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由复合材料制造螺旋桨叶片的方法技术

技术编号:10548623 阅读:128 留言:0更新日期:2014-10-16 15:49
一种制造螺旋桨叶片的方法,该方法包括以下步骤:形成纵梁(1),该纵梁(1)包括叶片芯部(2);形成叶片预成型件(6),该叶片预成型件(6)包括纤维织物,该纤维织物具有分离区(7),所述纤维织物在所述分离区(7)划分成两个重叠的蒙皮(26,27),所述分离区包括用于接收所述叶片芯部的位置;将所述叶片预成型件定位到装置(10)中,该装置(10)包括所述预成型件的凹槽((11);通过分离所述蒙皮(26,27)以打开所述分离区(7);通过将所述叶片芯部插入到所述分离区(7)以安装所述纵梁(1);通过使所述蒙皮彼此靠近以关闭所述分离区;将树脂注射到所述叶片预成型件中;聚合所述树脂并且加工所述叶片预成型件;在形成叶片预成型件的过程中,生成追踪标记(14)的步骤,该追踪标记为所述叶片预成型件(6)上的确定位置处的参考标记;在定位所述叶片预成型件之后,通过使所述追踪标记(14)与相对于装置限定的目标位置相一致而使所述叶片预成型件(6)位于所述凹槽中的确定位置的步骤;在所述分离区(7)打开之前并且直到安装所述纵梁(1),将所述凹槽中的所述叶片预成型件(6)夹紧在所述分离区(7)的外部的步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种制造螺旋桨叶片的方法,该方法包括以下步骤:形成纵梁(1),该纵梁(1)包括叶片芯部(2);形成叶片预成型件(6),该叶片预成型件(6)包括纤维织物,该纤维织物具有分离区(7),所述纤维织物在所述分离区(7)划分成两个重叠的蒙皮(26,27),所述分离区包括用于接收所述叶片芯部的位置;将所述叶片预成型件定位到装置(10)中,该装置(10)包括所述预成型件的凹槽((11);通过分离所述蒙皮(26,27)以打开所述分离区(7);通过将所述叶片芯部插入到所述分离区(7)以安装所述纵梁(1);通过使所述蒙皮彼此靠近以关闭所述分离区;将树脂注射到所述叶片预成型件中;聚合所述树脂并且加工所述叶片预成型件;在形成叶片预成型件的过程中,生成追踪标记(14)的步骤,该追踪标记为所述叶片预成型件(6)上的确定位置处的参考标记;在定位所述叶片预成型件之后,通过使所述追踪标记(14)与相对于装置限定的目标位置相一致而使所述叶片预成型件(6)位于所述凹槽中的确定位置的步骤;在所述分离区(7)打开之前并且直到安装所述纵梁(1),将所述凹槽中的所述叶片预成型件(6)夹紧在所述分离区(7)的外部的步骤。【专利说明】 本专利技术涉及一种螺旋桨叶片的制造方法,该方法可以用于例如所谓的"开式转子" 发动机的风扇螺旋桨,该风扇螺旋桨没有被外壳覆盖并因此暴露在空气中,本专利技术方法并 不局限于这种螺旋桨。 有利地,叶片可以由复合材料制成,尤其是为了减少其重量,但是涉及阻力的不同 要求必须遵从。尤其,叶片必须抵抗固体偶然的冲击和来自该发动机的其余部分传递的热 量。关于所述叶片的自由表面的第一限制和所述叶片的芯部的第二限制,有人有想法使用 由不同的材料制成的多个部分来构建该叶片,该不同的材料分别能够很好地抵抗冲击应力 和热应力,并且通过形成整体结构来组装在一起。这些部分中的一个为叶片的外部,并且这 些部分中的另一个(称为纵梁)包括连接到所述发动机的叶柄和插入到所述外部的叶片芯 部。所述纵梁耐热,并且所述外部耐冲击。也可以考虑在叶片芯部和所述外部之间插入泡 沫,以进一步减轻所述叶片,例如通过将泡沫胶接在所述叶片芯部的轮廓周围。 文件W02012/001279A、FR2683764A和FR2940173A描述用于制造由夹紧在叶片预 成型件中的纵梁组成的叶片的工艺。 必要的步骤为将可能以泡沫充满的纵梁插入到所述外部的预成型件的中央开口 中,该外部由柔性的自由纤维织物组成,即缺乏聚合树脂,因而具有柔性以使得能够围绕纵 梁封闭。在这种情况下出现多种困难:该外部预成型件由于过度变形导致所述预成型件的 纤维移动而使得所述预成型件不能过多打开以使纵梁穿过,而且过度变形导致可能出现所 述外部抵抗力的退化;在插入过程中,由于泡沫的边缘厚度很低,胶合至所述纵梁的泡沫是 很脆弱的并且容易损坏,因而即使存有上述风险也强加于所述预成型件的充分开口;而且 在预成型件中带有泡沫的纵梁的位置必须非常精确否则就有关闭所述模具的缺陷的风险, 在该模具中必须放置组件以注射用于制造预成型件的树脂,和再一次的制造缺陷。 -个合适的制造方法已经被提出。以一般的形式,这产生了用于制造螺旋桨叶片 的方法,该方法包括以下步骤: 形成纵梁,该纵梁包括叶片芯部; 形成叶片预成型件,该叶片预成型件包括纤维织物,该纤维织物具有分离区,所述 纤维织物在所述分离区分割成两个重叠的蒙皮,所述分离区包括用于接收所述叶片芯部的 位置; 将所述叶片预成型件定位到装置中,该装置包括所述预成型件的凹槽; 通过分离所述蒙皮以打开所述分离区; 通过将所述叶片芯部插入到所述分离区以安装所述纵梁; 通过使所述蒙皮彼此靠近以关闭所述分离区; 将树脂注射到所述叶片预成型件中; 聚合所述树脂并且加工所述叶片预成型件; 其特征在于,所述方法包括: 在形成叶片预成型件的过程中,形成追踪标记的步骤,该追踪标记为所述叶片预 成型件上的确定位置处的参考标记; 在定位所述叶片预成型件之后,通过使所述追踪标记与设定在所述装置中的目标 位置相一致而使所述叶片预成型件位于所述凹槽中的确定位置的步骤; 在所述分离区打开之前并且直到安装所述纵梁,将所述凹槽中的所述叶片预成型 件夹紧在所述分离区的外部的步骤。 