專利名稱：航空飛機控速用復合材料葉片格柵的成型方法
技術領域：
本發明涉及一種航空飛機控速用復合材料葉片格柵的成型方法。
背景技術：
葉片格柵主要用于航空飛機的控速。葉片格柵結構主要由72個不同尺寸規格的 格子組成，寬度方向上有12條不同規格的葉片。因為葉片格柵的結構復雜，所以葉片格柵 成型的模具復雜，成型困難。目前，國內還沒有關于航空飛機控速用復合材料葉片格柵成型 的相關報告。也尚未收集到國內外類似的資料。
發明內容
為了解決由于葉片格柵結構復雜而成型困難的問題，本發明的目的在于提供一種 航空飛機控速用復合材料葉片格柵的成型方法。本發明不但提供了葉片格柵的成型方法， 而且提供了成型用專用模具的設計及制造方法，解決了葉片格柵成型的模具復雜的問題。為了達到上述發明目的，本發明為解決其技術問題所采用的技術方案是提供一種 航空飛機控速用復合材料葉片格柵的成型方法，包括如下步驟步驟一制備專用金屬硬模，根據葉片格柵結構，制作具有大小規格不同72個格子的金屬硬模；步驟二 制備硅橡膠軟模，將配置好的液體硅橡膠緩慢地澆注入步驟一制備的葉片格柵專用金屬硬模的格 柵中，頂壓板蓋住格子后，室溫放置20 30小時，待澆注的硅橡膠硫化后，取出具有72個 不同尺寸規格的葉片格柵凸模的硅橡膠軟模；步驟三鋪層，將復合材料制作的預浸布按照葉片格柵格子的不同規格裁剪，然后將裁剪好的預 浸布分別鋪放在硅橡膠軟模上，預浸布的鋪放層數根據葉片格柵的厚度確定；步驟四固化，將鋪放好預浸布的硅橡膠軟模固定在金屬硬模中，蓋上蓋板，放入熱壓罐，抽真空 后進行升溫、加壓、固化；步驟五脫模，冷卻至室溫后，先取下72塊葉片格柵硅橡膠軟模，再將固化后的復合材料葉片格 柵從金屬硬模中取出。上述步驟一，所述金屬硬模包括將金屬材料制作的豎擋板和橫隔板插在帶有插 槽的底座上，組成大小規格不同的72個格子；每個格子上方通過定位銷、墊塊、頂壓板固定。上述步驟二，所述液體硅橡膠的配置包括使用R-311W液體硅橡膠制作軟模，將 液體硅橡膠倒入混料桶，對混料桶抽真空，要求真空度< -0. 9Mpa,并快速攪拌3 10分鐘， 配置成液體硅橡膠。
上述步驟四，所述固化方式為階梯式升溫固化，具體參數為熱壓罐升溫至 100士5°C，保溫1小時；再升溫至140士5°C，保溫1. 5小時；當模具溫度升高至95士5°C 時，熱壓罐開始加壓，壓力為0.3 士 0. IMpa;當模具溫度升高至120 士 5°C時，壓力增加至 0.7士0. IMpa;模具溫度升高至177士3°C，保溫3小時；隨后開始降溫，模具溫度降至90°C， 熱壓罐停止加壓。本發明航空飛機控速用復合材料葉片格柵的成型方法，由于采用了金屬硬模結合 硅橡膠軟模進行復合材料鋪層熱壓罐成型的方法，使制造所需的金屬模具大大簡化，葉片 格柵的成型工藝簡單可行，可用于航空飛機控速用葉片格柵的批量化生產。取得了模具制 作成本低、操作簡單方便等有益效果。
圖1是葉片格柵的工程視圖；圖2是本發明葉片格柵的成型方法所使用的專用金屬硬模；圖3為圖2的A向視圖；圖4是本發明成型方法的工藝流程圖。
具體實施例方式下面結合
本發明的優選實施例。圖1是本發明的葉片格柵的工程視圖，如圖1所示，葉片格柵由72個大小尺寸規 格不同的格子101組成。由于葉片格柵的72個格子大小規格尺寸各不相同，所以采用傳統的金屬硬模鋪 層成型，硬模模具復雜，成型工藝復雜。因此，本發明提供了一種葉片格柵的成型方法，圖4 是本發明成型方法的工藝流程圖，如圖4的實施例所示，本發明的方法包括如下步驟步驟一制備專用金屬硬模，根據葉片格柵結構，設計專用金屬硬模，圖2是本發明葉片格柵的成型方法所使 用的專用金屬硬模，圖3為圖2的A向視圖，如圖2和圖3所示，在專用模具中，豎擋板201 和橫隔板202插在帶有插槽的底座203上，從而組成了大小規格不同的72個格子。每個格 子上方通過定位銷204、墊塊205、頂壓板206固定。步驟二 制備硅橡膠軟模，使用R-311W液體硅橡膠制作軟模，將液體硅橡膠倒入混料桶，對混料桶抽真空， 要求真空度< -0. 9Mpa,并快速攪拌3 10分鐘。