航空先進(jìn)復(fù)合材料帽型加筋構(gòu)件制造工藝探索

于晶晶

摘?要：現(xiàn)代制造行業(yè)已經(jīng)有著良好發(fā)展，但在其中也仍存在一定的可供優(yōu)化之處，如航空先進(jìn)復(fù)合材料帽型加筋構(gòu)件的制造過(guò)程中就常存在一定問(wèn)題，進(jìn)而對(duì)模型加筋構(gòu)件的質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。由此本文就針對(duì)航空先進(jìn)復(fù)合材料帽型加筋構(gòu)件的制造工藝展開探索，并經(jīng)由對(duì)航空先進(jìn)復(fù)合材料的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行談?wù)?，從而分析了?duì)模型加筋構(gòu)件制造過(guò)程的優(yōu)化措施。

關(guān)鍵詞：航空先進(jìn)復(fù)合材料;帽型加筋構(gòu)件;制造工藝

現(xiàn)階段在應(yīng)用復(fù)合材料進(jìn)行航空構(gòu)件的制造中，往往會(huì)應(yīng)用復(fù)合材料的共固化、共膠接等技術(shù)方案，由此不僅能夠降低航空構(gòu)件制造中對(duì)材料的大量需求，也能通過(guò)利用一體化成形的制造方式，保障復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的制造質(zhì)量。由此相關(guān)的制造人員也應(yīng)革新過(guò)去應(yīng)用真空袋囊制造法對(duì)復(fù)合材料構(gòu)件的傳統(tǒng)制造方式，經(jīng)由利用硅橡膠芯模法，從而提高構(gòu)件制造效率與質(zhì)量。

1?現(xiàn)階段航空先進(jìn)復(fù)合材料的應(yīng)用

現(xiàn)階段的復(fù)合材料已經(jīng)在現(xiàn)代航空機(jī)體中占有了較大的用量與應(yīng)用范圍，并且憑借著復(fù)合材料抗疲勞、剛度等性能的優(yōu)良，故復(fù)合材料往往是現(xiàn)階段航空設(shè)備制造過(guò)程的重要材料。再加上應(yīng)用復(fù)合材料進(jìn)行加工、制造時(shí)，還能經(jīng)由如共固化、共膠接等措施，從而在不影響制造質(zhì)量與性能的基礎(chǔ)上，減少零件、元件的使用數(shù)量，起到節(jié)約資源的作用。并且相關(guān)零配件使用數(shù)量的減少也能降低一體化、自動(dòng)化的制造成本，并能在一定程度上強(qiáng)化航空機(jī)體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)承載能力。由此現(xiàn)階段在航空機(jī)體中諸如機(jī)翼、尾翼、梁等重要部位的制造中均會(huì)在不同程度上對(duì)復(fù)合材料加以利用。而由于帽型結(jié)構(gòu)通常會(huì)擁有更為良好的穩(wěn)定性與質(zhì)量，故在航空機(jī)體制造時(shí)，常會(huì)在如機(jī)身側(cè)壁板部分應(yīng)用帽型加筋構(gòu)件，經(jīng)由帽型構(gòu)件中筋條與壁板的搭配，從而保證航空機(jī)體的質(zhì)量。但隨著帽型加筋結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用，在帽型構(gòu)件的制造過(guò)程中也逐漸面臨一定困境，如在施工過(guò)程中對(duì)構(gòu)件外表面施加荷載時(shí)，若所施加的壓力沒(méi)能達(dá)到構(gòu)件固化的要求，就會(huì)出現(xiàn)壓力不可達(dá)的現(xiàn)象，繼而在構(gòu)件壓力不可達(dá)的內(nèi)部區(qū)域，就需要安裝一定的芯模進(jìn)行支撐，以確保相應(yīng)壓力能夠滿足構(gòu)件固化的需求。故現(xiàn)階段航空構(gòu)件制造人員尚需對(duì)制造過(guò)程予以重視，并經(jīng)由采取一定的優(yōu)化措施與新型制造工藝，由此保障相關(guān)構(gòu)件的質(zhì)量。

2?帽型加筋構(gòu)件的制造工藝

2.1?構(gòu)件設(shè)計(jì)

