[发明专利]一种民用飞机方向舵的铺层结构和一体成型工艺

说明书

本发明涉及一种民用飞机方向舵的铺层结构和一体成型工艺，该工艺包括以下步骤：1)将表层材料固定到模具上；2)在表层材料的背面铺贴预浸料并预抽真空，压实内纤维层及表面材料；3)粘接泡沫层，并预抽真空；4)在泡沫层表面铺贴预浸料，形成夹心结构；5)抽真空；6)将产品送入热压罐中，根据热压罐设定程序进行固化成型。本发明使得方向舵在各方向均能获得很高的强度的同时可大大减轻重量；可简化成型工序，降低成型成本。本发明提供的民用飞机方向舵的铺层结构和一体成型工艺，通过一体成型多次预抽真空的方式；使方向舵各方向均能获得很高的强度；减轻了民用飞机方向舵的重量；简化了成型工序，大大降低了成型成本。

技术领域

本发明涉及一种铺层结构和一体成型工艺，具体涉及一体成型的方法制作轻质高强的复合材料民用飞机方向舵的铺层结构和一体成型工艺。

背景技术

1.某民用飞机方向舵位于飞机尾翼的后面，是用于飞机转向的部件。方向舵结构主要由蒙皮和三个加强肋组成，内部为空心结构，蒙皮和加强肋都为泡沫夹芯复合材料。

2.热压罐固化成型是航空航天复合材料结构件的传统的制造工艺，它具有产品重复性好、纤维体积含量高、孔隙率低或无孔隙、力学性能可靠等优点。但热压罐固化存在耗能高以及运行成本高等缺点。

3.目前飞机方向舵需两到三次热压罐固化，上下壁板一般采用胶接结构连接，操作繁琐且所耗费设备工时、人工工时巨大。且固化次数增加容易造成配合协调可靠性差，胶接不良等问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种一体成型的方法制作轻质高强的复合材料民用飞机方向舵的铺层结构和一体成型工艺。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种民用飞机方向舵的一体成型工艺，所述的民用飞机方向舵的一体成型工艺包括如下步骤：

步骤1：将表层材料固定到模具上；

步骤2：在表层材料的背面铺贴1～2层角度玻璃纤维预浸料，再贴上5～10层角度碳纤维预浸料，利用真空袋膜预抽真空，压实内纤维层并使内纤维层与表面材料贴实；

步骤3：将泡沫利用片胶粘接于内纤维层上，利用真空袋膜预抽真空，使泡沫与内纤维层贴实；

步骤4：在泡沫的表面先铺贴一层片胶，后铺贴5～10层角度碳纤维预浸料；

步骤5：利用真空袋膜抽真空，真空度抽至-0.097MPa以下；压实外纤维层5，使外纤维层与泡沫贴实；

步骤6：将产品送入热压罐中，根据热压罐设定程序进行固化成型；

步骤7：取出产品。

在本发明的具体实施例子中，在表层材料固定前，模具表面需均匀涂抹一层脱模剂。

在本发明的具体实施例子中，步骤2中所述的角度玻璃纤维预浸料铺设角度为0°、90°以及20～50°和-20～-50°中一种或多种角度的复合。

在本发明的具体实施例子中，所述步骤2中玻璃纤维预浸料纤维密度250～400g/m²，树脂为环氧树脂，含量35～45％。

在本发明的具体实施例子中，所述步骤2和步骤4中的角度碳纤维预浸料为东丽T700，纤维密度120～300g/m²，树脂为环氧树脂，含量30～40％。

在本发明的具体实施例子中，所述步骤4中的角度碳纤维预浸料铺设角度为0°、90°以及20～50°和-20～-50°中一种或多种角度的复合。

在本发明的具体实施例子中，所述泡沫的材料为PVC、PMI、PMMA中的一种。

在本发明的具体实施例子中，所述步骤(6)中所述热压罐设定程序如下：