在復(fù)合材料加筋壁板的成型中有一種工藝方案是將已固化的長(zhǎng)桁與未固化的蒙皮進(jìn)行共膠接。為了解決采用此工藝時(shí)長(zhǎng)桁下凸緣邊緣處蒙皮鋪層面外褶皺的問(wèn)題,采用了長(zhǎng)桁下凸緣倒角的制造方法,提高了產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性。通過(guò)對(duì)蒙皮皺褶部位的剖切取樣,再采用顯微觀察的手段測(cè)量褶皺的幾何尺寸,探索了不同倒角的長(zhǎng)桁下凸緣邊緣與蒙皮共膠接后鋪層的褶皺程度,并分析了褶皺的形成原因。結(jié)果表明:對(duì)長(zhǎng)桁下凸緣邊緣倒角后可以明顯改善蒙皮褶皺的情況,并且倒角越銳利蒙皮的褶皺程度越小。根據(jù)實(shí)際情況,在選取特定的角度對(duì)長(zhǎng)桁下凸緣進(jìn)行倒角后,可以在簡(jiǎn)化工藝的同時(shí)有效控制蒙皮褶皺的幅度。 

【文章來(lái)源】：復(fù)合材料科學(xué)與工程. 2020,(04)北大核心

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【部分圖文】：

L/D與倒角角度的關(guān)系

在加筋壁板的熱壓罐成型工藝中,有一種工藝方案是先固化長(zhǎng)桁,再將長(zhǎng)桁與未固化的蒙皮進(jìn)行共膠接。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是先行完成了長(zhǎng)桁的制造,在共膠接時(shí)長(zhǎng)桁的成型模具不需要在熱壓罐中參與固化過(guò)程,比較適合長(zhǎng)桁數(shù)量多或長(zhǎng)桁形狀較復(fù)雜的壁板制造。這種工藝方案的一個(gè)缺點(diǎn)是當(dāng)長(zhǎng)桁安放在蒙皮內(nèi)形面上時(shí),在長(zhǎng)桁的下凸緣邊緣與蒙皮之間的接合處會(huì)形成臺(tái)階,如果直接覆蓋輔助材料并進(jìn)行共膠接,那么在長(zhǎng)桁下凸緣邊緣下方經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)蒙皮褶皺、膠黏劑堆積或樹脂堆積的現(xiàn)象(如圖1所示),嚴(yán)重時(shí)該區(qū)域會(huì)出現(xiàn)孔隙率增加和分層現(xiàn)象。蒙皮鋪層中的褶皺會(huì)影響零件的多種力學(xué)性能[9-18],所以制造過(guò)程中要盡量避免或減小該處褶皺的產(chǎn)生。針對(duì)這一問(wèn)題,可采用如下工藝方法:在長(zhǎng)桁之間填充厚度與長(zhǎng)桁下凸緣厚度相當(dāng)?shù)墓に嚿w板,并且在共膠接時(shí)封裝在真空袋內(nèi),覆蓋在相鄰長(zhǎng)桁之間的蒙皮之上。這樣可以將相鄰的長(zhǎng)桁下凸緣之間填平,從而消除了階差,避免輔助材料產(chǎn)生架橋現(xiàn)象。但是這種方法在制造大型壁板時(shí)會(huì)遇到一些困難,尤其是遇到長(zhǎng)桁下凸緣上有凸耳時(shí)(如圖2所示),工藝蓋板需要分成非常多的小塊來(lái)適應(yīng)長(zhǎng)桁下凸緣外形;并且隨著壁板尺寸變大、長(zhǎng)桁數(shù)量變多,工藝蓋板與長(zhǎng)桁下凸緣的配合精度越來(lái)越難控制,確保全部工藝蓋板的安放質(zhì)量變得非常困難。

針對(duì)這一問(wèn)題,可采用如下工藝方法:在長(zhǎng)桁之間填充厚度與長(zhǎng)桁下凸緣厚度相當(dāng)?shù)墓に嚿w板,并且在共膠接時(shí)封裝在真空袋內(nèi),覆蓋在相鄰長(zhǎng)桁之間的蒙皮之上。這樣可以將相鄰的長(zhǎng)桁下凸緣之間填平,從而消除了階差,避免輔助材料產(chǎn)生架橋現(xiàn)象。但是這種方法在制造大型壁板時(shí)會(huì)遇到一些困難,尤其是遇到長(zhǎng)桁下凸緣上有凸耳時(shí)(如圖2所示),工藝蓋板需要分成非常多的小塊來(lái)適應(yīng)長(zhǎng)桁下凸緣外形;并且隨著壁板尺寸變大、長(zhǎng)桁數(shù)量變多,工藝蓋板與長(zhǎng)桁下凸緣的配合精度越來(lái)越難控制,確保全部工藝蓋板的安放質(zhì)量變得非常困難。還有一種工藝方法是對(duì)長(zhǎng)桁的下凸緣邊緣進(jìn)行倒角處理,使長(zhǎng)桁下凸緣與蒙皮之間平緩過(guò)渡。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是大幅度避免了真空袋等輔助材料在長(zhǎng)桁下凸緣邊緣處的架橋,使壁板在共膠接時(shí)可以不用安裝工藝蓋板,大幅度提高了工藝一致性,降低了操作難度。

【參考文獻(xiàn)】：
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