[发明专利]一种抑制复合材料蒙皮褶皱的方法

说明书

本发明公开了一种抑制复合材料蒙皮褶皱的方法，包括以下步骤：1）据数模要求，组装定位复合材料蒙皮与长桁；2）在相邻长桁之间的间隙处铺叠一层无孔隔离膜，将复合材料蒙皮隔离；3）使用填充物填充相邻长桁之间的间隙，填充物高度与长桁铺层厚度相同；4）待填充物定型、保型后，在填充物和长桁零件上面铺设辅助材料层，并打真空袋，进行组装封袋；5）对复合材料蒙皮以及长桁表面施加压力，进行复合材料蒙皮固化；6）固化后，去除真空袋，辅助材料层，集中收集填充物，相邻长桁间隙处的复合材料蒙皮无褶皱产生。本发明可以在控制复合材料制件纤维屈曲的同时，减少对长桁件修切倒角工序，以及专用软膜的使用，缩短制造周期，提高生产效率。

技术领域

本发明涉及复合材料成型技术领域，具体是指一种抑制复合材料蒙皮褶皱的方法。

背景技术

复合材料因其质量轻、强度高、模量高等优异的性能广泛应用于航空结构部件中。复合材料零件常见的工艺成型方式包含二次胶接、共固化和共胶接三种方式。共胶接工艺成型方式为一种已固化的复合材料与另外一种未固化的复合材料进行胶接成型（如：干长桁+湿蒙皮）。采用共胶接（干长桁+湿蒙皮）工艺成型过程中，受到压力作用时，已固化的长桁基本不会产生压缩变形，而未固化的蒙皮因不同部位受到的压力不同，使得蒙皮的压缩变形量不同。从而使得固化后的复材零件，在长桁端面处的蒙皮产生纤维屈曲。

目前，行业内解决该问题常用的两种方式为：一种方法是预先对已固化的长桁端面进行倒角修切，避免固化组装过程中隔离膜、真空袋等辅助材料在长桁端面架桥。然而，该种方法的弊端是长桁端面倒角工作量大；另一种方法是采用专用软膜填充法，即预先根据复合材料零件数模测试长桁与长桁之间的尺寸与样式，制作成不同规格尺寸的专用软膜压板。然而，该方法的弊端是软膜无法通用，每个零件的结构尺寸不同，即使同一个零件其长桁尺寸结构也不相同，因此该方法中每个零件的每个长桁间隙均需要制作一个专用的软膜压板。上述两种抑制复合材料纤维屈曲的工艺方法存在工作任务量大、制造周期长的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不仅能有效抑制复合材料零件共胶接成型工艺过程中纤维屈曲，而且同原工艺方法相比减少了工作量，缩短了复合材料零件的制造周期的抑制复合材料蒙皮褶皱的方法。

本发明通过下述技术方案实现：一种抑制复合材料蒙皮褶皱的方法，包括以下步骤：

（1）根据数模要求，将复合材料蒙皮与长桁组装定位；

（2）在相邻长桁之间的间隙处铺叠一层无孔隔离膜，将复合材料蒙皮隔离；

（3）使用具有一定黏粘性且为细颗粒状的填充物，填充相邻长桁之间的间隙，所述填充物的高度与长桁的铺层厚度相同；

（4）待填充物定型、保型后，在填充物和长桁零件上面铺设辅助材料层，并打真空袋，进行组装封袋；

（5）对复合材料蒙皮以及长桁表面施加压力，进行复合材料蒙皮固化；

（6）固化后，去除真空袋，辅助材料层，集中收集填充物，相邻长桁间隙处的复合材料蒙皮无褶皱产生。

本技术方案的恒心技术内容在于使用具有一定黏粘性且为细颗粒状的填充物，填充相邻长桁之间的间隙。由于该填充物具有一定黏沾性，且为细颗粒状，所以该填充物的可根据相邻长桁之间间隙的宽度发生形变，使其完美填充相邻长桁之间的间隙，而且可以保证填充物的高度与长桁的铺层厚度相同。在固化复合材料蒙皮的过程中，由于填充物的填充，可以使得复合材料蒙皮每个部位均受到均匀的压力，避免复合材料蒙皮因为压缩变形量不同发生褶皱。