一种用于复合材料夹层结构胶接变形控制方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115416392A(43)申请公布日2022.12.02(21)申请号202211158480.5(22)申请日2022.09.22(71)申请人中国航空制造技术研究院地址100024北京市朝阳区八里桥北东军庄1号(72)发明人袁超邱启艳闵世雄信泽坤(51)Int.Cl.B32B38/18(2006.01)B32B37/12(2006.01)B32B41/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种用于复合材料夹层结构胶接变形控制方法(57)摘要本发明涉及一种用于复合材料夹层结构胶接变形控制方法，包括：在复合材料夹层结构梁一侧、端肋一侧和边肋一侧放置支撑芯模和定位挡块，复合材料夹层结构后边条一侧放置可滑动限位块，可滑动限位块通过双面胶带粘接在胶接工装上，在胶接过程中，可滑动限位块可以对复合材料夹层结构后边条一侧的变形进行限位控制，当变形应力超过界限可能导致蒙皮与芯材脱粘时，可滑动限位块可以发生位移，允许后边条变形以降低变形应力。本发明一种用于复合材料夹层结构胶接变形控制方法，能有效抑制复合材料夹层结构胶接的变形，不仅操作简单、效果明显，而且不会造成因外形过度抑制而产生的内部胶接缺陷，最终胶接成型的零件内部质量好、尺寸精度高。CN115416392ACN115416392A权利要求书1/1页1.一种用于复合材料夹层结构胶接变形控制方法，所述复合材料夹层结构(9)包括上蒙皮(15)、下蒙皮(16)、端肋(10)、边肋(11)、梁(12)、后边条(13)及芯材(14)，其特征在于，胶接过程中，端肋支撑芯模(2)、边肋支撑芯模(3)、梁支撑芯模(4)分别安装于所述复合材料夹层结构端肋(10)、边肋(11)和梁(12)内型面，用于支撑零件内型面；端肋定位挡块(5)、边肋定位挡块(6)、梁定位挡块(7)分别紧贴端肋支撑芯模(2)、边肋支撑芯模(3)、梁支撑芯模(4)，用于胶接过程中端肋(10)、边肋(11)及梁(12)的定位；可滑动限位块(8)通过双面胶带粘贴安装于所述复合材料夹层结构后边条(13)外侧，用于复合材料夹层结构(9)后边条方面的定位。2.如权利要求1所述的一种用于复合材料夹层结构胶接变形控制方法，其特征在于，所述的可滑动限位块(8)为玻璃纤维复合材料，数量为n个，n＝(L‑2)/0.8，n取整数，其中L为复合材料夹层结构的长度，单位为米。3.如权利要求1所述的一种用于复合材料夹层结构胶接变形控制方法，其特征在于，所述的复合材料夹层结构上蒙皮(15)、下蒙皮(16)与后边条(13)胶接一侧预留5mm‑10mm余量，后边条(13)预留同样余量，在所述的复合材料夹层结构胶接成型后，再去除余量。4.如权利要求1所述的一种用于复合材料夹层结构胶接变形控制方法，其特征在于，所述的双面胶带为耐温胶带，在胶接温度上限不发生失效，且粘接剪切强度在0.1MPa～2MPa之间。5.如权利要求1所述的一种用于复合材料夹层结构胶接变形控制方法，其特征在于，所述的可滑动限位块(8)在胶接过程中，可以对复合材料夹层结构后边条(13)一侧的变形进行限位控制，当变形应力超过界限可能导致上蒙皮(15)或下蒙皮(16)与芯材(14)脱粘时，可滑动限位块(8)可以发生位移，允许后边条(13)变形以降低变形应力。2CN115416392A说明书1/3页一种用于复合材料夹层结构胶接变形控制方法技术领域[0001]本发明属于复合材料制造技术领域，涉及一种用于复合材料夹层结构胶接变形控制方法，主要用于复合材料蜂窝或者泡沫夹层结构二次胶接过程的变形控制。背景技术[0002]复合材料由于其高比强度，高比刚度、可设计性强、抗疲劳断裂性能好、耐腐蚀、尺寸稳定性好以及便于大面积整体成形等优点，已成为当代最主要的航空结构材料之一。而复合材料夹层结构更是具有非常大的强度重量比的一种结构性材料，与实心材料相比，复合材料夹层结构使用的有效材料仅为被替代材料的1％～5％，它显然是一种用料省、耗能小的极具潜力的轻质材料。航空用复合材料夹层结构一般为泡沫夹芯结构或者蜂窝夹芯结构，常用于飞机升降舵、襟副翼等次承力部件，成功工艺以二次胶接成型为主。在二次胶接过程中，由于复合材料与芯材、胶膜、发泡胶等热膨胀系数不一致，会导致最终成型的复合材料夹层结构存在胶接变形。目前的二次胶接工艺，一般采用支撑芯模和定位挡块对夹层结构胶接变形进行抑制。若支撑芯模和定位挡块对夹层结构变形抑制不足，则胶接变形较大影响最终制件的装配及气动外形；若支撑芯模和定位挡块对夹层结构变形抑制过大，则容易造成胶接过程中零件翘曲从而造成脱粘等内部胶接缺陷。发明内容[0003](1)要解决的技术问题[0004]本发明实施例提供了一种用于复合材料