[发明专利]复合材料帽型长桁加筋壁板成型装置及成型工艺

说明书

本发明公开一种复合材料帽型长桁加筋壁板成型装置及成型工艺，属于飞机制造技术领域。成型装置包括芯模固定结构，芯模固定结构包括第一磁吸组件和第二磁吸组件，第一磁吸组件设于芯模上，第二磁吸组件设于帽型长桁背离其开口的外侧面，第一磁吸组件与第二磁吸组件相磁吸，将芯模固定于帽型长桁上。芯模是与帽型长桁内腔尺寸相匹配且具有特定形状的管状真空袋结构，整体较轻薄。成型工艺包括将第一磁吸组件放置到芯模的内腔中；在帽型长桁背离其开口的一侧放置第二磁吸组件，使第二磁吸组件与第一磁吸组件相磁吸；将帽型长桁翻转，并与蒙皮胶接。在帽型长桁翻转过程，能有效防止芯模坠落，保证胶接过程可操作性和胶接质量，易实现自动化制造。

技术领域

本发明涉及飞机制造技术领域，尤其涉及一种复合材料帽型长桁加筋壁板成型装置及成型工艺。

背景技术

碳纤维树脂基复合材料具有优异的性能，帽型(或Ω型)结构稳定性好，轴线载荷传递效率高，因此碳纤维树脂基复合材料的帽型长桁加筋壁板作为最典型的加筋壁板结构在航空航天领域中广泛应用，特别是大型客机的机身桶段，基本都采用了帽型长桁加筋壁板结构。加工时，采用帽型长桁先固化，再与未固化的蒙皮进行胶接再固化的共胶接工艺。

胶接固化时，为了实现帽型长桁腔体内的加压，需在帽型长桁内腔放置芯模。具体地，帽型长桁与蒙皮胶接前，一般先将芯模放入帽型长桁内腔，再将帽型长桁翻转180°与蒙皮进行胶接。翻转180°的过程中，避免帽型长桁内腔的芯模坠落是一项难题，且防止芯模坠落的方案直接影响着帽型长桁与蒙皮胶接过程的可操作性和胶接质量。现有防止芯模坠落的方案是：每间隔一段距离设一个人，手工托住芯模，但对于大尺寸壁板该方案操作困难，自动化程度低，且易引入质量问题。

另外，对于需分段的加筋壁板(如机身壁板)，壁板两端蒙皮需延伸出一段用于后续的对接装配，即帽型长桁截止端在蒙皮内部。为了保证后续对接装配的配合精度，对延伸出的蒙皮表面的质量要求更高，然而在帽型长桁截止端，传统的封装方案存在帽型长桁芯模压痕和真空袋架桥的问题，使得该部位蒙皮很容易产生压痕和凸起，表面质量难以保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合材料帽型长桁加筋壁板成型装置及成型工艺，在帽型长桁翻转过程，能有效防止芯模坠落，保证胶接过程的可操作性和胶接质量。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

一种复合材料帽型长桁加筋壁板成型装置，包括芯模固定结构，所述芯模固定结构包括第一磁吸组件和第二磁吸组件，所述第一磁吸组件被配置为设于芯模上，所述第二磁吸组件被配置为设于所述帽型长桁背离其开口的外侧面，通过所述第一磁吸组件与所述第二磁吸组件相磁吸，将所述芯模固定于所述帽型长桁上。

进一步地，所述第一磁吸组件包括第一固定条，所述第一固定条贯穿所述芯模的内腔，所述第一固定条能够与所述第二磁吸组件相磁吸。

进一步地，所述第一磁吸组件包括第一固定条和多个第一磁吸件，多个所述第一磁吸件间隔设置于所述第一固定条上，多个所述第一磁吸件能够与所述第二磁吸组件相磁吸。

进一步地，所述第二磁吸组件包括多个第二磁吸件，对应每个所述第一磁吸件均相磁吸有至少一个所述第二磁吸件。

进一步地，还包括两个盖板，两个所述盖板被配置为分别位于所述帽型长桁的两个截止端，且所述盖板将延伸出所述帽型长桁的截止端外的蒙皮盖设。

进一步地，所述盖板靠近所述帽型长桁的一侧设有倒斜边。

一种复合材料帽型长桁加筋壁板成型工艺，采用如上所述的复合材料帽型长桁加筋壁板成型装置，包括如下步骤：

S1、将第一磁吸组件放置到芯模的内腔中；

S2、在帽型长桁背离其开口的一侧放置第二磁吸组件，使第二磁吸组件与第一磁吸组件相互磁吸；

S3、将帽型长桁翻转，并将帽型长桁与蒙皮胶接。