[发明专利]一种W形舱段成型工装及方法

说明书

本发明公开了一种W形舱段成型工装及方法，属于复合材料成型技术领域。所述W形舱段成型工装包括：上盖板、下盖板、凹陷部位镶块、侧板组件及若干凸台部位镶块；所述上盖板可拆卸式地与所述侧板组件的顶部连接；所述下盖板可拆卸式地与所述侧板组件的底部连接；所述凹陷部位镶块可拆卸式地设置在侧板组件上；若干所述凸台部位镶块可拆卸式地设置在侧板组件上。本发明W形舱段成型工装及方法可以得到纤维结构完整、表观平整、满足设计要求的W形舱段产品，同时有效降低了材料成本、加工周期以及对设备的依赖性，提升原材料利用率。

技术领域

本发明涉及复合材料成型技术领域，特别涉及一种W形舱段成型工装及方法。

背景技术

某舱段外形为“W”形结构，表面有较多凸台及凹陷结构，其防热层为复合材料，固化后要求防热层结构完整。

W形结构涉及复合材料防热层成型，材料成本较高，现有技术中通过机械加工的方式成型。但是，由于舱段外型结构复杂，采用机械加工方式成型凸台及凹陷部位，导致纤维整体性较差与四周防热层连接强度较弱，存在加工周期长、材料利用率低、材料结构强度差以及对加工设备依赖性强等缺点。

发明内容

本发明提供一种W形舱段成型工装及方法，解决了或部分解决了现有技术中采用机械加工方式成型W形结构的凸台及凹陷部位，导致纤维整体性较差与四周防热层连接强度较弱，存在加工周期长、材料利用率低、材料结构强度差以及对加工设备依赖性强等缺点的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种W形舱段成型工装包括：上盖板、下盖板、凹陷部位镶块、侧板组件及若干凸台部位镶块；所述上盖板可拆卸式地与所述侧板组件的顶部连接；所述下盖板可拆卸式地与所述侧板组件的底部连接；所述凹陷部位镶块背离所述侧板组件的端面上设置有凸起；若干所述凸台部位镶块可拆卸式地设置在侧板组件上，若干所述凸台部位镶块离所述侧板组件的端面上设置有凹槽。

进一步地，所述上盖板朝向所述下盖板的端面上设置有第一延伸段；所述下盖板朝向所述上盖板的端面上设置有第二延伸段；所述上盖板背离所述下盖板的端面上开设有第一起吊孔；所述下盖板背离所述上盖板的端面上开设有第二起吊孔。

基于相同的发明构思，本申请还提供一种W形舱段成型方法包括：将第一延伸段、第二延伸段安装至舱段壳体上下端面，将上盖板、下盖板通过第一延伸段、第二延伸段与舱段壳体连接；在凹陷部位镶块的凸起上铺设第一预浸布，形成第一防热层，将第一防热层放入舱段壳体的凹陷部位；在舱段壳体上铺设第二预浸布，形成第二防热层，并使第二防热层与第一防热层对接；在若干凸台部位镶块的凹槽内铺设第三预浸布，形成若干凸台，将若干凸台安装到舱段壳体上的凸台安装位；对舱段壳体进行第四预浸布铺设，通过第四预浸布将若干凸台包覆，完成舱段壳体的防热层的成型；安装侧板组件，在上盖板及下盖板上锁紧侧板组件，通过侧板组件对舱段壳体上的防热层进行预压；预压到位后，对舱段壳体的防热层进行固化；将上盖板、下盖板、侧板组件从舱段壳体拆除；对防热层进行清理；对防热层端面余量进行加工，完成舱段的成型。

进一步地，所述在凹陷部位镶块的凸起上铺设第一预浸布，形成第一防热层包括：根据舱段壳体的凹陷部位需铺设的防热层的厚度计算第一预浸布的理论铺层层数；当在凹陷部位镶块的凸起进行第一预浸布铺层时，每层第一预浸布翻边长度逐渐递增，且翻边层数少于第一预浸布的理论铺层层数；每铺1-10层第一预浸布，进行一次抽真空处理，直至形成第一防热层的厚度满足要求。

进一步地，所述在舱段壳体上铺设第二预浸布，形成第二防热层包括：将所述舱段壳体分为四个象限；当在舱段壳体上铺设第二预浸布时，每两个相邻的第二预浸布的拼接缝位于不同象限区域；相同象限区域的第二预浸布拼缝位置交错分布，交错距离应不小于20～100mm；第二预浸布在拐角部位划开拼接时，第二预浸布的上下缝相互交错分布，交错角度应不小于30°～60°。