一种复合材料层压结构件的外形轮廓度检测方法与流程

本申请涉及但不限于复合材料层压结构件检测，尤指一种复合材料层压结构件的外形轮廓度检测方法。

背景技术：

1、复合材料以其高比强度和比刚度，优良的耐腐蚀，抗疲劳，可设计性强，可大面积整体成型等特点，在航空航天等领域得到广泛应用。

2、但是，由于复合材料层压结构件是在一定的温度和压力条件下，在热压罐内经过复杂的热、化学和力学性能变化过程制得，成型后的复合材料层压结构件存在固化变形，尤其是复合材料层压结构件的刚性弱，形变大，导致复合材料层压结构件存在装配工作量增大、装配难度增加以及装配阶差等问题。因此，在复合材料层压结构件的制造过程需对外形轮廓度检测控制。

3、目前，针对复合材料层压结构件的外形轮廓度检测方法主要有检验工装检测法和数字化测量法等。上述检验工装检测法所涉及的检测仪器单价较高，检测人员需事先将待检测工件和仪器之间的相对角度调节准确，导致检测效率较低。另外，由于复合材料层压结构件刚性较弱，在自身重力作用下存在形变，因此在数字化检测时同样需辅助维形工装，从而使得数字化检测检测效率较低且成本高。

技术实现思路

1、本发明的目的：为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种复合材料层压结构件的外形轮廓度检测方法，以解决现有针对复合材料层压结构件的现有检测方式，由于需要采用专用的检测工装或仪器，导致带来额外的角度调节工作，从而导致检测效率较低且成本较高的问题。

2、本发明的技术方案：本发明实施例提供一种复合材料层压结构件的外形轮廓度检测方法，包括：

3、采用金属成型工装定位装配复合材料层压结构件后，采用磁力测厚仪对装配尺寸进行测量，并通过与复合材料层压结构件的厚度检测数据进行对比，基于对比结果执行对复合材料层压结构件的外形轮廓度的检测。

4、可选地，如上所述的复合材料层压结构件的外形轮廓度检测方法中，包括：

5、采用超声波a扫描检测法进行复合材料层压结构件的厚度测量，得出复合材料层压结构件在每个测量点的厚度值，并在复合材料层压结构件内表面对应位置标记测量点；将复合材料层压结构件定位装配在金属工装上之后，采用磁力测厚仪在对应超声波a扫描检测的各测量点上进行测量，通过将各测量点的测量值与对应位置的厚度值进行差值计算，计算得出复合材料层压结构件外表面的形变量及形变点。

6、可选地，如上所述的复合材料层压结构件的外形轮廓度检测方法中，具体包括如下步骤：

7、步骤1，采用超声波a扫描对复合材料层压结构件进行厚度测量，并记录测量值a1；

8、步骤2，在超声波a扫描检测的过程中，采用标记笔同步在复合材料层压结构件的内表面对各测量点的位置进行标记；

9、步骤3，将复合材料层压结构件定位装配在金属成型工装上；

10、步骤4，采用磁力测厚仪在复合材料层压结构件在步骤2中所标记的各测量点上进行测量，并记录测量值a2；

11、步骤5，数据分析，包括：对两次测量值进行差值计算，从而得到复合材料层压结构件的外形轮廓度数据及位置。

12、可选地，如上所述的复合材料层压结构件的外形轮廓度检测方法中，

13、所述步骤1的厚度测量过程中，各测量点均匀等距分布。

14、可选地，如上所述的复合材料层压结构件的外形轮廓度检测方法中，

15、所述步骤3的装配过程中，将复合材料层压结构件上预留的定位孔与金属成型工装上对应位置的定位孔，采用定位销钉进行固定，并且根据设计要求施加压力。

16、可选地，如上所述的复合材料层压结构件的外形轮廓度检测方法中，

17、所述步骤4，采用磁力测厚仪具体测量装配结构中复合材料层压结构件内表面与金属成型工装型面之间的距离。

18、可选地，如上所述的复合材料层压结构件的外形轮廓度检测方法中，

19、所述步骤5中，具体对同一位置测量点的两次测量值进行差值计算，通过计算出各测量点的a2-a1，得到每个测量点的变形量，从而复合材料层压结构件的外形轮廓的形变量及形变点。

