工型复合材料加筋壁板制造工艺研究

发布时间：2017-10-31 09:15

  本文关键词：工型复合材料加筋壁板制造工艺研究

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【摘要】：复合材料“材料和制件”同步形成的特点,逐步成为先进民机的整体及大结构的主要结构材料和本世纪的主导材料之一,用量与日俱增。随着技术及制造用设备的进步,自动化成型和低成本制造是必然的发展趋势。现阶段,在复合材料原材料、制造及设备方面,受到技术封锁和限制,特别是高端复合材料和制品等多为进口产品,为提升国内在高端复合材料制造行业上应用技术,通过制造工艺设计和制造研究,优选并掌握一种航空领域的复合材料壁板的制造工艺。本文首先分析了国内外的复合材料应用技术和制造技术现状,尤其对波音、空客的几款飞机机翼进行分析,了解复合材料加筋壁板的设计特点、制造工艺技术的特点,确定本文中需进行的关键点、技术及方向。对工型复合材料加筋壁板的设计结构及难点进行了全面的研究分析,对工艺流程和制造工艺进行了全新设计,通过试验验证并优选出适合的工型复合材料加筋壁板的工艺及制造方案。以公司现有的自动铺带设备、下料及其配套设备、工艺技术等基础,按照试验方案,结合工型长桁和蒙皮的结构特点,以干蒙皮——湿长桁胶接共固化和干长桁——湿蒙皮胶接共固化等两个工艺方案进行试验,优选出方案和确定出壁板的最佳加工工艺参数。对预浸料性能和壁板的性能结果进行了分析和讨论,突出了在复合材料层压类零件制造中需关注的预浸料的性能参数、层压板力学性能参数、工型长桁制造中产生的缺陷修正方法等,为后续加筋类壁板制造提供解决方法。本文是对工型壁板进行了工艺方案及参数设计,经对选用的干长桁——湿蒙皮胶接共固化工艺能有效解决工型复合材料加筋壁板的造技术难题,通过成型的特种工艺过程控制获得质量较稳定的工型复合材料加筋壁制板试验件。同时讨论了成型中出现及存在的一些问题,得出的一些结论、数据,为后续飞机大型复合材料机翼制造成型提供制造技术工艺方法。
【关键词】：复合材料 机翼 工字型 壁板 自动铺放
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V262
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-20
• 1.1 课题背景9-10
• 1.2 航空复合材料应用现状10-16
• 1.2.1 国外航空复合材料应用现状10-15
• 1.2.2 国内航空复合材料应用现状15-16
• 1.3 复合材料制造技术现状16-18
• 1.3.1 国外复合材料制造技术16-17
• 1.3.2 国内复合材料制造技术17-18
• 1.4 现在存在的问题18-19
• 1.5 本文主要研究内容19-20
• 第2章 壁板的工程要求及工艺设计20-37
• 2.1 壁板的工程要求20
• 2.2 壁板成型工艺设计20-36
• 2.2.1 壁板成型工艺设计20-22
• 2.2.2 壁板成型用工艺流程设计22-24
• 2.2.3 壁板用材料优选24-28
• 2.2.4 壁板成型的铺层设计28-29
• 2.2.5 壁板成型工装选用方案29-33
• 2.2.6 壁板成型固化方案33-35
• 2.2.7 壁板无损检测方案35-36
• 2.3 本章小结36-37
• 第3章 壁板制造工艺研究37-48
• 3.1 加工设备37
• 3.2 壁板成型用工装准备37
• 3.3 壁板制造用原材料性能37-39
• 3.3.1 预浸料材料物理及力学性能37-39
• 3.3.2 胶膜物理及力学性能39
• 3.4 干长桁——湿蒙皮壁板制造39-45
• 3.4.1 干长桁成型固化39-43
• 3.4.2 干长桁——湿蒙皮壁板成型固化43-45
• 3.5 湿长桁——干蒙皮壁板制造45-47
• 3.5.1 干蒙皮成型固化45-46
• 3.5.2 湿长桁——干蒙皮壁板制造46-47
• 3.6 本章小结47-48
• 第4章 预浸料及壁板性能分析48-53
• 4.1 壁板成型用预浸料性能48-50
• 4.1.1 预浸料的物理性能表征48-49
• 4.1.2 预浸料的工艺性能49
• 4.1.3 预浸料的层压板性能49-50
• 4.2 干长桁——湿蒙皮壁板测试结果分析50-51
• 4.2.1 采用上下组合模方式制造的长桁50-51
• 4.2.2 干长桁——湿蒙皮壁板51
• 4.3 湿长桁——干蒙皮质量分析51-52
• 4.4 本章小结52-53
• 结论53-54
• 参考文献54-58
• 读硕士学位期间发表的论文及其它成果58-60
• 致谢60-61
• 个人简历61

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本文编号：1121701