一种用于大曲率异形c型框类零件成型的自制辅助工装制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及大曲率异形C型框类结构复合材料零件制造领域，具体是一种能够提高大曲率异形C型框类零件质量的自制辅助工装的成型工艺方法。
【背景技术】
[0002]C型框类零件是机身主承力结构的重要组成部分，主要用于大型客机后机身壁板之间的连接，同时起到骨架支撑作用。目前，国外民机机身隔框采用低成本制造方案，如三维编制/RTM (树脂传递模塑成形MPNCF (无皱折布)织物/RTM工艺等，而在国内现有技术条件下，仍采用真空袋-热压罐法制造碳纤维复合材料C型框类零件。C型框类零件结构复杂、曲率大，带L型角材，制造难度大。采用传统的工艺方法不能很好的保证零件的质量及厚度尺寸，且由于拐角处R区域受形状和空间尺寸的影响，不能保证拐角区厚度尺寸的精确性，且C型腹板与L型角材重合区域的零件表面不平整，存在阶差。
【发明内容】
[0003]为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种大曲率异形C型框类零件成型的自制辅助工装制造方法，该方法不需要单独的成型工装，大大降低生产成本。
[0004]本发明的目的是通过下述技术方案实现的:一种用于大曲率异形C型框类零件成型的自制辅助工装制造方法，其特征在于:包括如下步骤:
步骤1:泡沫拼接:用泡沫胶粘剂将泡沫坯料粘接在一起，在烘箱中固化，固化参数为升温至 166-182°C，保温 60-90min ；
步骤2:泡沫数控铣切:控制铣刀间距小于0.2mm，保证泡沫表面的平整度，将拼接的泡沫毛料铣成C型泡沫作为阳模；
步骤3:工艺件铺叠:以铣好的表面平整的C型泡沫为阳模铺叠模，按零件铺层铺叠工艺件坯料；
步骤4:工艺件转移、组合并固化:将铺叠到C型泡沫阳模上的工艺件坯料连同C型泡沫阳模一起转移到阴模成型模中，组合成阴阳模组合模并固化工艺件；
步骤5:返制自制辅助工装:待步骤4工艺件固化后，将C型泡沫破坏，取出，清理工艺件表面，铺叠平整的单面带胶模布，在平面区铺叠2_厚预浸料，并在近R区采用铺层错层过渡方式，在R区及立边区铺叠未硫化橡胶，固化后制成辅助工装。
[0005]本发明的有益效果:通过此方案制造的工艺件返制的自制辅助工艺盖板匹配性好，表面平整，型面准确，尤其是R区的形状及尺寸准确，用于大曲率异形C型框类零件的制造，有效的解决了此类零件的表面质量，厚度尺寸及拐角处R区的厚度尺寸等质量问题。突破大曲率异形C型框类结构复合材料零件在实际生产制造中的技术障碍，实现产品的无缺陷制造。根据本发明制造的辅助工装，不需要单独的成型工装，大大降低了生产成本，还可用于C形、U形等各种衍生结构形式的复合材料制件制造。
【附图说明】
[0006]图1是C型框类零件成型用辅助工装(工艺盖板)及零件的使用状态图。
[0007]图2为制备图1所示辅助工装步骤4的状态图。
[0008]图3为制备图1所示辅助工装步骤5的状态图。
【具体实施方式】
[0009]为了改善大曲率异形C型框类零件表面质量，厚度尺寸及拐角R区的厚度尺寸等质量问题，从工装与零件的匹配性，协调性出发，充分考虑大曲率异形C型框类零件的结构特点及工装的结构形式，制造精准的母模(工艺件)并返制辅助工艺盖板是关键，其具体方案如下:
步骤1:泡沫拼接:用泡沫胶粘剂(ZMS2180，I型，3类，50级)将泡沫坯料(牌号FD-20)粘接在一起。在烘箱中固化，固化参数为升温至166-182°C，保温60-90min ;
步骤2:泡沫数控铣切:控制铣刀间距小于0.2mm，保证泡沫表面的平整度，将拼接的泡沫毛料铣成C型泡沫作为阳模；
步骤3:工艺件铺叠:以铣好的表面平整的C型泡沫为阳模铺叠模，按零件铺层铺叠工艺件坯料；
步骤4:工艺件转移、组合并固化:将铺叠到C型泡沫阳模上的工艺件坯料连同C型泡沫阳模一起转移到阴模成型模中，组合成阴阳模组合模并固化工艺件(如图2所示)；
步骤5:返制自制辅助工装(工艺盖板):工艺件固化后，将C型泡沫破坏，取出，清理工艺件表面，铺叠平整的单面带胶模布，返制工艺盖板一一在平面区铺叠2_厚预浸料，并在近R区采用铺层错层过度方式，在R区及立边区铺叠未硫化橡胶(型号AIRPAD)，采用两种材料组合的结构形式，通过固化后形成整体合一、软硬结合的辅助工装(即工艺盖板)(如图3所示)。
[0010]在零件制造过程中，使用本辅助工装(工艺盖板)实现了大曲率异形C型框类零件的无缺陷制造，辅助工装(工艺盖板)及零件使用状态图如图1所示。
【主权项】
1.一种用于大曲率异形C型框类零件成型的自制辅助工装制造方法，其特征在于:包括如下步骤: 步骤1:泡沫拼接:用泡沫胶粘剂将泡沫坯料粘接在一起，在烘箱中固化，固化参数为升温至 166-182°c，保温 60-90min ； 步骤2:泡沫数控铣切:控制铣刀间距小于0.2mm，保证泡沫表面的平整度，将拼接的泡沫毛料铣成C型泡沫作为阳模； 步骤3:工艺件铺叠:以铣好的表面平整的C型泡沫为阳模铺叠模，按零件铺层铺叠工艺件坯料； 步骤4:工艺件转移、组合并固化:将铺叠到C型泡沫阳模上的工艺件坯料连同C型泡沫阳模一起转移到阴模成型模中，组合成阴阳模组合模并固化工艺件； 步骤5:返制自制辅助工装:待步骤4工艺件固化后，将C型泡沫破坏，取出，清理工艺件表面，铺叠平整的单面带胶模布，在平面区铺叠2_厚预浸料，并在近R区采用铺层错层过渡方式，在R区及立边区铺叠未硫化橡胶，固化后制成辅助工装。
【专利摘要】本发明涉及一种用于大曲率异形C型框类零件成型的自制辅助工装制造方法。具体包括如下步骤：1）泡沫拼接；2）泡沫数控铣切：将拼接的泡沫毛料铣成C型泡沫；3）工艺件铺叠：以铣好的表面平整的C型泡沫为阳模铺叠模，按零件铺层铺叠工艺件坯料；4）将铺叠到C型泡沫阳模上的工艺件坯料连同C型泡沫阳模一起转移到阴模成型模中，组合成阴阳模组合模并固化工艺件；5）将C型阳模泡沫破坏，取出，清理工艺件表面，铺叠平整的单面带胶模布，在平面区铺叠2mm厚预浸料，并在近R区采用铺层错层过渡方式，在R区及立边区铺叠未硫化橡胶，固化后制成辅助工装。通过此方案制造的工艺件返制的自制辅助工艺盖板匹配性好，表面平整，型面准确。
【IPC分类】B29C70/38, B29C70/54
【公开号】CN105150557
【申请号】CN201510584298
【发明人】周立娜, 徐斌昌, 张晓哲
【申请人】沈阳飞机工业（集团）有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月15日