[发明专利]一种复合材料C型梁的隔膜预成型的定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种定位方法，用于大尺寸腹板区有子铺层的复合材料C型梁的预成型的定位，属于航空制造技术领域。

背景技术

随着航空航天技术的发展，先进复合材料的应用范围已从飞机的非承力部件和次承力部件发展到大型的主承力部件。梁类结构件是飞机机翼和尾翼盒段结构中具有代表性的主承力构件之一，常见的结构形式有C型和工型。工型梁的结构成型时组合两组C型预制体，所以C型梁的成型时梁类结构件成型工艺的基础。

C型梁的隔膜预成型工艺是先利用自动铺放设备铺叠平板坯料，然后将坯料转移到预成型模具上，最后选取一定的工艺参数并利用隔膜成型设备完成C型梁的预成型。隔膜预成型的工艺同手工铺叠工艺相比提高了生产效率，有效防止C型梁的R角区域出现架桥等缺陷，但C型梁隔膜预成型受两个要素制约，第一是平板坯料转移到预成型模具后无法保证精准定位，导致零件腹板区的子铺层位置偏差；第二是预成型阶段隔膜下降接触平板，造成平板与覆盖在上下表面的隔离膜产生相对滑移，致使零件角度产生偏差。目前，国内的现有技术无法解决上述问题。

发明内容

本发明的目的提供一种复合材料C型梁的隔膜预成型的定位方法，能够有效保证平板坯料转移到预成型模具后位置的准确性及预成型过程中的稳定性，进而保证C型梁隔膜预成型的质量。 

通过下述方案实现的：一种复合材料C型梁的隔膜预成型的定位方法，包括以下步骤：

（1）在预成型模具上标记参考线，参考线为平板坯料在原始数模中梁轴线的投影线和肋轴线的投影线；

（2）设计出带有额外铺层的平板坯料的自动铺带模型，额外铺层包括纵向额外铺层和横向额外铺层两种类型；

（3）使用自动铺放设备按照自动铺带模型铺叠设计平板坯料；

（4）将铺叠后的平板坯料转移到预成型模具的表面，使纵向额外铺层的边界对应预成型模具的梁轴线投影线，横向额外铺层的边界对应预成型模具的肋轴线投影线；

（5）将金属压板通过定位装置覆盖在平板坯料上，即完成平板坯料的精准定位。

优选地，预成型模具的表面采用可加工塑料——Necuron代木板形成，该材料粗糙度高于金属，可以增大坯料下表面与工装成型表面的摩擦力，防止坯料下表面滑移。

优选地，在平板坯料转移到预成型模具之前，将平板坯料的上下表面覆盖隔离膜，一方面可保护坯料，另一方面方便坯料转移。

优选地，金属压板的下表面采用磨砂面，其目的是为了增大坯料上表面隔离膜与金属压板的摩擦力，防止坯料上表面滑移，另外由于压板具有一定重量，因此覆盖在坯料上可保证坯料在预成型过程中保持稳定状态，进而保证质量。 

本发明的优点：本发明通过设计额外铺层，在平板坯料表面创造出准确有效的定位标记，为平板坯料的转移提供了对应基准；通过增加模具成型表面积金属压板的粗糙度，保证了坯料预成型过程中的稳定性；采用本发明，整个定位过程风险低、快捷有效，具有真正的可操作性。

附图说明

图1为C型梁零件的结构示意图。

图2为平板坯料转移至预成型模具表面的的定位示意图。

图3为C型梁预成型示意图。

具体实施方式

一种复合材料C型梁的隔膜预成型的定位方法，包括以下步骤：

（1）预成型模具5为阳模结构，其表面采用可加工塑料Necuron代木板形成，在预成型模具5的模具余量区标记参考线，参考线为平板坯料6在原始数模中梁轴线的投影线3和肋轴线的投影线4；

（2）设计出带有额外铺层的平板坯料6的自动铺带模型，额外铺层包括纵向额外铺层1和横向额外铺层2两种类型，铺层设计在零件余量区域且位于最后一层，即不影响数模的原有铺层；

（3）使用自动铺放设备按照自动铺带模型铺叠设计平板坯料6；

（4）先将平板坯料6的上下表面覆盖隔离膜，然后将铺叠后的平板坯料6转移到预成型模具5的表面，使纵向额外铺层1的边界对应预成型模具5的梁轴线投影线3，横向额外铺层2的边界对应预成型模具5的肋轴线投影线4；

（5）采用下表面具有磨砂面的金属压板8，将金属压板8通过定位装置8覆盖在平板坯料6上，即完成平板坯料6的精准定位，所述定位装置采用定位销与预成型模具5连接，实现对压板的定位。