CN105150558A - 一种部件整体成型方法及飞行器的舵面及飞行器 - Google Patents

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宋艳华
韩全民
陈顺强
王远芳
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Abstract

一种部件整体成型方法及飞行器的舵面及飞行器。所述部件整体成型方法，包括如下步骤：步骤1：根据待制作部件的肋结构数量制作多个分组模具；步骤2：制作铺层组；步骤3：将各个分组模具与其各自对应的铺层组进行组装，形成多个分组铺层模具；步骤4：根据待制作部件形状，将分组铺层模具拼装成待制作部件模型，使每两个相邻分组铺层模具之间形成待制作部件的肋结构；步骤5：为待制作部件模型制作蒙皮；步骤6：将蒙皮与待制作部件模型组装，并通过RTM工艺进行固化成型，形成待制作部件。采用本发明的部件整体成型方法，成型后的待制作部件仅需采用少量的标准件即可与其他部件进行连接，简化了安装所需的工装，整体化程度高，且生产成本较低。

Description

一种部件整体成型方法及飞行器的舵面及飞行器
技术领域
本发明涉及航空复合材料整体制造技术领域，具体而言，涉及一种部件整体成型方法及飞行器的舵面及飞行器。
背景技术
利用复合材料制作的部件通常采用热压的方式或者机械连接的方式从而制造成型。
例如，飞行器的舵面结构舵面结构一般包括上蒙皮、下蒙皮、梁、肋、尾缘、接头、前缘等零组件。各零组件分别成型，而后通过机械连接或者二次胶接等手段将它们安装在一起。
复合材料零件若采用机械连接，则需要进行钻孔，而钻孔会使复合材料零件性能降低，并且需要较大的工装。若采用二次胶接，则需要多次进热压罐，成本较高，且胶接面质量难以控制。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种垂直提升组件来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
为实现上述目的，本发明提供一种部件整体成型方法。所述部件整体成型方法包括如下步骤：步骤1：根据待制作部件的肋结构数量，制作多个分组模具；步骤2：制作各个分组模具的铺层组；步骤3：将各个分组模具与其各自对应的铺层组进行组装，形成多个分组铺层模具；步骤4：根据待制作部件形状，将多个分组铺层模具拼装成待制作部件模型，且使每两个相邻分组铺层模具之间形成待制作部件的肋结构；步骤5：为所述待制作部件模型制作能够覆盖其外表面的蒙皮；步骤6：将所述蒙皮与所述待制作部件模型组装，并通过RTM工艺进行固化成型，形成待制作部件。
优选地，所述分组模具至少包括用于两两配合从而形成待制作部件的肋的加强盒模具；以及多个分组模具拼装成待制作部件模型时，用于形成待制作部件模型的两端的肋的端肋模具。
优选地，所述分组模具上设置有凹槽，所述凹槽内用于填充泡沫材料。
优选地，向所述待制作部件模型与所述蒙皮之间具有空隙位置处填充泡沫材料。
优选地，所述待制作部件为飞行器的舵面。
优选地，所述飞行器的舵面包括四个肋结构，所述分组模具包括三个加强盒模具以及两个端肋模具，其中，三个加强盒模具相互贴合布置，从而两两之间形成两个肋结构；所述端肋模具分别设置在三个所述加强盒模具相互贴合后的两端位置处，用于形成两个端的肋结构。
本发明还提供了一种飞行器的舵面，所述飞行器的舵面采用如上所述的部件整体成型方法制作而成。
本发明还提供了一种飞行器，所述飞行器包括如上所述的飞行器的舵面。
本发明所提供的部件整体成型方法将待制作部件以肋结构的数量多少的方式分成若干个分组模具进行单独制作，而后将各模具组合在一起，外部包覆蒙皮，并进行RTM成型。采用本发明的部件整体成型方法，成型后的待制作部件仅需采用少量的标准件即可与其他部件进行连接，简化了安装所需的工装，整体化程度高，且生产成本较低。
附图说明
图1是本发明的部件整体成型方法的流程示意图。
图2是本发明以飞行器的舵面为实施例的结构示意图。
附图标记：
1 肋结构 3 端肋模具
2 加强盒模具
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
需要说明的是，树脂传递模塑成型简称RTM，是手糊成型工艺改进的一种闭模成型技术，可以生产出两面光滑的制品。可以理解的是，在本实施例中，RTM成型为现有工艺成型，所需铺层材料、如何闭模、如何将树脂胶液注入模腔等技术均为现有公知技术，本发明不再赘述，仅从舵面设计方面对舵面成型方法做详细描述。
