[发明专利]一种R角结构试块制作模具及制作与缺陷检测方法

说明书

本发明公开一种R角结构试块制作模具及制作与缺陷检测方法。设计了用于制作R角结构试块的组合式模具，包括下模、中模和上模，中模为连接两块平板的圆弧板，中模上设有模腔，上模和下模连接在中模上，上模和下模用于封闭模腔。在模腔内铺设复合材料以及预设的人工缺陷块，然后通过上下模具加压、固化制成R角结构试块，其制作方法简单。根据制作的R角结构试块曲率半径设计与R角结构试块配合的楔块，将楔块与相控阵探头连接，通过相控阵超声对R角结构试块的缺陷进行检测，验证了制作方法的可行性，该试块检测方法可用于相控阵超声检测教学或培训考试。本发明的制作模具结构简单、成本低、制作周期短。

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，具体涉及一种R角结构试块制作模具及制作与缺陷检测方法。

背景技术

树脂基纤维增强复合材料(简称复合材料)在结构设计、工艺制造、力学性能、使用环境等诸多方面显示出巨大的优越性，广泛应用于飞行器制造中。飞行器中许多承力复合材料制件如梁、肋，长桁等，都存在着大量的R角区域，R角处的铺叠和成型质量对复合材料制件的力学性能和内部质量具有重要的意义。

与平板结构相比，带有R角结构的制件在固化成型过程中，由于树脂流动不均匀或固化不充分等原因，更容易引起孔隙、分层、脱粘等缺陷。因此对复合材料R角结构的质量控制十分重要。近年来，随着市场和生产全球化的迅速发展，我国航空制造业已成为世界航空工业产业链中不可或缺的一环。在欧美航空制造强国的质量检测验收标准中，对R角结构做出了严苛的要求。为了检测R角结构复合材料制件，首先要设计制作R角结构检测用对比试块，以此来调节检测灵敏度，判定缺陷埋深和尺寸。由于飞行器零部件复合材料制件的质量要求非常高，通常用热压罐制作，设备昂贵且工艺复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简易实用的R角结构试块的制作模具，以及利用该制作模具制备R角结构试块的方法，其制备方法简单；还提供一种R角结构试块缺陷的超声检测方法，验证了制作方法的可行性，可用于相控阵超声检测教学或培训考试。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种R角结构试块的制作模具，包括中模和上模，所述中模上设置有形成所述R角结构的模腔，所述上模连接在所述中模上，所述上模用于封闭所述模腔，所述中模上活动设置有定位标尺，所述定位标尺用于标定在所述模腔内放置人工缺陷块的位置。

进一步，所述中模上还设有中模紧固螺孔，所述上模上同样设有上模紧固螺孔，紧固螺栓穿过所述中模紧固螺孔和所述上模将所述中模与所述上模固定连接，通过紧固螺栓使所述中模与所述上模连接的更加牢固，同时也方便中模与上模拆装。

进一步，还包括设置在所述中模下方的下模，所述中模包括两个平板和圆弧板，两个所述平板之间以所述圆弧板过渡，所述模腔贯穿所述中模，所述下模和所述上模分别位于所述中模的两侧，用于对所述模腔进行封闭，所述下模上设有下模紧固螺孔，所述中模上设有中模紧固螺孔，所述上模上设有上模紧固螺孔，紧固螺栓穿过所述下模紧固螺孔、所述中模紧固螺孔和所述上模紧固螺孔将所述下模、所述中模和所述上模固定连接，将模腔设计为贯穿中模的结构，然后设计结构与中模下同的下模，然后通过上模与下模将模腔进行封闭，此设计的目的是方便后期R角结构试块固化成型结束后，模腔内的R角结构试块能顺利脱模取出，只需将连接在下模紧固孔、中模紧固孔中和上模紧固螺孔中的紧固螺栓拧出，然后将下模、中模和上模脱离，这样即实现了R角结构试块与上模和下模脱离，更加方便取出R角试块。