[发明专利]复合材料组合芯模补偿垫工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合材料组合固化工艺，具体的涉及一种用于复合材料零件之间在组合固化过程中对零件定位、支撑和均匀传压的组合固化工艺，属于复合材料的组合工艺领域。

背景技术

飞机平尾后缘包含多种复合材料零件，例如蒙皮，垫条，肋，根蒙皮，蜂窝，后边条，角片，骨架，上述复合材料零件需二次胶接固化成型。

现有技术中，蒙皮、骨架和蜂窝在二次胶接固化成型时，通过在挡板处采用芯模占位来支撑固化过程中的压力，以实现挡板、垫条和蒙皮的较好连接，挡板、垫条和蒙皮的连接结构如图1所示。而组合芯模材料通常选用金属制造，因此在使用过程中，由于金属芯模和挡板均具有较大的刚性，配合往往存在问题，造成零件之间的脱粘等粘结问题，最终因为蒙皮的胶接问题致使无损检测不合格。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合材料组合芯模补偿垫工艺，能够保证胶接组合固化过程中芯模和零件的完全配合，从而确保胶接中对挡板、垫条和蒙皮的支撑，使压力均匀的传递，并改善胶接质量。

本发明的技术方案：复合材料组合芯模补偿垫工艺，组合芯模位于挡板内，组合芯模伸出挡板外的部分其表面放有垫条，蒙皮将垫条、组合芯模和挡板覆盖在其内部，通过外界固化压力及加热膨胀使蒙皮、垫条和挡板胶接成为一体，在组合芯模上预留橡胶补偿垫的位置，即在组合芯模的两侧通过减小尺寸来预留出橡胶补偿垫厚度，然后将橡胶补偿垫粘接在组合芯模预留位置上。

橡胶补偿垫的制造方法为：采用单层生橡胶，放置于平坦成型模胎上，表面盖平坦铝板盖板，然后进热压罐进行硫化，硫化参数如下：

1）真空袋抽空≤-0.096Mpa；

2）以2℃/min升温，罐温到达135℃时，开始加压；

3）当压力达到0.14Mpa时通大气，并继续加压至0.4Mpa；

4）温度升至175℃，并在175℃±5℃时保持120min；

5）以2℃/min降温至50℃时，卸压出罐。

所述橡胶补偿垫粘接在组合芯模预留位置上具体方法为：先使用钢板尺对硫化的橡胶补偿垫一边取齐，再根据组合芯模上预留橡胶补偿垫的位置量取另一边并留出余量，然后将橡胶补偿垫粘接双面胶带，紧接着将粘接有双面胶带的橡胶补偿垫粘贴在组合芯模上预留橡胶补偿垫的位置上，再使用刮板修整橡胶补偿垫，使其平整贴合在组合芯模上，最后使用壁纸刀将橡胶补偿垫留出的余量割除。

增加使用单面带胶脱模布将组合芯模和橡胶补偿垫包覆其内。

本发明的有益效果：在制作组合芯模时，按照橡胶补偿垫厚度留出其位置，增加橡胶补偿垫可避免钢制芯模与零件的硬接触；采用生橡胶硫化制造橡胶补偿垫，使工艺方法简单，粘接容易；在零件成型固化过程中，通过对已经硫化的生橡胶的加热膨胀，实现了芯模与零件的软接触，不会减小支撑效果，使接触更加完全；增加使用单面带胶脱模布将组合芯模和橡胶补偿垫包覆其内，可保证多次使用，提高工作效率，节约生产成本。

附图说明

图1为芯模与挡板、垫条及蒙皮配合示意图。

图2为组合芯模结构示意图。

图3为组合芯模粘接橡胶补偿垫示意图。

1－蒙皮；2－垫条；3－组合芯模；4－挡板；5－胶接面；6－橡胶补偿垫；7－单面带胶脱模布；8－双面胶带。

具体实施方式

如图1所示，零件由蒙皮1、垫条2和挡板4组成，蒙皮1分别与垫条2和挡板4进行胶接，组合芯模3配合的好坏直接影响挡板4与蒙皮1、垫条2与蒙皮1的胶接质量，并且对后续装配有很大的影响。

本发明复合材料组合芯模补偿垫工艺，仍然采用组合芯模3位于挡板4内，组合芯模3伸出挡板4外的部分其表面放有垫条2，蒙皮1将垫条2、组合芯模3和挡板4覆盖在其内部，通过外界固化压力及加热膨胀使蒙皮1、垫条2和挡板4胶接成为一体。在组合芯模3上预留橡胶补偿垫6的位置，即在组合芯模3的两侧通过减小尺寸来预留出橡胶补偿垫厚度，然后将橡胶补偿垫6粘接在组合芯模3预留位置上，如图2所示，即虚线显示为需要的组合芯模3的尺寸，实线显示为组合芯模3的实际尺寸，虚线与实线之间为按照橡胶补偿垫6的厚度留出位置。

橡胶补偿垫6的制造方法为：采用单层生橡胶，放置于平坦成型模胎上，表面盖平坦铝板盖板，然后进热压罐进行硫化，硫化参数如下：

1）真空袋抽空≤-0.096Mpa；

2）以2℃/min升温，罐温到达135℃时，开始加压；

3）当压力达到0.14Mpa时通大气，并继续加压至0.4Mpa；