[发明专利]一种用于复合材料风扇叶片榫头成型的挡边工装

说明书

本发明是一种用于复合材料风扇叶片榫头成型的挡边工装，该挡边工装包括前缘挡块(1)、叶根挡块(2)和后缘挡块(3)，前缘挡块(1)、叶根挡块(2)、后缘挡块(3)分别位于叶片成型模具(7)的两侧和底部，其内型面与叶片榫头的外型面一致，前缘挡块(1)、叶根挡块(2)、后缘挡块(3)通过对应的前缘定位块(4)、叶根定位块(5)、后缘定位块(6)固定在叶片成型模具(7)。该挡边工装采用分体模具及配合技术，采用三块分体模具及三个定位块组合成为挡边模具作为铺叠及固化过程的辅助模具，通过三块分体模具及三个定位块的定位组合可保证挡边模具位置、控制零件精度；同时分体模方便拆卸，解决了零件成型后的脱模问题。

技术领域

本发明是一种用于复合材料风扇叶片榫头成型的挡边工装，属于复合材料制造技术领域。

背景技术

风扇叶片是高推重比涡扇发动机最具代表性的重要零件之一，涡扇发动机的性能与它的发展密切相关。随着高推重比发动机的不断发展，风扇叶片的研制也在不断的深入，风扇叶片从早期的金属材料发展到现今的碳纤维树脂基复合材料，由于复合材料风扇叶片本身具有的大扭转、双曲率型面、榫头到叶尖厚度变化剧烈、零件型面精度要求高等特点，使其本身的成形过程非常复杂。特别是对于叶片榫头部分而言，由于榫头位置是叶片与叶盘连接的关键位置承受的载荷最大，导致该区域的铺层构型复杂，且叶片所有铺层都需要通过榫头位置，导致该位置是叶片零件厚度最大区域。在复合材料成型过程中通常在零件边缘需要放置挡边，挡边的主要作用是防止复合材料成型过程中树脂过量流失，挡边的主要材料通常选用橡胶材料或金属材料。由于复合材料叶片榫头位置厚度较厚，在其成型过程中对榫头位置采用橡胶挡边会造成榫头位置基准位置偏差且放置效率过低，而采用普通金属挡边由于缺乏相互限位会在固化过程中由于压力差原因会造成零件榫头位置位移发生，导致该区域发生纤维变形屈曲现象。

发明内容

本发明正是针对上述现有技术中存在的不足而设计提供了一种用于复合材料风扇叶片榫头成型的挡边工装，其目的是解决复合材料风扇叶片成型过程中榫头位置铺层定位、成型及复合材料风扇叶片固化后脱模问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

该种用于复合材料风扇叶片榫头成型的挡边工装，其特征在于：该挡边工装包括前缘挡块1、叶根挡块2和后缘挡块3，前缘挡块1、叶根挡块2、后缘挡块3分别位于叶片成型模具7的两侧和底部，其内型面与叶片榫头的外型面一致，前缘挡块1、叶根挡块2、后缘挡块3通过对应的前缘定位块4、叶根定位块5、后缘定位块6固定在叶片成型模具7。

在一种实施中，前缘挡块1与叶根挡块2之间、后缘挡块3与叶根挡块2之间通过凹槽或缺口形成的限位面9用于限制挡块之间的相互位移。

在一种实施中，前缘挡块1与叶根挡块2之间、后缘挡块3与叶根挡块2之间的的接触面上，加工有脱模缺口8用于将挡块与叶片成型模具7分离。

在一种实施中，前缘定位块4、叶根定位块5、后缘定位块6均设置在叶片成型模具7上。

在一种实施中，前缘定位块4、叶根定位块5、后缘定位块6与对应的前缘挡块1、叶根挡块2、后缘挡块3采用的定位方式为滑动配合方式。

在一种实施中，前缘挡块1、叶根挡块2、后缘挡块3与叶片成型模具7组装后，所有挡块的高度比构成叶片榫头所有铺层厚度的总和高出2～3毫米。

在一种实施中，所述组合后的挡块可用于复合材料风扇叶片零件的铺叠及热成型过程。

在一种实施中，所述的挡块材料采用钢材料、铝材料或碳纤维复合材料制造。

在一种实施中，所述的挡块和定位块采用数控加工方式制造。

本方案的有益效果：