在復(fù)合材料加筋壁板的成型中有一種工藝方案是將已固化的長桁與未固化的蒙皮進(jìn)行共膠接。為了解決采用此工藝時(shí)長桁下凸緣邊緣處蒙皮鋪層面外褶皺的問題,采用了長桁下凸緣倒角的制造方法,提高了產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性。通過對蒙皮皺褶部位的剖切取樣,再采用顯微觀察的手段測量褶皺的幾何尺寸,探索了不同倒角的長桁下凸緣邊緣與蒙皮共膠接后鋪層的褶皺程度,并分析了褶皺的形成原因。結(jié)果表明:對長桁下凸緣邊緣倒角后可以明顯改善蒙皮褶皺的情況,并且倒角越銳利蒙皮的褶皺程度越小。根據(jù)實(shí)際情況,在選取特定的角度對長桁下凸緣進(jìn)行倒角后,可以在簡化工藝的同時(shí)有效控制蒙皮褶皺的幅度。 

【文章來源】：復(fù)合材料科學(xué)與工程. 2020,(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

L/D與倒角角度的關(guān)系

在加筋壁板的熱壓罐成型工藝中,有一種工藝方案是先固化長桁,再將長桁與未固化的蒙皮進(jìn)行共膠接。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是先行完成了長桁的制造,在共膠接時(shí)長桁的成型模具不需要在熱壓罐中參與固化過程,比較適合長桁數(shù)量多或長桁形狀較復(fù)雜的壁板制造。這種工藝方案的一個(gè)缺點(diǎn)是當(dāng)長桁安放在蒙皮內(nèi)形面上時(shí),在長桁的下凸緣邊緣與蒙皮之間的接合處會(huì)形成臺(tái)階,如果直接覆蓋輔助材料并進(jìn)行共膠接,那么在長桁下凸緣邊緣下方經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)蒙皮褶皺、膠黏劑堆積或樹脂堆積的現(xiàn)象(如圖1所示),嚴(yán)重時(shí)該區(qū)域會(huì)出現(xiàn)孔隙率增加和分層現(xiàn)象。蒙皮鋪層中的褶皺會(huì)影響零件的多種力學(xué)性能[9-18],所以制造過程中要盡量避免或減小該處褶皺的產(chǎn)生。針對這一問題,可采用如下工藝方法:在長桁之間填充厚度與長桁下凸緣厚度相當(dāng)?shù)墓に嚿w板,并且在共膠接時(shí)封裝在真空袋內(nèi),覆蓋在相鄰長桁之間的蒙皮之上。這樣可以將相鄰的長桁下凸緣之間填平,從而消除了階差,避免輔助材料產(chǎn)生架橋現(xiàn)象。但是這種方法在制造大型壁板時(shí)會(huì)遇到一些困難,尤其是遇到長桁下凸緣上有凸耳時(shí)(如圖2所示),工藝蓋板需要分成非常多的小塊來適應(yīng)長桁下凸緣外形;并且隨著壁板尺寸變大、長桁數(shù)量變多,工藝蓋板與長桁下凸緣的配合精度越來越難控制,確保全部工藝蓋板的安放質(zhì)量變得非常困難。

針對這一問題,可采用如下工藝方法:在長桁之間填充厚度與長桁下凸緣厚度相當(dāng)?shù)墓に嚿w板,并且在共膠接時(shí)封裝在真空袋內(nèi),覆蓋在相鄰長桁之間的蒙皮之上。這樣可以將相鄰的長桁下凸緣之間填平,從而消除了階差,避免輔助材料產(chǎn)生架橋現(xiàn)象。但是這種方法在制造大型壁板時(shí)會(huì)遇到一些困難,尤其是遇到長桁下凸緣上有凸耳時(shí)(如圖2所示),工藝蓋板需要分成非常多的小塊來適應(yīng)長桁下凸緣外形;并且隨著壁板尺寸變大、長桁數(shù)量變多,工藝蓋板與長桁下凸緣的配合精度越來越難控制,確保全部工藝蓋板的安放質(zhì)量變得非常困難。還有一種工藝方法是對長桁的下凸緣邊緣進(jìn)行倒角處理,使長桁下凸緣與蒙皮之間平緩過渡。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是大幅度避免了真空袋等輔助材料在長桁下凸緣邊緣處的架橋,使壁板在共膠接時(shí)可以不用安裝工藝蓋板,大幅度提高了工藝一致性,降低了操作難度。

【參考文獻(xiàn)】：
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