帽型加筋構(gòu)件的制造往往以構(gòu)件內(nèi)部芯膜定位與輔助成型兩項(xiàng)工作作為核心，但現(xiàn)階段這兩項(xiàng)工作的質(zhì)量往往難以得到有效保證，相應(yīng)的帽型構(gòu)件的成型精度、質(zhì)量等也常會(huì)受到一定影響。由此相關(guān)人員就應(yīng)在構(gòu)件制造前，預(yù)先針對(duì)構(gòu)件內(nèi)部構(gòu)造、制造原料等因素設(shè)計(jì)出科學(xué)的制造方案。而在設(shè)計(jì)制造方案時(shí)，設(shè)計(jì)人員就可以對(duì)帽型構(gòu)件的內(nèi)部芯的尺寸、模具等進(jìn)行一定調(diào)整，并通過(guò)對(duì)構(gòu)件制造模型的尺寸模具與蓋板模具進(jìn)行結(jié)合，從而保證帽型加筋構(gòu)件的制造質(zhì)量。同時(shí)相關(guān)人員還可采取更換芯軸結(jié)構(gòu)的方式，經(jīng)由對(duì)橡膠芯模結(jié)構(gòu)的更換，不僅能夠滿足構(gòu)件制造過(guò)程對(duì)制造模具的不同需求，也能夠根據(jù)實(shí)際情況制造出更為切實(shí)、科學(xué)的帽型構(gòu)件，由此保障相關(guān)構(gòu)件的使用性能與質(zhì)量。并且針對(duì)外部工藝蓋板模具，相關(guān)人員就可以應(yīng)用固化復(fù)合材料作為主要制造材料，由此通過(guò)模具熱膨脹系數(shù)與所要制造構(gòu)件的熱膨脹系數(shù)二者系數(shù)的互相切合，以保障帽型加筋構(gòu)件在成型過(guò)程的制造質(zhì)量。此外，在制造外部工藝蓋板的環(huán)節(jié)中，工作人員還應(yīng)事先制造出與外部蓋板相對(duì)應(yīng)的金屬模具，以便開展外部工藝蓋板的成型環(huán)節(jié)。

2.2?構(gòu)件成型

在構(gòu)件成型環(huán)節(jié)，技術(shù)人員就可采用熱壓罐共固化成型工藝作為主要制造方式，而經(jīng)由該工藝中對(duì)帽型加筋構(gòu)件中帽型、下壁板兩部分的定位與支撐固定的作用，再通過(guò)對(duì)上述兩部分間縫隙的填充，該工藝往往能夠通過(guò)一次性的固化操作完成構(gòu)件的成型環(huán)節(jié)，由此不僅能夠簡(jiǎn)化構(gòu)件成型環(huán)節(jié)的相關(guān)操作，也能保證帽型構(gòu)件中帽型結(jié)構(gòu)及其與構(gòu)件其他部分結(jié)合區(qū)域的質(zhì)量[1]。經(jīng)由上述優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用熱壓罐共固化成型工藝往往能夠有效降低構(gòu)件成型環(huán)節(jié)對(duì)人力、資源等的耗費(fèi)，并能便于大型帽型構(gòu)件的制造。而在帽型構(gòu)件的共固化成型過(guò)程中，還應(yīng)對(duì)成型操作、構(gòu)件成型質(zhì)量等展開相應(yīng)的評(píng)價(jià)工作。通常來(lái)說(shuō)成型質(zhì)量的評(píng)價(jià)范圍涵蓋有構(gòu)件外部成型精度與構(gòu)件內(nèi)部成型質(zhì)量?jī)煞矫?，現(xiàn)階段形性協(xié)同綜合調(diào)控的制造理念成為現(xiàn)階段航空制造業(yè)的主要工作理論。而成型構(gòu)件的成型過(guò)程一般會(huì)面臨芯模受熱膨脹而導(dǎo)致維型保壓困難進(jìn)而影響構(gòu)件質(zhì)量的問(wèn)題，以及帽型構(gòu)件的制造中存留有空間不可達(dá)區(qū)域繼而產(chǎn)生構(gòu)件內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷問(wèn)題。上述兩類問(wèn)題是現(xiàn)階段對(duì)帽型構(gòu)件制造質(zhì)量影響較大的主要問(wèn)題，故針對(duì)兩項(xiàng)問(wèn)題采取針對(duì)性的解決處理措施就成為現(xiàn)階段相關(guān)人員的主要工作任務(wù)。針對(duì)構(gòu)件芯模的受熱膨脹問(wèn)題，相關(guān)人員就可以以微型保壓思想作基礎(chǔ)，預(yù)先建立起針對(duì)性的數(shù)學(xué)模型，從而經(jīng)由對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的調(diào)整，獲取到成型構(gòu)件的基礎(chǔ)數(shù)值[2]。而在處理帽型構(gòu)件因不可達(dá)空間而導(dǎo)致的內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷問(wèn)題時(shí)，相關(guān)人員則應(yīng)當(dāng)對(duì)構(gòu)件中的三角區(qū)域進(jìn)行填充工作，以此通過(guò)對(duì)構(gòu)件三角區(qū)域體積、厚度、纖維曲皺等因素的改變，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)帽型構(gòu)件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)控，由此達(dá)到解決帽型構(gòu)件型性缺陷的目的。

3?結(jié)語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)階段在航空先進(jìn)復(fù)合材料帽型加筋構(gòu)件制造領(lǐng)域中不斷有各類新型工藝涌現(xiàn)，由此構(gòu)件制造人員也對(duì)相關(guān)工藝加以掌握，并通過(guò)一定的借鑒參考，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)構(gòu)件制造工作的優(yōu)化。并且相關(guān)制造人員還應(yīng)就現(xiàn)存的構(gòu)件制造問(wèn)題設(shè)計(jì)相應(yīng)的處理方案，再加以對(duì)構(gòu)件設(shè)計(jì)與成型過(guò)程進(jìn)行全面優(yōu)化以及落實(shí)所設(shè)計(jì)的處理方案，由此保障構(gòu)型加筋構(gòu)件的制造質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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