[发明专利]一种复合材料翼面整体构件骨架或加筋的定位工装及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于复合材料结构成型技术，涉及一种复合材料翼面整体构件骨架或加筋的定位工装及其使用方法。

背景技术

复合材料经过多年来的发展，已经逐步应用到大型主承力结构。参见图1，图1中的上图是一种带有上下蒙皮的复合材料翼面整体构件，在上下蒙皮之间有与上下蒙皮贴合连接的复合材料骨架。图1中的下图是一种带有下蒙皮的复合材料翼面整体构件，在下蒙皮上有只与下蒙皮贴合连接的复合材料加筋。骨架或加筋的延伸方向为复合材料翼面的纵向，即翼展方向；骨架或加筋的排列方向为横向，即翼弦方向。由于主承力结构对翼面整体构件的骨架或加筋位置要求更加严格，因此，在成型过程中控制复合材料翼面整体构件的骨架或加筋位置精度尤为重要。一般情况下，复合材料翼面整体构件的骨架或加筋的定位精度为±1.5mm左右。当复合材料翼面整体构件沿翼弦方向尺寸很大时，固化时由热膨胀不匹配带来的骨架或加筋位置偏差将变得非常严重。目前，蒙皮模具和定位装置采用的材料一般为钢，其热膨胀系数与复合材料相差很大，若复合材料为高温下固化成型，当骨架或加筋固化模与蒙皮模具之间采用定位销连接定位时，虽然常温状态下骨架或加筋固化模的定位准确，但是，高温成型过程中由蒙皮模具与蒙皮之间的热膨胀不匹配导致的骨架或加筋的位置偏差将大幅增加，难以保证复合材料翼面整体构件上的骨架或加筋的位置精度，不能满足复合材料翼面整体构件与其它构件之间的装配协调要求，甚至导致产品报废。目前，复合材料翼面整体构件上的骨架或加筋的定位方法为：当复合材料翼面整体构件沿骨架或加筋横向尺寸很大时，在常温状态下，将骨架或加筋固化模的两端用定位销定位，进热压罐之前，将骨架或加筋固化模两端的定位销拆除。上述定位方法的缺点是：骨架或加筋的位置精度差，仍然不能满足复合材料翼面整体构件与其它构件之间的装配协调要求。其原因是，因为骨架或加筋固化模没有约束，由于高温固化过程中，骨架或加筋毛坯为软体，抽真空或者加压时，骨架或加筋固化模与蒙皮之间会产生滑动位移，并且骨架或加筋固化模还会产生偏转运动，并且各个骨架或加筋固化模之间无相互约束，每个骨架或加筋固化模随蒙皮热膨胀移动的位移不同，这些都导致骨架或加筋的位置精度无法控制。

发明内容

本发明的目的是：提出一种复合材料翼面整体构件骨架或加筋的定位工装及其使用方法，以保证成型后骨架或加筋的位置精度，满足复合材料翼面整体构件与其它构件之间的装配协调要求，提高装配质量。