將配好的硅橡膠緩慢地澆注入步驟一制備的葉片格柵專用金屬硬模的格柵中，頂 壓板蓋住格子后，室溫放置20 30小時，待澆注的硅橡膠硫化后，取出具有72個不同尺寸 規格葉片格柵凸模的硅橡膠軟模。步驟三鋪層，將復合材料制作的預浸布按照葉片格柵格子的不同規格裁剪，然后將裁剪好的預 浸布分別鋪放在硅橡膠軟模上，預浸布的鋪放層數根據葉片格柵的厚度確定。步驟四固化，將鋪放好預浸布的硅橡膠軟模固定在金屬硬模中，蓋上蓋板，放入熱壓罐，抽真空后進行升溫、加壓、固化。固化方式為階梯式升溫固化，熱壓罐升溫至100 士 5°C，保溫1小時；再升溫 至140士5°C，保溫1. 5小時；當模具溫度升高至95士5°C時，熱壓罐開始加壓，壓力為 0. 3士0. IMpa ；當模具溫度升高至120士5°C時，壓力增加至0. 7士0. IMpa ；模具溫度升高至 177士3°C，保溫3小時；隨后開始降溫，模具溫度降至90°C，熱壓罐停止加壓。步驟五脫模，冷卻至室溫后，先取下72塊葉片格柵硅橡膠軟模，再將固化后的復合材料葉片格 柵從金屬硬模中取出。經試驗證明根據如上所述成型方法制造的葉片格柵，可以滿足以下技術要求1)格柵能同時承載徑向1884. IKg和徑向向外的758. 18Kg的重量，載荷將均勻作 用于格柵的格子結構上；2)任何一個前置的導向裝置必須經得住失效。平均極限壓力為2. 0055Kg/cm2，最 大額定工作壓力或極限壓力要大于[極限壓力/1. 5]或者1. 3863Kg/cm2 ；3)產品尺寸滿足裝配使用要求；4)葉片格柵的使用溫度達到120°C。
權利要求
一種航空飛機控速用復合材料葉片格柵的成型方法，其特征在于，該方法包括如下步驟步驟一制備專用金屬硬模，根據葉片格柵結構，制作具有大小規格不同72個格子的金屬硬模；步驟二制備硅橡膠軟模，將配置好的液體硅橡膠緩慢地澆注入步驟一制備的葉片格柵專用金屬硬模的格柵中，頂壓板蓋住格子后，室溫放置20～30小時，待澆注的硅橡膠硫化后，取出具有72個不同尺寸規格的葉片格柵凸模的硅橡膠軟模；步驟三鋪層，將復合材料制作的預浸布按照葉片格柵格子的不同規格裁剪，然后將裁剪好的預浸布分別鋪放在硅橡膠軟模上，預浸布的鋪放層數根據葉片格柵的厚度確定；步驟四固化，將鋪放好預浸布的硅橡膠軟模固定在金屬硬模中，蓋上蓋板，放入熱壓罐，抽真空后進行升溫、加壓、固化；步驟五脫模，冷卻至室溫后，先取下72塊葉片格柵硅橡膠軟模，再將固化后的復合材料葉片格柵從金屬硬模中取出。
2.如權利要求1所述的葉片格柵的成型方法，其特征在于所述的步驟一制備專用金 屬硬模，所述金屬硬模包括將金屬材料制作的豎擋板和橫隔板插在帶有插槽的底座上，組 成大小規格不同的72個格子；每個格子上方通過定位銷、墊塊、頂壓板固定。
3.如權利要求1所述的葉片格柵的成型方法，其特征在于所述的步驟二制備硅橡膠 軟模，所述液體硅橡膠的配置包括使用R-311W液體硅橡膠制作軟模，將液體硅橡膠倒入 混料桶，對混料桶抽真空，要求真空度< -0. 9Mpa,并快速攪拌3 10分鐘，配置成液體硅橡 膠。
4.如權利要求1所述的葉片格柵的成型方法，其特征在于所述的步驟四固化，所 述固化方式為階梯式升溫固化，具體參數為熱壓罐升溫至100士5°C，保溫1小時；再升 溫至140士5°C，保溫1.5小時；當模具溫度升高至95士5°C時，熱壓罐開始加壓，壓力為 0. 3士0. IMpa;當模具溫度升高至120士5°C時，壓力增加至0.7士0. IMpa ；模具溫度升高至 177士3°C，保溫3小時；隨后開始降溫，模具溫度降至90°C，熱壓罐停止加壓。
全文摘要
本發明公開了航空飛機控速用復合材料葉片格柵的成型方法，包括1.制備專用金屬硬模；2.制備硅橡膠軟模；3.復合材料鋪層；4.固化；5.脫模。本發明解決了葉片格柵結構復雜而成型困難的問題，取得了模具制作成本低、操作簡單方便等有益效果。
文檔編號B29C70/30GK101885215SQ20091005099
公開日2010年11月17日 申請日期2009年5月12日 優先權日2009年5月12日
發明者劉艷, 葉周軍, 王赫, 郝旭峰 申請人:上海復合材料科技有限公司