图1所示的部件整体成型方法包括如下步骤：步骤1：根据待制作部件的肋结构数量，制作多个分组模具；
步骤2：制作各个分组模具的铺层组；
步骤3：将各个分组模具与其各自对应的铺层组进行组装，形成多个分组铺层模具；
步骤4：根据待制作部件形状，将多个分组铺层模具拼装成待制作部件模型，且使每两个相邻分组铺层模具之间形成待制作部件的肋结构；
步骤5：为所述待制作部件模型制作能够覆盖其外表面的蒙皮；
步骤6：将所述蒙皮与所述待制作部件模型组装，并通过RTM工艺进行固化成型，形成待制作部件。
可以理解的是，根据待制作部件的不同，分组模具至少包括用于两两配合从而形成待制作部件的肋的加强盒模具；以及多个分组模具拼装成待制作部件模型时，用于形成待制作部件模型的两端的肋的端肋模具。
有利的是，分组模具上设置有凹槽，凹槽内用于填充泡沫材料。采用这种方式，能够提高蒙皮刚度。可以理解的是，既可以在一个分组模具上设置有凹槽，也可以在多个分组模具上设置有凹槽。
有利的是，向待制作部件模型与蒙皮之间具有空隙位置处填充泡沫材料。采用这种方式，能够填充空隙，进一步加强待制作部件的强度。
下面以图2所示实施例来对本发明的部件整体成型方法进行详细阐述，可以理解的是，该阐述并不构成对本发明的任何限制。
参见图2，图2中的待制作部件为飞行器的舵面。
参见图2，在本实施例中，飞行器的舵面包括四个肋结构1，其中，两个肋结构1处于飞行器的舵面的两端，从而能够通过端肋模具形成，因此，该飞行器的舵面的分组模具包括三个加强盒模具2以及两个端肋模具3，其中，为上述的加强盒模具2以及端肋模具3分别制作铺层组，并将加强盒模具2以及端肋模具3与其对应的铺层组进行组装，从而形成加强盒模具2的分组铺层模具以及端肋模具3的分组铺层模具。
根据飞行器的舵面的形状，将上述的加强盒模具2的分组铺层模具以及端肋模具3的分组铺层模具拼装，形成飞行器的舵面模型，其中，三个加强盒模具2相互贴合布置，从而使两两之间形成两个肋结构1；端肋模具3分别设置在三个加强盒模具2相互贴合后的两端位置处，用于形成两个端的肋结构1。
为飞行器的舵面模型制作能够覆盖其外表面的蒙皮，将蒙皮与待制作部件模型组装，并通过RTM工艺进行固化成型，形成飞行器的舵面。
本发明还提供了一种飞行器的舵面，所述飞行器的舵面采用如上所述的部件整体成型方法制造而成。
本发明还提供了一种飞行器，所述飞行器包括如上所述的飞行器的舵面。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种部件整体成型方法，其特征在于，所述部件整体成型方法包括如下步骤：
步骤1：根据待制作部件的肋结构数量，制作多个分组模具；
步骤2：制作各个分组模具的铺层组；
步骤3：将各个分组模具与其各自对应的铺层组进行组装，形成多个分组铺层模具；
步骤4：根据待制作部件形状，将多个分组铺层模具拼装成待制作部件模型，且使每两个相邻分组铺层模具之间形成待制作部件的肋结构；
步骤5：为所述待制作部件模型制作能够覆盖其外表面的蒙皮；
步骤6：将所述蒙皮与所述待制作部件模型组装，并通过RTM工艺进行固化成型，形成待制作部件。
2.如权利要求1所述的部件整体成型方法，其特征在于，所述分组模具至少包括用于两两配合从而形成待制作部件的肋的加强盒模具；以及多个分组模具拼装成待制作部件模型时，用于形成待制作部件模型的两端的肋的端肋模具。
3.如权利要求1所述的部件整体成型方法，其特征在于，所述分组模具上设置有凹槽，所述凹槽内用于填充泡沫材料。
4.如权利要求1所述的部件整体成型方法，其特征在于，向所述待制作部件模型与所述蒙皮之间具有空隙位置处填充泡沫材料。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的部件整体成型方法，其特征在于，所述待制作部件为飞行器的舵面。
6.如权利要求5所述的部件整体成型方法，其特征在于，所述飞行器的舵面包括四个肋结构(1)，所述分组模具包括三个加强盒模具(2)以及两个端肋模具(3)，其中，三个加强盒模具(2)相互贴合布置，从而两两之间形成两个肋结构(1)；所述端肋模具(3)分别设置在三个所述加强盒模具(2)相互贴合后的两端位置处，用于形成两个端的肋结构(1)。
7.一种飞行器的舵面，其特征在于，所述飞行器的舵面采用如权利要求1至6中任意一项所述的部件整体成型方法制作而成。
8.一种飞行器，其特征在于，所述飞行器包括如权利要求7所述的飞行器的舵面。
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