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专利名称：一种复合材料无人机机身共固化成型制造方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202211463291.9

专利申请（专利权）人：江西昌兴航空装备股份有限公司
权利人地址：江西省景德镇市高新区梧桐大道19号

专利发明（设计）人：发明人:马成文,池炳辉,饶水林,李晓燕,周欣,宁王兴,陶乔丹

专利摘要：本发明公开了一种复合材料无人机机身共固化成型制造方法，无人机机身包括上蒙皮、下蒙皮、加强桁条、加强隔框，其特征在于：在成型时，上蒙皮、下蒙皮、加强桁条、加强隔框分别进行预铺处理；预铺后的各零部件再组合分别按顺序组合到一起，一同进行共固化。本发明减少2次装配、连接的工作量，减少了因2次连接造成的强度损失，减小了机体重量。

主权利要求：
1.一种复合材料无人机机身共固化成型制造方法，无人机机身包括上蒙皮、下蒙皮、加强桁条、加强隔框，其特征在于：在成型时，上蒙皮、下蒙皮、加强桁条、加强隔框分别进行预铺处理；预铺后的各零部件再组合分别按顺序组合到一起，一同进行共固化；
装配时，上、下无人机机身采用翻转工装辅助合模；上蒙皮、下蒙皮、加强桁条、加强隔框预铺后进行热压工艺后再组合；定位时，采用多点式定位挡板定位，采用加强隔框与加强隔框之间增加力传递式定位器；在加强桁条与加强隔框组合好后一起装配，依靠加强隔框的定位进行定位，机身尾部位置依靠加强桁条随性分块定位；上、下蒙皮铺贴前进行空合模检测，标记正确合模位置，合模采用导向销滑动装配，再通过标记校对合模情况；机身整体进行真空制袋，真空袋无法操作区域填充泡沫或硅胶；大面位置通过填充泡沫或硅胶介质填充至可制袋区域，将真空袋压传递至各个零件上；小区域采用模具硅胶或发泡胶可膨胀物质施加压力；
为了防止炸袋需填充泡沫，泡沫不易取出且易损坏，使用未硫化硅胶成型填充于真空袋各处，并对其安装位置进行标记，使其可持续使用；对于加强隔框定位组件与蒙皮组合造成的无法真空制袋区域，专门制造匹配的特殊硅胶垫供压；金属件与蒙皮接触位置，预浸料组合前额外铺贴胶膜或发泡胶，金属件考虑微调成开角形式，下方留一定空隙，袋压将金属件往下压，使蒙皮内壁被开角金属件压紧，同时空隙位置填充发泡胶；
铺层方向以数模规定为准，对于小于1m的零件，单向布铺设角度偏差为±3°，织物铺设角度偏差为±5°；对于大于1m的零件，单向布铺设偏差角度为±1°，织物铺设方向公差为±
5°；沿承力方向/纤维方向铺设的单向带/单向布，允许搭接的搭接尺寸为13～25mm；沿承力方向铺设的单向带/单向布，允许宽度方向对接的对接拼缝宽度为0～2mm。 说明书 : 一种复合材料无人机机身共固化成型制造方法技术领域[0001] 本发明涉及无人机机身成型制造技术领域，具体涉及一种复合材料无人机机身共固化成型制造方法。背景技术[0002] 复合材料飞机的机身一般包含蒙皮、加强梁/加强桁条、加强隔框等；目前，现在主流的制造方法为上、下蒙皮、加强梁（桁）、加强框等各零部件分别成型制造，再通过2次胶接、铆接、螺接等方法进行组合装配。现有技术中存在以下问题：（1）蒙皮、梁、框等部件进行2次装配，增加2次装配、连接的工作量，增加了工装的数量；（2）铆接、螺接等标准件的使用增加，增加了结构重量；（3）2次胶接存在需要进罐情况，增加了进罐次数；（4）2次装配固定，造成了结构强度损失。发明内容[0003] 本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种复合材料无人机机身共固化成型制造方法，采用此方法进行制造的无人机机身，各部件直接共同固化成型，减少2次装配、连接的工作量，减少了因2次连接造成的强度损失，减小了机体重量。[0004] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：[0005] 一种复合材料无人机机身共固化成型制造方法，无人机机身包括上蒙皮、下蒙皮、加强桁条、加强隔框，其特征在于：在成型时，上蒙皮、下蒙皮、加强桁条、加强隔框分别进行预铺处理；预铺后的各零部件再组合分别按顺序组合到一起，一同进行共固化。[0006] 进一步地，装配时，上、下无人机机身采用翻转工装辅助合模；上蒙皮、下蒙皮、加强桁条、加强隔框预铺后进行热压工艺后再组合；定位时，采用多点式定位挡板定位，采用加强隔框与加强隔框之间增加力传递式定位器；在加强桁条与加强隔框组合好后一起装配，依靠加强隔框的定位进行定位，机身尾部位置依靠加强桁条随性分块定位；上、下蒙皮铺贴前进行空合模检测，标记正确合模位置，合模采用导向销滑动装配，再通过标记校对合模情况；机身整体进行真空制袋，真空袋无法操作区域填充泡沫或硅胶；大面位置通过填充泡沫或硅胶介质填充至可制袋区域，将真空袋压传递至各个零件上；小区域采用模具硅胶或发泡胶可膨胀物质施加压力。