[发明专利]一种含预埋件蜂窝夹层结构的定位均压装置及成型方法

说明书

本发明提供一种含预埋件蜂窝夹层结构的定位均压装置，含预埋件的蜂窝夹层结构包括蜂窝芯、上蒙皮面板、下蒙皮面板和预埋件；含预埋件蜂窝夹层结构的定位均压装置包括定位板、定位销和均压装置；其中均压装置由多个相互独立的均压块组成，且分别覆盖于上蒙皮面板上方，均压块上设置有适于定位销穿过的销孔；定位销的上端面与均压块的销孔的上端面齐平。本发明还提供利用上述定位均压装置成型含预埋件蜂窝夹层结构的方法。本发明的定位均压装置具有成本低、可重复利用性高、可操作性强的优点；本发明的成型方法既能够使含预埋件蜂窝夹层结构各部件之间具有较好的黏结性，还能够使预埋件在蜂窝夹层结构中具有较好的位置精度。

技术领域

本发明涉及复合材料成型领域，尤其涉及含预埋件蜂窝夹层结构的复合材料成型领域。

背景技术

蜂窝夹层结构的复合材料具有轻质、高比强度、高比刚度以及结构的可设计性等优势，长期以来备受航空、航天等领域的关注，尤其在航空工业中，已经成功的大量应用于飞机的主次承力构件。

含预埋件蜂窝夹层结构是一种特殊的复合材料结构，通常由上蒙皮面板、下蒙皮面板、位于上蒙皮面板和下蒙皮面板之间的蜂窝芯以及预埋件组成，并采用胶膜在一定的压力、温度下复合成一整体刚性结构。含预埋件蜂窝夹层结构中的预埋件主要在舱段中起装配定位作用，因此对预埋件位置精度、粘接性能要求很高，现有技术中，含预埋件蜂窝夹层结构的成型方法主要有以下三种：

(1)填充式：蜂窝芯预埋孔涂覆填充胶，待夹层结构固化后在涂覆填充胶的位置数控加工孔位。该成型方法填充胶强度低，受力后易损伤；且当含预埋件蜂窝夹层结构尺寸过大时，该成型方法对加工设备要求较高，加工费也会相应较高。

(2)后粘接式：夹层结构成型后数控加工预埋孔用于粘接预埋件。该成型方法相对于填充式方法，过程更为可控、预埋件精度更高，但是该成型方法得到的含预埋件蜂窝夹层结构的预埋件与蜂窝芯之间胶层厚度受限，导致其承载力偏小，且后粘接式的加工方式会影响上蒙皮面板、下蒙皮面板与蜂窝芯的粘接性能。

(3)前预埋式：在预埋件上涂覆发泡胶，利用定位工装将蜂窝芯、上蒙皮面板、下蒙皮面板和预埋件各部分定位后，再利用胶膜粘接上蒙皮面板、下蒙皮面板和蜂窝芯，加压、加热固化后得到含预埋件蜂窝夹层平板结构。该成型方法预埋件黏结性能较好，且预埋件在蜂窝夹层结构中的位置精度较好。但是，蜂窝芯、上蒙皮面板、下蒙皮面板和预埋件进行定位时，定位工装中的定位销的存在易导致蒙皮面板受力不均匀，从而影响含预埋件蜂窝夹层结构中各部件的黏结性能，并影响预埋件在蜂窝夹层结构中的位置精度。针对该问题，现有技术中采用均压平板以克服上述问题。

均压平板是一块平面薄板，厚度一般为2mm左右，该均压平板上存在多个用于定位工装中的定位销穿过的定位孔，成型时将均压平板覆盖于上蒙皮面板上方，定位工装中的定位销穿过一一对应定位孔，然后再进行固化处理。使用该均压平板后，虽然在一定程度上能够消除预埋件处由于定位销的存在而导致的蒙皮面板受力不均匀现象；但是，当需要成型具有不同位置的预埋件的蜂窝夹层结构(亦即定位销所对应的的定位孔位置不同)时，需要使用不同定位孔的均压平板，导致成型一种含预埋件蜂窝夹层结构便需要一种相对应的均压平板，易造成高成本损耗；并且，当需要成型较大尺寸的含预埋件蜂窝夹层结构时，均压平板上的定位孔与定位销之间多孔装配时，可操作性差，若均压平板放置时存在倾斜现象，则容易导致含预埋件蜂窝夹层结构内部压不实现象。同时，在实际操作中，在脱模时为了方便将定位工装中的定位销向上拔出来，通常将定位销设置为高出均压平板10mm左右，因此在真空处理时需要将外露的定位销用毛毡或其他材料包裹，以防止真空袋存在被定位销穿透的风险，从而影响产品成型。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述缺陷，提供一种含预埋件蜂窝夹层结构的定位均压装置，具有成本低、可重复利用性高、可操作性强的优点；还提供了一种利用该定位均压装置成型含预埋件蜂窝夹层结构的方法，既能够使含预埋件蜂窝夹层结构各部件之间具有较好的黏结性，还能够使预埋件在蜂窝夹层结构中具有较好的位置精度。