[发明专利]一种复合材料翼面类夹芯结构及其成型方法

权利要求书

1.一种复合材料翼面类夹芯结构的成型方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)将一泡沫芯材从翼根处至翼尖处机加成厚度依次递增的I区泡沫芯材、Ⅱ区泡沫芯材、Ⅲ区泡沫芯材和Ⅳ区泡沫芯材，并且将I区泡沫芯材切分成多块分块泡沫芯材；然后将机加后的I区泡沫芯材、Ⅱ区泡沫芯材、Ⅲ区泡沫芯材和Ⅳ区泡沫芯材置于烘箱中干燥，得到泡沫芯材加工件；

(2)在所述泡沫芯材加工件的表面先涂覆一层胶液并晾置20～30min后，再贴覆一层胶膜；

(3)将I区泡沫芯材切分好的每块分块泡沫芯材的表面依次按照90°、90°、0°和90°的铺层方向包覆四层碳纤维预浸料，然后再将I区泡沫芯材与Ⅱ区泡沫芯材、Ⅲ区泡沫芯材和Ⅳ区泡沫芯材组合成一个整体，得到阶梯形泡沫夹芯层；

(4)在所述阶梯形泡沫夹芯层上，先对Ⅰ区泡沫芯材和Ⅱ区泡沫芯材依次按照90°、0°、90°和90°的铺层方向整体包覆四层碳纤维预浸料，再对Ⅰ区泡沫芯材、Ⅱ区泡沫芯材和Ⅲ区泡沫芯材按照90°、90°、0°和90°的铺层方向整体包覆四层碳纤维预浸料，最后对Ⅰ区泡沫芯材、Ⅱ区泡沫芯材、Ⅲ区泡沫芯材和Ⅳ区泡沫芯材按照90°、0°、90°和90°的铺层方向整体包覆四层碳纤维预浸料，得到夹芯结构预制件；

(5)将所述夹芯结构预制件进行固化成型，得到复合材料翼面类夹芯结构。

2.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于：

在步骤(1)中，机加后的I区泡沫芯材、Ⅱ区泡沫芯材、Ⅲ区泡沫芯材和Ⅳ区泡沫芯材的厚度依次递增1mm。

3.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于：

在步骤(1)中，将I区泡沫芯材切分成三块所述分块泡沫芯材。

4.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于：

在步骤(1)中，将机加后的I区泡沫芯材、Ⅱ区泡沫芯材、Ⅲ区泡沫芯材和Ⅳ区泡沫芯材置于125～135℃的烘箱中干燥2～4h，得到所述泡沫芯材加工件。

5.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于，在步骤(5)中，所述固化成型为：

将所述夹芯结构预制件置于成型工装中，然后将所述成型工装置于125～135℃的烘箱中保温1.5～3h，得到所述复合材料翼面类夹芯结构。

6.根据权利要求1至5任一项所述的成型方法，其特征在于：

所述泡沫芯材采用硬质聚氨酯泡沫材料、酚醛树脂泡沫材料或聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料制成。

7.根据权利要求1至5任一项所述的成型方法，其特征在于：

所述碳纤维预浸料由环氧树脂浸渍碳纤维制成；

所述碳纤维采用单向T300、T700、T800或T1000碳纤维；

所述环氧树脂采用中低温固化环氧树脂或高温固化环氧树脂。

8.由权利要求1至7任一项所述的成型方法成型得到的复合材料翼面类夹芯结构；所述复合材料翼面类夹芯结构包括阶梯形泡沫夹芯层和分别设置在所述阶梯形泡沫夹芯层的上下两侧的碳纤维上面板和碳纤维下面板；所述阶梯形泡沫夹芯层从翼根处至翼尖处依次分为I区、Ⅱ区、Ⅲ区和Ⅳ区，所述阶梯形泡沫夹芯层的厚度从I区至Ⅳ区依次递增；设置在所述阶梯形泡沫夹芯层的上下两侧的碳纤维上面板和碳纤维下面板的厚度从翼根处至翼尖处依次递减。

9.根据权利要求8所述的复合材料翼面类夹芯结构，其特征在于：

所述复合材料翼面类夹芯结构从翼根处至翼尖处的不同位置的厚度相同。