可释放零件内应力的飞行器复合材料零件的装配方法组成比例

可释放零件内应力的飞行器复合材料零件的装配方法。本发明专利技术涉及复合材料零件(10、12)的装配方法。所述方法提出：将已局部聚合的待装配的零件在应力下安装(S6)在机架(14)上；加热(s7)这些零件以使它们完全聚合，这允许释放零件中的应力并且令其形状与所述机架的几何形状一致；冷却(S8)零件；以常规方式装配(S9)这样冷却的零件。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】。本专利技术涉及复合材料零件(10、12)的装配方法。所述方法提出：将已局部聚合的待装配的零件在应力下安装(S6)在机架(14)上；加热(s7)这些零件以使它们完全聚合，这允许释放零件中的应力并且令其形状与所述机架的几何形状一致；冷却(S8)零件；以常规方式装配(S9)这样冷却的零件。【专利说明】
本专利技术涉及一种复合材料零件、尤其是飞行器零件的装配方法。
技术介绍
已知通过一种称为“二次胶接”的方法装配复合材料零件。当采用这样一种方法时，所述零件分别聚合。这些零件随后以聚合状态被安装在装配机架上，并且在待装配的零件之间插入一层例如环氧树脂的粘合膜。这样被安装在所述机架上的所述零件的组合件被加热到高温，以便确保所述零件的粘合。上述方法的使用会导致冷却时已聚合的零件内部的残余形变，因为所述零件上的粘合是在高温(例如180°C )下进行，而这些零件常常具有不同的热膨胀系数(例如特别是由于一个零件到另一零件的纤维方向不同)。这些残余形变将在所述零件内部产生内在应力，由此导致这些零件的装配件的整体变形。另一种装配方式在于通过铆接装配已聚合的零件。采用该方法时，当进行铆接前把零件放置就位时，可以观察到这些零件之间的缝隙。这些间隙是由于各个零件相对于其理论几何形状的几何偏差所造成的。这与所述复合材料零件的制造方法有关。鉴于前述内容，因此能够以比现有技术中更好控制的几何形状装配好复合材料零件将是十分有用的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于一种在最终装配几何构型中的复合材料零件的装配方法，其特征在于其包括以下步骤:-将局部聚合的至少两个复合材料零件在应力下安装在所谓预装配机架上，局部聚合零件相对于彼此被布置在为最终装配几何布局的总体装配几何布局中，所述至少两个复合材料零件在应力下的安装使所述至少两个复合材料零件的装配件成形为通过所述预装配机架的几何形状强加的装配几何构型，并引发所述至少两个复合材料零件中的内在应力，-加热所述预装配机架及在应力下安装的局部聚合的所述至少两个复合材料零件的组合件，以使所述至少两个复合材料零件在通过所述预装配机架的几何形状强加的所述装配几何构型中完全聚合并预装配在一起，所述加热能释放所述至少两个复合材料零件中的内在应力，-冷却预装配好的已聚合的所述至少两个复合材料零件，这样冷却的所述至少两个复合材料零件处于最终装配几何构型中，-在预装配机架上或另一机架上将在最终装配几何构型中的已冷却且预装配好的已聚合的所述至少两个复合材料零件相互间机械装配在一起。局部聚合的所述零件具有的几何形状与这些零件在最终装配中应具有的最终几何形状接近，但不必然与该最终形状相同。为此，具有未受控制的几何形状的零件在应力下被安装在所述预装配机架或预装配型架上。所述局部聚合的零件(比起完全聚合的零件，其延展性更大但仍具有刚性)更具体地采用总体布置方式安装在所述机架上，该总体布置方式是这些零件在所述最终装配几何构型中相对于彼此应具有的布置方式。在这种总体布置方式中，所述零件还未在几何形状/尺寸大小方面进行过调节，这些调节将在所述方法的后续步骤中实现。然而，所述在应力下的安装令所述至少两个零件的装配件与所述机架的几何形状相一致并且由此甚至引发所述零件中的内在应力。加热步骤(后聚合)可以释放待组装零件中的内在机械应力(这些应力的产生原因主要是在机架上的应力下安装)。该步骤还允许进行所述零件无残留应力的临时装配(在等待最终组装步骤时)并且使这些零件的形状按照所述机架的几何形状成形。这样，可以控制所述零件的几何形状，更广义地，通过控制所述机架的几何形状可以控制所述零件的最终装配几何构型。在应力下安装的步骤、加热步骤和冷却步骤允许预装配具有最后的最终装配几何形状的零件。需注意到，最终装配步骤例如为常规类型(例如:通过安置铆钉或螺钉进行装配，以将这些零件相互间装配在一起)，可以在所述预装配机架进行，或在另一机架上进行，以便不霸占通常使用率很高的预装配机架。仅用于最终装配的另一机架通常较简单，完全足以完成最终装配步骤。