[发明专利]无人机复合材料平尾硅橡胶热膨胀加压成型方法

说明书

本发明涉及一种无人机复合材料平尾硅橡胶热膨胀加压成型方法，属于复合材料工艺制造领域。具体包括以下步骤：步骤一：采用芯模模具制作硅橡胶芯模；步骤二：制作硅橡胶芯模需两种外型，且两个硅橡胶芯模的水平面与平尾加强筋接触处设有对应的下陷；步骤三：采用主体成型模制作飞机平尾；步骤四：在扣合好的主体成型模表面依次包裹隔离膜、透气毡，并用真空袋进行封装，完成平尾的硅橡胶热膨胀加压固化成型工艺；步骤五：固化后脱模，拆卸硅橡胶芯模即得到整体共固化成型无人机复合材料的飞机平尾。该方法成型的飞机平尾不仅成型质量好，而且壁厚均匀，解决了现有技术中存在的整体成型质量较差、压力传递不均匀及脱模难等问题。

技术领域

本发明涉及一种无人机复合材料平尾硅橡胶热膨胀加压成型方法，属于复合材料工艺制造领域。

背景技术

先进复合材料因其具有高比强度、比模量，优异的耐腐蚀性、耐疲劳性和可设计性等一系列优点，在航空航天领域得到广泛应用。复合材料加筋壁板结构由于其良好的后屈曲承载能力及减重效果，复合材料加筋壁板作为飞机复合材料结构的典型形式之一，被广泛应用于飞机机翼、尾翼、机身和平尾等部位结构上。

无人机飞机复合材料平尾多为加筋壁板结构，由于其装配高度小、结构复杂，往往采用二次胶接或机械连接的的方式装配。由于二次胶接的成型方法会增加复合材料零件固化次数，增加制造成本，并对复合材料构件内部质量带来风险；而采用机械连接会增加紧固件数量以及增加零件连接装配工作量，从而降低了生产效率。

随着当今世界航空复合材料制造业的迅猛发展，采用一种新型的无人机复合材料平尾成型方法，使制造成本明显下降，更使结构承载能力有了很大程度的提高，对实现复合材料结构从设计到制造一体化成形具有十分重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种无人机复合材料平尾硅橡胶热膨胀加压成型方法，该方法成型的飞机平尾不仅成型质量好，而且壁厚均匀，解决了现有技术中存在的整体成型质量较差、压力传递不均匀及脱模难等问题。

为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下： 无人机复合材料平尾硅橡胶热膨胀加压成型方法，包括以下步骤：

步骤一：采用芯模模具制作硅橡胶芯模：按技术要求加工由芯模上模和芯模下模组成的芯模模具，芯模上模和芯模下模之间所形成的空间内通过定位件连接调型模，在调型模与芯模上模和芯模下模所形成的环形空腔内注入硅橡胶，固化后脱模，调型模外表面与硅橡胶固化为一体形成硅橡胶芯模；

步骤二：制作硅橡胶芯模需符合两个要求，一是硅橡胶芯模制作两种外型，每种外型分别与平尾前后的空腔内型一致；二是两个硅橡胶芯模对接面之间预留平尾加强筋的厚度，且两个硅橡胶芯模的水平面与平尾加强筋接触处设有对应的下陷；

步骤三：采用主体成型模制作飞机平尾：

子步骤一：按技术要求加工由成型上模和成型下模组成的主体成型模，主体成型模的内腔与飞机平尾的外型一致；

子步骤二：在成型下模的内腔上表面上铺贴平尾下蒙皮的预浸料，且中部采用泡沫及短切纤维块预留连接处空间；

子步骤三：在平尾加强筋的铺贴模上铺贴平尾加强筋，铺敷后修切到技术要求的尺寸；

子步骤四：分别在成型后的两种外形的硅橡胶芯模外表面铺贴一层单面带胶脱模布，并将平尾加强筋从铺贴模上卸下，铺放在两个硅橡胶芯模之间的缝隙中；然后将带有加强筋的硅橡胶芯模放置在已铺好的平尾蒙皮预浸料上，并与成型下模进行定位；硅橡胶芯模与加强筋之间的R角区采用单向带碳捻条进行填充；

子步骤五：在定位好的硅橡胶芯模上表面铺敷平尾上蒙皮的预浸料，然后扣合成型上模，并与成型下模连接压实；

步骤四：在扣合好的主体成型模表面依次包裹隔离膜、透气毡，并用真空袋进行封装，完成平尾的硅橡胶热膨胀加压固化成型工艺；