20、可选地，如上所述的复合材料层压结构件的外形轮廓度检测方法中，

21、所述金属成型工装为复合材料层压结构件固化成型时，或者，数控加工所使用的工装。

22、可选地，如上所述的复合材料层压结构件的外形轮廓度检测方法中，

23、所述复合材料层压结构件为碳纤维复合材料层压结构件，或玻璃纤维复合材料层压结构件。

24、可选地，如上所述的复合材料层压结构件的外形轮廓度检测方法中，

25、对于不同厚度范围的复合材料层压结构件，选用不同量程范围的磁力测厚仪进行测量。

26、本发明的有益效果：本发明实施例提供一种复合材料层压结构件的外形轮廓度检测方法，采用超声波a扫描检测法进行复合材料层压结构件的厚度测量，得出复合材料层压结构件在每个测量点的厚度值，并在复合材料层压结构件内表面对应位置标记测量点；然后将复合材料层压结构件定位装配在金属工装上，采用磁力测厚仪在对应超声波a扫描检测的各测量点上进行测量，得出复合材料层压结构件内表面与金属成型工装型面之间的距离，并记录测量值；随后，将测量得出的复合材料层压结构件内表面与金属工装之间的距离与复合材料层压结构件在对应位置的厚度值进行差值计算，计算得出复合材料层压结构件外表面的形变量及形变点。

27、本发明实施例提供的用于对复合材料层压结构件的外形轮廓度进行检测的技术方案，在不增加外形检验工装及辅助维形工装的条件下，采用已有的复合材料成型工装(加工工装)和磁力测厚仪，并借助复合材料层压结构件的厚度检测数据，实现复合材料层压结构件的外形轮廓度检测评价的目的。另外，该外形轮廓度检测方法操作简单方便、精度高、成本低，可以广泛适用于复合材料层压结构件的外形轮廓度检验检测上，提高了复合材料层压件的外形轮廓度检验效率，降低外形轮廓度检验成本。

技术特征：

1.一种复合材料层压结构件的外形轮廓度检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的复合材料层压结构件的外形轮廓度检测方法，其特征在于，包括：

3.根据权利要求2所述的复合材料层压结构件的外形轮廓度检测方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的复合材料层压结构件的外形轮廓度检测方法，其特征在于，

5.根据权利要求3所述的复合材料层压结构件的外形轮廓度检测方法，其特征在于，

6.根据权利要求3所述的复合材料层压结构件的外形轮廓度检测方法，其特征在于，

7.根据权利要求3～6中任一项所述的复合材料层压结构件的外形轮廓度检测方法，其特征在于，

8.根据权利要求1～6中任一项所述的复合材料层压结构件的外形轮廓度检测方法，其特征在于，

9.根据权利要求1～6中任一项所述的复合材料层压结构件的外形轮廓度检测方法，其特征在于，

10.根据权利要求1～6中任一项所述的复合材料层压结构件的外形轮廓度检测方法，其特征在于，

技术总结
本发明实施例公开了一种复合材料层压结构件的外形轮廓度检测方法，包括：采用金属成型工装定位装配复合材料层压结构件后，采用磁力测厚仪对装配尺寸进行测量，并通过与复合材料层压结构件的厚度检测数据进行对比，基于对比结果执行对复合材料层压结构件的外形轮廓度的检测。本发明实施例提供的用于对复合材料层压结构件进行外形轮廓度检测的技术方案，解决了现有针对复合材料层压结构件的现有检测方式中，由于需要采用专用的检测工装或仪器，导致带来额外的角度调节工作，从而导致检测效率较低且成本较高的问题。

技术研发人员：戴东梅,朱洪亮,成景,刘轩冶,赵学莹,宗晓甜,宋岩
受保护的技术使用者：哈尔滨哈飞航空工业有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13