刘 佳,于 竹,孟凡波,杨五兵,李 营

(中航沈飞民用飞机有限责任公司,沈阳 110000)

1 引言

“制造大国”向“智造强国”的转型是国家新兴产业发展的战略方针。复合材料作为航空制造先进材料,是科技发展和国民经济建设的重要支柱,先进复合材料作为一类轻质高效、节能环保的新型材料,在先进材料领域具有重要地位。先进复合材料的用量已经成为航空结构先进性的重要标志,大型飞机波音787 和空客A350 的先进复合材料用量达到50%以上,而国有大飞机由ARJ 的2%到C919 飞机的11.5%,再到CR929 飞机的50%,展示了其发展前景及趋势[1]。

本项目通过对民用飞机设计应用中的难加工复合材料成型零件为研究对象,在手工检测中融入数字化和自动化高质量检测方式,对结果进行分析研究,形成面向民用飞机复合材料结构件检测技术的分享,反向指导制造及方案改进,明显降低传统加工带来的随意性和无规律性,有利于民用飞机复合材料检测知识的共享和应用[2-4]。

2 零件概述

机身复合材料环框为C 型结构,采用上L 型立筋和下C 型腹板层压板结构零件,主要材料为CMSCP-307 增韧环氧树脂碳纤维织物预浸料及单向带预浸料,零件长度为2 000 mm,宽度为120 mm,零件最厚区域为C 框腹板和L 型立筋叠层区域,厚度为3.52 mm,最薄区域为1.762 mm,如图1 所示。

图1 零件结构示意图Fig.1 Schematic diagram of parts structure

零件原材料中,35 型—名义树脂含量达35.5%(重量)。预浸料树脂是在180℃固化的热固性环氧树脂,碳纤维最小拉伸强度为5 021 MPa,拉伸模量为283.0 GPa～304.0 GPa[5]。

本生产鉴定的目的在于验证按照制造商已有的检验程序和检测技术制造的复材零件,其外部质量、内部质量以及与内部质量相关的力学性能试验目的的鉴定是否满足要求,并在生产开始之前对零件制造过程中存在的不足进行识别和纠正。……