收口式大曲率复材零件整体成型固化制度实施方法研究
2016-05-30
(上海飞机制造有限公司,上海 200436)
传统的翼尖罩零件一般是钣金件,设计通常将翼尖罩分解为2~3部分,钣金件成形以后将所有小零件装配成一个整体翼尖罩,传统翼尖罩零件成形工艺较为简单,但是钣金件重量较重,且后续装配需要较多紧固件,进一步增加了零件的重量。为了减重,国外先进飞机制造商不约而同地将零件的材料改为树脂基复合材料,同时零件采取整体成型工艺[1]。由于零件自身型面的要求,部分翼尖罩结构上是收口的,因此不能采取阳模成型,只能采取分瓣式阴模成型,同时受限于模具自身强度,模具壁厚往往较厚。大厚度模具与薄壁模具在固化工艺方面差别巨大,需要通过多次试验验证工艺可控性,同时找到各个工艺参数的一个平衡点。
复合材料零件质量的稳定性主要取决于零件制造过程中满足相关工艺规范的工艺稳定性。因此,满足工艺规范中关于零件固化制度的要求成了保证复材零件质量稳定性的关键环节,直接影响复材零件的纤维体积含量、树脂分布均匀性、残余应力及孔隙率等性能[2-4]。
1 试验
1.1 主要原材料
CYCOM 7701 7781(Cytec Company);
HYSOL EA 9696(Henkel Company);
SYNSKIN HC 9837(Henkel Company)。
1.2 主要设备
自动下料机:1.8m×10m(GERBER Company);
热压罐:1m×2m(ASC Company)。
1.3 零件及模具信息
零件尺寸约为:430mm×81mm×104mm,零件为收口式整体结构。
模具材料为Q235,尺寸约为710mm×200mm×196mm,模具为分瓣式结构。
零件采用阳模铺贴转阴模成型,在零件的大端及小端余量靠近工装侧各放一只热电偶,监视并记录固化过程中零件的温度(见图1)。
1.4 工艺规范固化制度
工艺规范规定在固化的过程中,零件的升温速率及保温时间需要满足一定的范围,具体要求见表1及图2。……