该方法本身解决了由不同材质且紧密结合在一起的两个部分形成的螺旋桨叶片 的制造问题,所述部分中的一个可以配合到另一个中,且该两个部分可以由复合材料构成, 由于所述预成型件关于所述纵梁的精确相对位置,使得所述两个部分具有良好制造质量, 在打开和插入纵梁的过程中,如果覆盖有泡沫,则不会对预成型件造成损害。在所有工艺时 间内,尤其是当内部安装纵梁,直到注射和聚合树脂时,所述预成型件被确实保持在所述装 置中的精确位置上。 上述的现有专利的确不能提出对各种问题的解决方案。它们提出打开预成型件和 在其中摇动(toss)所述纵梁,或者提出用纤维织物以单一条纹方式制造所述预成型件,提 出在所述织物的一半上铺设所述纵梁,以及提出在所述纵梁的一半上包裹其他部分,但是 没有给出具体方案。该步骤没有给任何克服提出的可能的困难的保证。总而言之,他们没 有提及将要用于聚合的装备,且应该是真实的,该现有方法的作者们没有利用该优势。 聚合装置在本专利技术中是相反地利用,该装置不仅对稳定所述叶片预成型件的位置 有作用,而且对定位且保持叶片预成型件在确定位置有作用,同时使追踪标记预先形成在 叶片预成型件上和形成该追踪标记的目标位置,通过具有相对于所述装置的校正位置的设 备,该追踪标记被限定在所述装置上,或至少是参照该装置。在另外设备的帮助下,一个人 可以紧固凹槽中的预成型件,没有困难和风险地去置换该预成型件,有益地,该预成型件与 所述装置连接一起;最后,也是在与所述装置相连的设备的帮助下,打开所述分离区的通常 步骤可以完美地完成且没有置换所述预成型件的风险,因此长时间的紧固得到维持。 所述紧固设备可以直接植入所述装置中,而所述开口设备可能仅仅坚立在所述装 置上。 现在本专利技术用下面的附图来描述,该附图显示根据本专利技术制造螺旋桨叶片的方 法,但非限制后者的其他实施方式: 图1为所述纵梁的全示图; 图2为所述叶片预成型件的全示图; 图3为所述装置的全示图; 图4为阐述在所述装置中设置所述预成型件的图; 图5为阐述将所述叶片预成型件保持在适当位置的方法的图; 图6显示保持鞋状物(shoe)的夹持夹具中的一个; 图7为所述预成型件中的分离区的分离器的装配; 图8为用于抬升所述分离器的板的设备; 和图9、10和11显示所述分离器的使用。 现在将描述图1和2。所述叶片包括纵梁1,该纵梁能够通过使用由碳纤维三维织 物形成的预成型件来实现,然后通过注射法对该预成型件浸渍树脂,使其聚合然后对其进 行机械加工。纵梁1包括叶片芯部2和叶柄3。机械加工纵梁1后,将事先通过在平板中机 械加工获取的泡沫衬垫4胶合至叶片芯部2的边缘5上。所述叶片还包括外部,该外部尤 其包括外表面,该外表面以本专利技术方法插入叶片预成型件6中,该预成型件由碳纤维织物 组成且用水射流水力喷射(water jet blasting)来机械加工,以呈现所述叶片的外轮廓。 由于还没有接受将完成其结构的聚合树脂,该织物因此为柔性和自由的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造螺旋桨叶片的方法,该方法包括下列步骤:形成纵梁(1),该纵梁(1)包括叶片芯部(2);形成叶片预成型件(6),该叶片预成型件(6)包括纤维织物,该纤维织物具有分离区(7),所述纤维织物在所述分离区(7)划分成两个重叠的蒙皮(26,27),所述分离区包括用于接收所述叶片芯部的位置;将所述叶片预成型件定位到装置(10)中,该装置(10)包括所述预成型件的凹槽(11);通过分离所述蒙皮(26,27)以打开所述分离区(7);通过将所述叶片芯部插入到所述分离区(7)以安装所述纵梁(1);通过使所述蒙皮彼此靠近以关闭所述分离区;将树脂注射到所述叶片预成型件中;聚合所述树脂并且加工所述叶片预成型件;其特征在于,所述方法包括:在形成叶片预成型件的过程中,生成追踪标记(14)的步骤,该追踪标记为所述叶片预成型件(6)上的确定位置处的参考标记;在定位所述叶片预成型件之后,通过使所述追踪标记(14)与设定在所述装置(10)中的目标位置相一致而使所述叶片预成型件(6)位于所述凹槽中的确定位置的步骤;在所述分离区(7)打开之前并且直到安装所述纵梁(1),将所述凹槽中的所述叶片预成型件(6)夹紧在所述分离区(7)的外部的步骤。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:理查德·马顿奥利维尔·佛萨德雅恩·马尔查尔弗兰克·伯纳德·利昂·瓦兰
申请(专利权)人:斯奈克玛赛峰集团
类型:发明
国别省市:法国;FR

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