工型复合材料加筋壁板制造工艺研究

摘要

复合材料“材料和制件”同步形成的特点，逐步成为先进民机的整体及大结构的主要结构材料和本世纪的主导材料之一，用量与日俱增。随着技术及制造用设备的进步，自动化成型和低成本制造是必然的发展趋势。现阶段，在复合材料原材料、制造及设备方面，受到技术封锁和限制，特别是高端复合材料和制品等多为进口产品，为提升国内在高端复合材料制造行业上应用技术，通过制造工艺设计和制造研究，优选并掌握一种航空领域的复合材料壁板的制造工艺。
　　本文首先分析了国内外的复合材料应用技术和制造技术现状，尤其对波音、空客的几款飞机机翼进行分析，了解复合材料加筋壁板的设计特点、制造工艺技术的特点，确定本文中需进行的关键点、技术及方向。
　　对工型复合材料加筋壁板的设计结构及难点进行了全面的研究分析，对工艺流程和制造工艺进行了全新设计，通过试验验证并优选出适合的工型复合材料加筋壁板的工艺及制造方案。
　　以公司现有的自动铺带设备、下料及其配套设备、工艺技术等基础，按照试验方案，结合工型长桁和蒙皮的结构特点，以干蒙皮——湿长桁胶接共固化和干长桁——湿蒙皮胶接共固化等两个工艺方案进行试验，优选出方案和确定出壁板的最佳加工工艺参数。
　　对预浸料性能和壁板的性能结果进行了分析和讨论，突出了在复合材料层压类零件制造中需关注的预浸料的性能参数、层压板力学性能参数、工型长桁制造中产生的缺陷修正方法等，为后续加筋类壁板制造提供解决方法。
　　本文是对工型壁板进行了工艺方案及参数设计，经对选用的干长桁——湿蒙皮胶接共固化工艺能有效解决工型复合材料加筋壁板的造技术难题，通过成型的特种工艺过程控制获得质量较稳定的工型复合材料加筋壁制板试验件。同时讨论了成型中出现及存在的一些问题，得出的一些结论、数据，为后续飞机大型复合材料机翼制造成型提供制造技术工艺方法。

目录

第1章 绪 论

1.1 课题背景

1.2 航空复合材料应用现状

1.3 复合材料制造技术现状

1.4 现在存在的问题

1.5 本文主要研究内容

第2章 壁板的工程要求及工艺设计

2.1 壁板的工程要求

2.2 壁板成型工艺设计

2.3 本章小结

第3章 壁板制造工艺研究

3.1 加工设备

3.2 壁板成型用工装准备

3.3 壁板制造用原材料性能

3.4 干长桁——湿蒙皮壁板制造

3.5 湿长桁——干蒙皮壁板制造

3.6 本章小结

第4章 预浸料及壁板性能分析

4.1 壁板成型用预浸料性能

4.2 干长桁——湿蒙皮壁板测试结果分析

4.3 湿长桁——干蒙皮质量分析

4.4 本章小结

结论

参考文献

读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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