[0007] 进一步地，为了防止炸袋需填充泡沫，泡沫不易取出且易损坏，使用未硫化硅胶成型填充于真空袋各处，并对其安装位置进行标记，使其可持续使用；对于加强隔框定位组件与蒙皮组合造成的无法真空制袋区域，专门制造匹配的特殊硅胶垫供压；金属件与蒙皮接触位置，预浸料组合前额外铺贴胶膜或发泡胶，金属件考虑微调成开角形式，下方留一定空隙，袋压将金属件往下压，使蒙皮内壁被开角金属件压紧，同时空隙位置填充发泡胶。[0008] 进一步地，铺层方向以数模规定为准，对于小于1m的零件，单向布铺设角度偏差为±3°，织物铺设角度偏差为±5°；对于大于1m的零件，单向布铺设偏差角度为±1°，织物铺设方向公差为±5°；沿承力方向/纤维方向铺设的单向带/单向布，允许搭接的搭接尺寸为13 25mm；沿承力方向铺设的单向带/单向布，允许宽度方向对接的对接拼缝宽度为0 2mm。~ ~[0009] 本发明的一种复合材料无人机机身共固化成型制造方法，采用此方法进行制造的无人机机身，各部件直接共同固化成型，减少2次装配、连接的工作量，减少了因2次连接造成的强度损失，减小了机体重量。具体实施方式[0010] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0011] 下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。[0012] 一种复合材料无人机机身共固化成型制造方法，无人机机身包括上蒙皮、下蒙皮、加强桁条、加强隔框，其特征在于：在成型时，上蒙皮、下蒙皮、加强桁条、加强隔框分别进行预铺处理；预铺后的各零部件再组合分别按顺序组合到一起，一同进行共固化。[0013] 在机身成型制造时，存在诸多难点：[0014] 装配难点：上、下机身蒙皮采用分别铺层合模困难；加强隔框与上、下蒙皮都是未固化预浸料，铺层较多，厚度比理论厚，合模存在挤压情况，固化时存在局部欠压情况；机身内部分框因空间问题难以采用卡板、框架等常规定位。[0015] 定位难点：因加强桁条位置原因，长桁难以进行有效定位；加强隔框定位依附于于上、下机身蒙皮工装定位精度，上、下蒙皮工装合模定位后难以调整位置；框装配定位时易出现移动，导致框偏移。[0016] 制袋、传压难点：合：蠊ぷ靶问礁丛，制袋困难；各零件组合后出现许多真空袋无法处理区域，无法传压；机身与内部金属件接触位置，此区域蒙皮夹在金属肋与工装间，难以传压。[0017] 进一步地，装配时，上、下无人机机身采用翻转工装辅助合模；上蒙皮、下蒙皮、加强桁条、加强隔框预铺后进行热压工艺后再组合。[0018] 进一步地，定位时，采用多点式定位挡板定位，采用加强隔框与加强隔框之间增加力传递式定位器；在加强桁条与加强隔框组合好后一起装配，依靠加强隔框的定位进行定位，机身尾部位置依靠加强桁条随性分块定位；上、下蒙皮铺贴前进行空合模检测，标记正确合模位置，合模采用导向销滑动装配，再通过标记校对合模情况。[0019] 进一步地，机身整体进行真空制袋，真空袋无法操作区域填充泡沫或硅胶；大面位置通过填充泡沫或硅胶介质填充至可制袋区域，将真空袋压传递至各个零件上；小区域采用模具硅胶或发泡胶可膨胀物质施加压力。[0020] 进一步地，为了防止炸袋需填充泡沫，泡沫不易取出且易损坏；使用未硫化硅胶成型填充于真空袋各处，并对其安装位置进行标记，使其可持续使用。[0021] 对于加强隔框定位组件与蒙皮组合造成的无法真空制袋区域，专门制造匹配的特殊硅胶垫供压；金属件与蒙皮接触位置，预浸料组合前额外铺贴胶膜或发泡胶，金属件考虑微调成开角形式，下方留一定空隙，袋压将金属件往下压，使蒙皮内壁被开角金属件压紧，同时空隙位置填充发泡胶。[0022] 本发明通过上述设计，能够很好地解决上述诸多难点，能够满足共固化机身的成型制造方法的要求，从而能够实现减少2次装配、连接的工作量，减少了因2次连接造成的强度损失，减小了机体重量。[0023] 铺层方向以数模规定为准，对于小于1m的零件，单向布铺设角度偏差为±3°，织物铺设角度偏差为±5°；对于大于1m的零件，单向布铺设偏差角度为±1°，织物铺设方向公差为±5°。沿承力方向/纤维方向铺设的单向带/单向布，允许搭接的搭接尺寸为13 25mm；沿~承力方向铺设的单向带/单向布，允许宽度方向对接的对接拼缝宽度为0 2mm。~[0024] 本发明的一种复合材料无人机机身共固化成型制造方法，采用此方法进行制造的无人机机身，各部件直接共同固化成型，减少2次装配、连接的工作量，减少了因2次连接造成的强度损失，减小了机体重量。[0025] 上述实施方式是对本发明的说明，不是对本发明的限定，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。

专利地区：江西

专利申请日期：2022-11-22

专利公开日期：2024-10-22

专利公告号：CN116118220B