一种碳纤维复合材料飞机纵向构件的制备工艺

技术特征：
1.一种碳纤维复合材料飞机纵向构件的制备工艺，其特征在于：所述纵向构件包括上缘条、下缘条、前腹板及后腹板结构件，该制备工艺包括如下步骤，步骤1：制备内层模具支撑件，所述内层模具支撑件与上缘条、前腹板及后腹板三者组合后形状相互匹配；步骤2：制备下缘条结构件；步骤3：对内层模具支撑件进行二次铺层，得到结构件a；步骤4：将结构件a与下缘条结构件组装后，在结构件a外包裹铺剩余层数层，经树脂导入、固化成型制备成品纵向构件。2.如权利要求1所述的一种碳纤维复合材料飞机纵向构件的制备工艺，其特征在于：所述步骤1中内层模具支撑件通过如下步骤制备而成：步骤1.1：采用泡沫雕刻机根据纵向构件的外形切割泡沫支撑件；步骤1.2：采用碳布原料对上述泡沫支撑件除底部之外的其他面进行两层铺层，铺层顺序为[(0,90)2]；两侧底边具有凸起的弯部，形成ω形铺层剖面；步骤1.3：对铺层后的泡沫支撑件进行树脂导入、固化成型、切割得到∩形的内层模具支撑件。3.如权利要求2所述的一种碳纤维复合材料飞机纵向构件的制备工艺，其特征在于：步骤1.3中，具体包括如下操作步骤：步骤1.3.1：在铺层后的泡沫支撑件上由下至上依次铺有脱模布、有孔隔离膜及导流网，置于一底板上；外部套有真空袋，真空袋边缘粘接在底板上，采用真空泵除去真空袋内空气，得到待成型组件；步骤1.3.2：取液体成型用环氧树脂与固化剂，按照质量比4:1混合搅拌，放置真空罐除去内部气泡，备用；步骤1.3.3：通过真空泵向待成型组件内导入前述搅拌除气泡后的环氧树脂，至环氧树脂完全浸润泡沫支撑件和碳布原料，导入完毕；步骤1.3.4：将导入树脂后的待成型组件置于固化炉中，固化温度80℃，时间4.5小时，取出；步骤1.3.5：将碳布原料与泡沫支撑件分离得到碳布成型ω型件；对ω型件进行切除得到剖面为∩形的内层模具支撑件。4.如权利要求1所述的一种碳纤维复合材料飞机纵向构件的制备工艺，其特征在于：步骤2中制备泡沫件的下缘条，铺层顺序为[[(0，90
°
)3，(
±
45
°
)4]经过导入树脂、固化得到下缘条。5.如权利要求1所述的一种碳纤维复合材料飞机纵向构件的制备工艺，其特征在于：步骤3中对内层模具支撑件进行二次铺层，上缘条、前腹板及后腹板分开铺层，其中前腹板、后腹板的铺层顺序为[(0，90
°
)3，(
±
45
°
)4]；上缘条的铺层顺序为[(0，90
°
)5，(
±
45
°
)3]。6.如权利要求1所述的一种碳纤维复合材料飞机纵向构件的制备工艺，其特征在于：制备成型各结构件，真空导入树脂后，对多余的树脂通过出胶管与真空泵连接真空出胶；出胶过程中，出胶管中部支撑一支件，该支件将出胶管支撑形成一具有拐点的倒v形，该拐点高于整体件≥1m，且上升出胶的边与水平面呈60
°
夹角。7.如权利要求1所述的一种碳纤维复合材料飞机纵向构件的制备工艺，其特征在于：步
骤1中泡沫支撑件的高度高于预定高度2-5mm。8.如权利要求1所述的一种碳纤维复合材料飞机纵向构件的制备工艺，其特征在于：步骤1.2中，所述碳布原料通过如下方法制备：取碳纤维布与定型剂，所述定型剂用丙酮溶解后，按照每平方米≤12g的用量比例均匀涂抹在碳纤维布上，静置至丙酮完全挥发，得到碳布原料。9.如权利要求2所述的一种碳纤维复合材料飞机纵向构件的制备工艺，其特征在于：在固化炉中，从常温按照0.5-2.5℃/分钟的速率升温至80℃。10.如权利要求2所述的一种碳纤维复合材料飞机纵向构件的制备工艺，其特征在于：该制备工艺适用于结构件铺层数>5层。

技术总结
本发明属于航空航天复合材料液体成型领域，具体提供了一种碳纤维复合材料飞机纵向构件的制备工艺，所述纵向构件包括上缘条、下缘条、前腹板及后腹板结构件，该制备工艺包括制备除下缘条外的其他结构件组合的内层模具支撑件；制备下缘条结构件；对内层模具支撑件进行二次铺层成型，得到结构件A；将结构件A与下缘条结构件组装后整体铺层，再经树脂导入、固化成型制备成品纵向构件。本成型工艺将飞机纵向构件的各个结构件分组来成型，采用纵向构件最终结构的一部分内层模具支撑件来当成型模具，再与下缘板进行组装，再次液体二次成型，相对于采用泡沫件做模具，则无需截断制件取出内部模具，相对于分体成型再组装粘接工艺则具有更高的力学承载。更高的力学承载。更高的力学承载。


技术研发人员：张业伟 庄睿晨 关磊 李淑萍 汪明涛 薛继佳
受保护的技术使用者：沈阳航空航天大学 辽宁锐翔通用飞机制造有限公司
技术研发日：2021.12.31
技术公布日：2022/4/15