[发明专利]一种中小型无人机复合材料水平尾翼制造方法

说明书

本发明涉及一种中小型无人机复合材料水平尾翼制造方法，解决了现有整体成型水平尾翼结构的应用受限问题，提高了产品成型过程中的可操作性、密封性和脱模性，有效地改善了整体成型工装的复杂性和水平尾翼结构整体成型的适用范围。有效地减少了现有整体成型中的质量隐患，使得整体成型的水平尾翼质量更稳定，有效地提升了产品的可靠性；简化了整体成型工装，简化了成型工艺，不仅保证了整体成型的产品性能可靠、尺寸稳定，实现了设计/制造一体化，还降低了工艺难度，缩短了生产周期。

技术领域

本发明属于无人机复合材料成型工艺技术领域，涉及一种中小型无人机复合材料水平尾翼制造方法。

背景技术

复合材料的可设计性、轻质、高强等特性使其在航空无人机领域得到了广泛的应用；对于复杂结构的结构件而言，采用复合材料整体成型制造技术不仅发挥了复合材料整体优势，大大减少了零部件数量及中间加工环节等，还有效地提高了整体性能、减轻了结构重量、缩短了生产周期、降低了生产成本、提高了产品的结构性能。

公告号CN 103057126 A的中国发明专利公布了“一种大型复合材料整体成型叶片及其成型工艺”，提出利用柔性芯模或可溶性芯模采用树脂膜渗透工艺实现了复合材料制件的整体成型。该方法成型的产品重量重、含胶量不均匀，只适用于大型厚壁类复合材料结构的制造，不能用于薄壁结构的中小型无人机产品。

公告号CN 106273542 A的中国发明专利公布了“一种复合材料平直尾翼双梁盒段整体共固化成型方法”，提出采用子母真空袋成型方法，通过预成型上、下壁板和前、后梁结构再组合成整体后进行真空辅助成型，实现产品的整体成型。该方法适用于型腔开敞性良好的无人机平直尾翼盒段结构的整体成型；对于型腔狭窄的制件成型精度不易控制，且难以满足子母袋成型和气密性要求，使得产品缺陷较多，整体结构强度差。

发明内容

本发明解决的技术问题是：有鉴于现有技术上的局限性，本发明提供了一种中小型无人机复合材料水平尾翼制造方法，其目的在于解决水平尾翼整体成型应用受限问题和提高产品成型过程中的可操作性、密封性和脱模性，有效地改善了整体成型工装的复杂性和水平尾翼结构整体成型的适用范围。

本发明的技术方案是：一种中小型无人机复合材料水平尾翼制造方法，包括以下步骤：

步骤一：利用三维建模，构建整体成型模具，所述整体成型模具包括下蒙皮成型阴模1、后缘成型阴模2和上蒙皮成型阴模3；

步骤二：前缘硅橡胶芯模4和后缘硅橡胶成型芯模5的制造，包括以下子步骤：

子步骤一：依据硅橡胶材料说明书的参数要求及预浸料材料树脂凝胶温度计算得到刚性假体的厚度要求，再根据厚度要求和制造刚性假体用的预浸料单层厚度进行刚性假体的铺层设计；

子步骤二：在下蒙皮成型阴模1、后缘成型阴模2、上蒙皮成型阴模3上，依次涂抹封孔剂和水溶性脱模剂并晾干；在净化间内，按铺层设计要求分别在下蒙皮成型阴模1、后缘成型阴模2和上蒙皮成型阴模3上进行玻璃布织物预浸料的铺贴，铺贴后对多余的预浸料进行外形修整；修整后，通过工艺组合和固化的方式得到各刚性假体；

子步骤三：利用辅助工装，将下蒙皮成型阴模1、后缘成型阴模2、上蒙皮成型阴模3及其表面的刚性假体进行组装；将液体硅橡胶混合物从整套成型模具上方侧壁缓缓注入，直至溢出；室温固化24小时后拆卸辅助工装，在将含有刚性假体的整体成型模具进行分离及脱模后得到前缘硅橡胶芯模4、后缘硅橡胶成型芯模5和各刚性假体；步骤三：生产准备过程及预浸料剪裁；

子步骤一：启封前缘硅橡胶芯模4和后缘硅橡胶成型芯模5，分别在前缘硅橡胶芯模4和后缘硅橡胶成型芯模5及整体成型模具表面依次涂抹封孔剂和水溶性脱模剂并晾干；

子步骤二：通过产品三维数模进行预浸料的展开放样，并采用AutoCAD进行预浸料的优化排料设计，再使用数控下料机进行剪裁，并对剪裁好的预浸料进行铺层标记并叠层放置；