【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合材料的实施领域。更具体地，本专利技术涉及一种结构组件，该结构组件包括具有加强件的型材形式的复合部件，该加强件包括接口配件，例如形成u形夹。这种配件具有加固的结构作用和/或用于连接到诸如圆柱体的操作装置的作用。本专利技术特别但非排他性地用于航空领域，用于制造飞机翼梁。
技术介绍
1、机翼翼梁，是飞机机翼的主要结构元件，其根据翼展延伸，当其设置在飞机机翼上的情况下，其基本垂直于机身。机翼包括一个或多个翼梁，翼梁设计成用于承受沿翼展所经受的所有载荷，它们还兼有与控制机翼的空气动力学形状相关的功能，特别是用于控制机翼的可动元件的动作。为此，翼梁包括接口配件，例如u形夹，与致动器连接，例如与液压缸或电动缸连接，以实现此类机翼元件的动作。
2、这些机械机构也可以起到结构加固作用，根据现有技术，其可以通过铆接组装到翼梁上。
3、例如，文献ep3041664/美国专利号10350830中特别描述了由复合材料制成的飞机翼盒结构的制造，并限制了铆接操作的次数。然而，现有技术的该技术方案涉及集成有加强件、翼梁以及肋部的箱形结构的制造，但没有涉及功能部件的集成，特别是接口配件的集成。
4、目前为止，即使翼梁本身由有机基体复合材料制成，这些功能部件在大多数情况下仍为金属材质，因此添加这些功能部件需要耗时的铆接操作，并且所述铆接也会增加这样制造的组件的质量。
5、此外，金属部件与由导电纤维(例如碳纤维)增强的复合部件的接触会导致电流耦合，这可能会导致金属部件中的腐蚀问题。例如，因此而需要在金
6、最后，应该说明的是，铆钉可能会导致密封问题，尤其是在油箱区域。
7、无论其装配方法如何，配件都集成到两个凸缘之间的型材上，从而连接到型材的三个侧面上。这样的配置方式，使得很难将这些配件集成到由预浸渍的层制成的复合预成型件中。
8、事实上，无论是型材的预成型件还是配件的预成型件，这类预成型件的体积在未固化状态下都与聚合状态下不同。通常，未固化的层压板的厚度大于同一层压板聚合后的厚度。这种现象有时用术语膨胀来描述，厚度的变化在25％的量级，这意味着对于具有大约10mm厚度的型材的凸缘或腹板，其未固化状态和聚合状态之间的厚度差可以达到2.5mm，并且在平行于其厚度方向的两个凸缘之间测量的距离变化可以达到该厚度差的两倍，即5mm。
9、[图1]说明了该问题。由于这种截面膨胀效应，与构成翼梁的型材(100)的未聚合预成型件的凸缘(101、102)相对应的层压板之间的距离(105)小于在聚合后的固化型材上测得的相应距离。
10、另一方面，关于配件(110)的预成型件，与翼梁型材(101、102)的凸缘进行组装的配件的凸缘(111、112)所对应的层压板之间的距离(115)大于在聚合后的配件上测得的相应距离。
11、这种现象导致的结果是，即使采用特定的工装，也很难甚至是不可能通过两个预成型件的共同固结或共同固化来获得组件，因此这种类型的整体加筋复合材料型材是通过在干燥的预成型件中注射树脂的技术来获得的。
12、然而，这些注射技术实施起来很复杂，需要昂贵的工装，并且难以实现自动化。
13、此外，在实施这些注射技术时，很难获得均匀、紧凑、没有缺陷的树脂填充，尤其是当部件非常长且配筋率很高时，就像飞机翼梁的情况。
14、文献us2017/247115公开了一种制造由复合材料制成的部件的方法，包括将由第一热固性树脂中的不连续长纤维制成的配件预固化成预定形状(从而得到第一预成型件)，该第一热固性树脂使得该配件与包含由第二热固性树脂浸渍的连续纤维的第二预成型件接触，聚合第一预成型件和第二预成型件。
15、文献wo2021/018002公开了一种用于热塑性复合材料的l形增强构件的压缩成型模具组件以及压缩成型方法。
技术实现思路
1、本专利技术旨在解决现有技术的缺点，并为此目的涉及一种用于将层压复合配件集成到层压复合型材的两个翼部之间的方法，包括以下步骤：
2、i)获得配件的层压预成型件，该配件包括用热固性树脂浸渍的纤维增强件，该配件的层压预成型件包括两个翼缘以及在该两个翼缘之间延伸并与其形成一体的肋部，所述翼缘用于插入在所述层压复合型材的两个翼部之间并与其相接触；
3、ii)预固化所述配件的层压预成型件以获得所述配件的层压预成型件的部分聚合；
4、iii)铺敷所述层压复合型材的型材预成型件，使得包含在型材的层压预成型件的两个翼部中的浸渍有热固性树脂的纤维被铺敷在部分聚合配件的预成型件的两个翼缘上；
5、iv)完全聚合包括型材的层压预成型件以及部分聚合配件的层压预成型件的组件，同时保持所述配件的层压预成型件的翼缘与型材的层压预成型件的翼部相接触。
6、因此，在部分聚合后，配件的预成型件在尺寸上是稳定的，并且在配件的预成型件与型材的预成型件共聚合期间，配件的预成型件的尺寸不会变化或仅略有变化。由于配件的预成型件的聚合仅是部分的，所以在最终固化期间，所述配件将被整合到型材中，从而导致组件的完全聚合，也就是说，在最终聚合期间，分子链发展并穿过配件的翼缘与型材的翼部之间的界面。
7、本专利技术可以根据下文中公开的实施例和变形来实施，这些实施例和变形可以单独考虑，也可以根据任何技术上可行的组合来考虑。
