[发明专利]用于带法兰边包容机匣的二维多向预浸布的制备及其应用

摘要

本发明是一种用于带法兰边包容机匣的二维多向预浸布的制备及其应用，可用于带法兰边整环结构或对开结构风扇包容机匣的整体成型，该二维多向预浸布是通过自动铺丝工艺制备而成，具有连续自动化、稳定化低成本制备的特点。通过调整预浸料的纤维种类及厚度、二维多向预浸布的角度，可制备不同功能用途和厚度的二维多向预浸布。这种二维多向预浸布制备的带法兰边整环结构或对开结构风扇包容机匣具有高抗冲击性能，克服自动铺丝机无法实现法兰边自动铺丝成型的工程难点，可满足涡扇发动机减重需求。

主权项

1.一种用于带法兰边包容机匣的二维多向预浸布的制备，其特征在于：该二维多向预浸布的制备的步骤是：步骤一、预浸带的制备：采用预浸料自动分切机将纤维增强树脂基预浸料分切成自动铺丝机所用的标准宽度为6.35mm的预浸带；纤维增强树脂基预浸料是连续纤维在连续的生产方式下均匀浸渍基体树脂后形成的中间体，其中，连续纤维为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、聚酰亚胺纤维中的一种，树脂为环氧树脂、酚醛树脂、双马树脂、聚酰亚胺树脂中的一种；步骤二、二维多向预浸布的制备：2.1确定需要制备二维多向预浸布的正方形尺寸，并在铺放平台上相应正方形区域表面铺贴单面带胶四氟布；2.2在正方形区域的四个顶角处，采用自动铺丝机“铺放直线轨迹”功能，自动铺丝机分别以铺层设计角度α、β、γ、δ按顺序铺放一根预浸带，预浸带的一侧恰好压住顶角，另一侧位于正方形区域内，α、β、γ、δ的铺放位置根据其角度大小确定，其中，正方形区域的左上顶角铺放设计角度为0°方向的预浸带，右上顶角铺放设计角度为‑90°～0°方向的预浸带，左下顶角铺放设计角度为为90°方向的预浸带，右下顶角铺放设计角度为0°～90°方向的预浸带；2.3自动铺丝机继续按照α→β→γ→δ的角度顺序往正方形区域内铺放下一根预浸带，其中，下一根预浸带的中心线与上一根预浸带的中心线间隔距离为ai(ai＝6.35n，n为整数，i分别对应α、β、γ、δ)；2.4自动铺丝机按照α→β→γ→δ的铺放顺序，由上一轮相同设计角度对应的上一根预浸带的中心线位置往工作区域内，间隔一定距离ai铺放下一根预浸带；2.5重复步骤2.4，直到下一间隔ai对应的预浸带中心线位置落于正方形区域外，跳过该设计角度，继续铺放下一根设计角度对应的预浸带，直到所有下一间隔ai对应的预浸带中心线位置落于正方形区域外，停止铺放；2.6自动铺丝机按照α→β→γ→δ的铺放顺序，分别由相同设计角度对应的第一根预浸带的中心线位置往工作区域内，仅挨第一根预浸带铺放下一根预浸带，相邻两根预浸带的中心线的距离为6.35mm，开始新一轮的铺丝；2.7自动铺丝机按照α→β→γ→δ的铺放顺序，分别由上一轮相同设计角度对应的上一根预浸带的中心线位置往工作区域内，间隔一定距离ai铺放下一根预浸带；2.8重复2.7的步骤，直到下一间隔ai对应的预浸带中心线位置落于正方形区域外，跳过该设计角度，继续铺放下一根设计角度对应的预浸带，直到所有下一间隔ai对应的预浸带中心线位置落于正方形区域外，完成此轮预浸带的铺放；2.9自动铺丝机按照α→β→γ→δ的铺放顺序，从上一轮相同设计角度对应的第一根预浸带开始，重复2.6到2.8的步骤，开始又一轮的铺丝，直到相同设计角度的预浸带均填满正方形区域，跳过该设计角度，继续下一轮的铺丝，直到所有的相同设计角度的预浸带均填满正方形区域，完成全部预浸带的自动铺放，获得自动铺丝预制体；2.10沿正方形区域边界线裁剪上述预制体，裁剪后的预制体上下表面分别采用离型膜和离型纸复合，获得二维多向预浸布。