[发明专利]一种复合材料机翼成型装配一体化模具

说明书

本发明提出一种复合材料机翼成型装配一体化模具，成型装配一体化模具包括翼型面模、根部卡板、端部卡板、前缘压板、后缘成型压板、肋定位压板、主翼梁限位块和翼肋固定杆。本发明实现所有部件装配和固化一体化，还可以在装配中实现后缘的制造，一套模具完成装配、后缘制备和共固化。

技术领域

本发明涉及一种复合材料机翼成型装配一体化模具，属于模具制造技术领域。

背景技术

复合材料结构由于具有比金属材料更高的比强度、比模量，因此在航空航天领域得到最来越多的应用。从军用飞机到民用飞机都已经成功的采用复合材料，尤其是作为主要承载部件的机翼，需要更高的强度和刚度才能保证飞行过程的性能要求和安全性要求，因此碳纤维复合材料成为机翼结构的主要材料。

复合材料作为结构材料应用，必须要尽量避免材料的内部缺陷，包括缺胶、空隙、分层等，因此为了保证产品质量目前常用的制造工艺是热压罐、模压。机翼往往尺寸很大，难以用模压工艺制造整体的部件，如果用热压罐技术就需要比机翼尺寸更大的热压罐，而热压罐设备价格很高，因此往往采用小部件制造，然后组装的形式，例如需要大量的桁架、蒙皮结构。这样会造成大量部件需要分别制造，然后组装，装配过程多采用胶结和铆接，工序繁杂、制造时间长，需要耗费巨大的工作量，直接造成了很高的生产成本。对于无人机需要实现低成本的制造，上述制造方式无法满足低成本制造的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种实现高质量、低成本、高精度的制造和装配、降低制造成本、在装配中实现后缘成型的复合材料机翼成型装配一体化模具。

本发明的技术解决方案：一种复合材料机翼成型装配一体化模具，复合材料机翼包括主翼梁、若干翼肋、前缘和后缘，所述的成型装配一体化模具包括翼型面模、根部卡板、端部卡板、前缘压板、后缘成型压板、肋定位压板、主翼梁限位块和翼肋固定杆，所述的翼型面模的成型面与复合材料机翼外型面一致，包括前缘型面、主翼梁型面和后缘型面，翼型面模在机翼展长方向上设置若干主翼梁限位块，主翼梁放置在翼型面模的主翼梁型面上，由主翼梁限位块、根部卡板和端部卡板将其定位在翼型面模上，前缘的预制体放置在翼型面模的前缘型面上，由前缘压板将其定位在翼型面模上，翼肋的预制体固定在翼肋固定杆上，翼肋固定杆两端通过根部卡板和端部卡板固定在翼型面模上，并将在翼肋的预制体定位在主翼梁的预制体上，翼型面模上的后缘型面上铺覆后缘成型原料，并通过后缘成型压板定位在翼型面模上，后缘成型压板与翼型面模的后缘型面构成后缘成型型腔，所述的肋定位压板设置在翼肋固定安装位置处，两端分别与翼型面模和后缘成型压板固定连接，中间部分压在翼肋的预制体上，在成型过程中固定主翼梁、翼肋、前缘和后缘的位置。

本发明与现有技术相比的有益效果：

(1)本发明实现所有部件装配和固化一体化，还可以在装配中实现后缘的制造，一套模具完成装配、后缘制备和共固化；

(2)本发明可使用单独先制备前缘和翼肋等非主承力部件预制件，实现机翼部分结构除了主梁以外部件的成型和装配共用一套模具实现前后缘制造、部件装配、固化，从而降低了制造成本；

(3)本发明实现高质量、低成本、高精度的制造和装配，同时进一步降低制造成本，实现高精度、低成本、装配成型一体化的全复合材料机翼制造；

(4)本发明实现了多部件的胶结、组装，节省多套模具的费用，实现更低的制造成本。

附图说明

图1为本发明模具结构视图；

图2为本发明模具结构视图(不含肋定位压板)；

图3为本发明装配后模具沿展向侧视图。

具体实施方式

为了降低机翼的制造成本，本发明设计了成型装配一体化模具，使复合材料机翼能在一套模具上实现装配、成型与整体固化。