8、有利地，在步骤ii)结束时获得的部分聚合率在70％和80％之间。在部分聚合的状态下，配件的预成型件表现出足够的刚度，可以在工装中对其进行操作以及精确定位。预成型件是非粘性的，尺寸稳定，可以在室温下储存几个月。
9、然而，这样的聚合率也使得聚合物保持“活性”，并能与另一部分共同固结。
10、根据一个实施方式，配件的层压预成型件包括两个半预成型件，这两个半预成型件通过用预浸渍有所述热固性树脂的纤维铺敷而制成，所述半预成型件通过在步骤ii)期间沿着位于腹板上的接触平面预固化而组装。该实施方式使得可以将相同的工装用于所有制造操作。
11、有利地，半预成型件铺敷在模板的四个面上，所述面中的至少三个面的平均平面是交割的。该实施方式使得可以形成一体式配件，该一体式配件的一体式翼缘与型材的腹板和翼部形成一体。
12、根据一个实施方式，通过手来对所述半预成型件进行铺敷。
13、根据另一个实施方式，通过自动放置预浸渍的纤维来对所述半预成型件进行铺敷。
14、因此，本专利技术的方法在实施方面提供了很大的灵活性。
15、根据一个特定的实施方式，配件的所述肋部包括形成u形夹的两个凸缘，该方法在步骤ii)之前还包括以下步骤：
16、-获得u形夹的层压复合预成型件；以及
17、-将所述u形夹的层压复合预成型件插入两个所述半预成型件之间，以使它们在步骤ii)期间部分地共聚合在一起。
18、因此，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于将层压复合部件(110、5101、5102、5103、5104、5105)集成装配在层压复合型材(100、500)的两个翼部之间的方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤ii)结束时获得的部分聚合率在70％和80％之间。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述半预成型件铺敷在模板的四个面(211、212、711、712)上，所述面中的至少三个面的平均平面是交割的。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，通过手来对所述半预成型件进行铺敷。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，通过自动纤维放置来对所述半预成型件进行铺敷。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述配件的所述肋部包括形成U形夹的两个凸缘，所述方法在步骤ii)之前还包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述U形夹的预成型件铺敷在芯部(713)上。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述U形夹的分支的一部分以小于45°的角度α倾斜。
9.一种工装，被配置为用于执行权利要求3的步
10.根据权利要求9所述的工装，被配置为用于实施权利要求8所述的方法，其中，芯部(713)在基座(200、800)的平移引导机构(201、202、802)上被引导平移。
11.根据权利要求10所述的工装，包括在基座(800)上被引导平移的多对模板。
12.一种如权利要求11所述的工装在实施如权利要求9所述的方法中的用途，其中：
13.一种飞机机翼的翼梁(1100)，包括两个翼部、腹板以及多个配件，所述翼梁和所述多个配件由连续纤维增强热固性有机基体复合材料制成，其中，所述多个配件与所述翼部以及所述腹板制成一体。
...【技术特征摘要】
1.一种用于将层压复合部件(110、5101、5102、5103、5104、5105)集成装配在层压复合型材(100、500)的两个翼部之间的方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤ii)结束时获得的部分聚合率在70％和80％之间。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述半预成型件铺敷在模板的四个面(211、212、711、712)上，所述面中的至少三个面的平均平面是交割的。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，通过手来对所述半预成型件进行铺敷。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，通过自动纤维放置来对所述半预成型件进行铺敷。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述配件的所述肋部包括形成u形夹的两个凸缘，所述方法在步骤ii)之前还包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的方法，其...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。