根据一个可能的特征，根据待装配零件及机架的构成材料的热膨胀系数、以及用于加热和冷却步骤的温度，设计所述预装配机架的几何形状，以便在冷却步骤结束时得到最终装配几何构型。在加热步骤中，根据零件的如果没有在冷却时经受锤击成型而在最终装配中将具有的几何构型，预装配所述零件。如果所述零件的构成材料具有一种能够在温度变化时产生尺寸变化的热膨胀系数，所述机架的几何形状会考虑在起始温度和最终温度之间所述机架在尺寸大小上可能产生的变化、加热温度以及这种系数。因此，所述最终装配几何构型在冷却步骤结束时得到。根据一个可能的特征，所述预装配机架包括一组机械部件，该组机械部件给所述至少两个复合材料零件施加预应力，以使所述至少两个复合材料零件成形成所述装配几何构型。根据一个可能的特征，所述预装配机架还包括其位置能调节以确保在预期位置机械接触所述至少两个复合材料零件的一组机械部件。通过调节这些部件的位置，对所述零件的形状和/或尺寸大小的精确度进行调节。当这些零件需要非常精确地与其它零件相接合/配合时，这种精确度的调节十分有用。根据一个可能的特征，在所述预装配机架上进行装配在最终装配几何构型中的已冷却且预装配好的已聚合的所述至少两个复合材料零件的装配步骤，所述预装配机架由在用于加热步骤的温度下不会变形的材料制成。使用以这样一种材料制成的机架，允许在设计所述机架时不用考虑该机架的在环境温度和加热步骤的温度之间的热膨胀现象。因此，同样的机架可以用于完全聚合步骤以及最终装配步骤，这简化了方法的实施并节约了时间。根据一个可能的特征，在冷却步骤之前，所述装配方法具有预装配所述至少两个复合材料零件的预装配步骤，该预装配步骤需要采用与所述预装配机架分开的预装配装置。根据一个可能的特征，所述预装配装置为机械装置，在应力下安装的步骤与加热步骤之间安置所述预装配装置。根据一个可能的特征，在加热所述预装配机架和局部聚合的所述至少两个复合材料零件的组合件的加热步骤之前，所述预装配步骤具有将至少一层热固性粘合膜(例如环氧膜)设置在需要预装配在一起的局部聚合的所述至少两个复合材料零件之间的设置步骤。该或这些热固性粘合膜被插置在所述待装配的零件之间，用于在加热步骤时将所述零件彼此间预装配在一起。根据一个替代的可能特征，在加热所述预装配机架和局部聚合的所述至少两个复合材料零件的组合件的加热步骤之前，所述预装配步骤具有将至少一层热塑性粘合膜设置在需要预装配在一起的局部聚合的所述至少两个复合材料零件的两个相对面上的设置步骤。所述至少一层热塑性粘合膜还可以在所述零件局部聚合之前被定位在各个零件上。该或这些热塑性膜被插入所述待装配的零件之间，用于在加热步骤时将所述零件彼此间预装配在一起。需注意到，当零件各自的几何形状并不互相完美地对应时，这一或这些粘合膜的存在还可以抵消待装配零件的几何形状上可能存在的偏差。这样在最终装配时可以避免在零件几何形状偏差的情况下对零件造成的损坏。根据一个可能的特征，所述装配方法在应力下安装的步骤之前，具有将所述至少两个复合材料零件加热到低于聚合温度的温度以得到局部聚合的所述至少两个复合材料零件的预加热步骤。这样，待装配的零件局部地、本文档来自技高网...

【技术保护点】
在最终装配几何构型中的复合材料零件(10、12)的装配方法，其特征在于，所述装配方法具有以下步骤：‑将局部聚合的至少两个复合材料零件(10、12)在应力下安装(s6)在所谓预装配机架(14)上，局部聚合的所述至少两个复合材料零件相对于彼此被布置于为最终装配几何布局的总体装配几何布局中，所述至少两个复合材料零件在应力下的安装使所述至少两个复合材料零件的装配件成形成通过所述预装配机架的几何形状强加得到的装配几何构型，并引发所述至少两个复合材料零件中的内在应力，‑加热(S7)所述预装配机架(14)及在应力下安装的局部聚合的所述至少两个复合材料零件(10、12)的组合件，以使所述至少两个复合材料零件在通过所述预装配机架的几何形状强加得到的所述装配几何构型中完全聚合并预装配在一起，所述加热能释放所述至少两个复合材料零件中的内在应力，‑冷却(S8)预装配好的已聚合的所述至少两个复合材料零件，这样冷却的所述至少两个复合材料零件处于最终装配几何构型中，‑将在最终装配几何构型中的已冷却且预装配好的已聚合的所述至少两个复合材料零件相互间机械装配(S9)在一起。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：P·察尔伦，V·夏尔博尼尔，P·布洛，M·佩雷茨桑切茨，
申请(专利权)人：空中客车运营简化股份公司，空中客车运营有限公司，空中客车西班牙运营有限责任公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR