一种复合材料主承载梁及整体成型方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115214872A(43)申请公布日2022.10.21(21)申请号202210691660.3B29C70/84(2006.01)(22)申请日2022.06.17B29C70/88(2006.01)(71)申请人航天特种材料及工艺技术研究所地址100074北京市丰台区云岗北里40号院(72)发明人韩蕾王冬孙辉王欣怡龚文化(74)专利代理机构北京君尚知识产权代理有限公司11200专利代理师邱晓锋(51)Int.Cl.B64C3/18(2006.01)B29C70/22(2006.01)B29C70/34(2006.01)B29C70/44(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图6页(54)发明名称一种复合材料主承载梁及整体成型方法(57)摘要本发明涉及一种复合材料主承载梁及整体成型方法。该复合材料主承载梁包括主接头、翼盒分接头、翼盒加强片、减重芯层和蒙皮，主接头与翼盒分接头和翼盒加强片固定连接，减重芯层与翼盒分接头固定连接；蒙皮是在主接头、翼盒分接头、翼盒加强片和减重芯层的外部根据翼面的受载情况包覆纤维预浸料，采用整体模压成型工艺制备而成，其中主接头、翼盒分接头、翼盒加强片为金属件。本发明可以在金属接头内部填充碳纤维，填充的碳纤维和外蒙皮组合形成多个T型梁结构，有效提高主承载梁的刚强度；本发明将多个减重芯层和碳纤维组成的回型梁通过对接、胶接、螺接等多种形式和金属部分进行定位和组合，并且整体固化成型，进一步提高了结构的可靠性。CN115214872ACN115214872A权利要求书1/2页1.一种复合材料主承载梁，其特征在于，包括主接头、翼盒分接头、翼盒加强片、减重芯层和蒙皮，所述主接头与所述翼盒分接头和所述翼盒加强片固定连接，所述减重芯层与所述翼盒分接头固定连接；所述主接头、所述翼盒分接头、所述翼盒加强片和所述减重芯层的外部包覆所述蒙皮。2.根据权利要求1所述的复合材料主承载梁，其特征在于，所述蒙皮是在所述主接头、所述翼盒分接头、所述翼盒加强片和所述减重芯层的外部根据翼面的受载情况包覆纤维预浸料，并整体模压固化而成。3.根据权利要求2所述的复合材料主承载梁，其特征在于，所述纤维预浸料为碳纤维预浸料，其包含碳纤维和树脂，碳纤维采用单向T300、T700、T800或T1000碳纤维，树脂采用中温或高温固化环氧树脂。4.根据权利要求1所述的复合材料主承载梁，其特征在于，所述主接头、所述翼盒分接头、所述翼盒加强片为金属件；所述减重芯层为硬质聚氨酯泡沫、酚醛树脂泡沫或PMI泡沫。5.根据权利要求1所述的复合材料主承载梁，其特征在于，所述翼盒分接头安装于所述主接头的相应的槽内，所述翼盒加强片安装于所述翼盒分接头和所述减重芯层预留的槽内，所述减重芯层的一端安装于所述翼盒分接头预留的槽内。6.一种复合材料主承载梁的整体成型方法，其特征在于，包括以下步骤：将翼盒分接头与减重芯层进行组装，减重芯层的一端安装在翼盒分接头预留的槽内；将翼盒加强片与翼盒分接头及减重芯层进行组装，翼盒加强片安装在翼盒分接头及减重芯层预留的槽内；对翼盒分接头、翼盒加强片和减重芯层的组合件包覆纤维预浸料，并进行预固化处理；将预固化处理后的翼盒分接头、翼盒加强片和减重芯层的组合件与主接头进行组装；对于主接头、翼盒分接头、翼盒加强片和减重芯层的组合件，根据翼面的受载情况在不同位置包覆厚度不同的纤维预浸料，并整体模压固化成型。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在主接头、翼盒分接头和翼盒加强片进行组装之前，对主接头、翼盒分接头和翼盒加强片进行喷砂处理；所述喷砂处理选用20目～40目的石英砂，气压为0.4MPa～0.7MPa。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在减重芯层与翼盒分接头组装之前，对减重芯层的泡沫进行烘干处理；所述烘干处理是在130℃±5℃的烘箱中干燥3小时。9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预固化处理包括：将包覆预浸料的组合件依次用脱模布、透气毡进行包裹，放入真空袋中；将真空袋水平放入烘箱中，撕去真空袋密封胶条表面保护膜，插入真空接头，将真空袋密封；打开真空泵，保证真空袋内真空度小于‑0.095MPa，设置烘箱温度35℃，当烘箱达到35℃开始计时，保温30min后关闭烘箱电源，取出组合件。10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据翼面的受载情况在不同位置包覆厚度不同的纤维预浸料，包括：整体铺覆上下翼面7mm区域：以主承载梁前缘为0°方向，依次铺覆[+45/0/0/‑45]、[0/0/0/90]、[90/0/0/0]、[‑45/0/0/+45]方向的预浸料，预浸料的厚度为7mm，整体铺覆上下翼面5mm区域：以主承载梁前缘为0°方向，依次铺覆[+45/0/0/‑