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申请/专利权人：中航沈飞民用飞机有限责任公司

摘要：一种复合材料加筋环框的加筋位置及压力控制方法，基于刚性模具、渐变模具、柔性模具实现，刚性模具作为整体成型基座的同时保证环框腹板及环框缘条的外形，采用invar钢以匹配复合材料的热膨胀，通过合理结构设计使其兼顾刚度与热分布；渐变模具采用碳纤维预浸料与未硫化橡胶片复合的材质制造，通过特殊设计的铺层，使其不同位置具有不同的性质，加筋位置刚度较大，环框腹板位置刚度适中，环框缘条位置刚度较小；柔性模具采用硅胶材质制造，可以完全随形，配合刚性模具和渐变模具对环框框缘和加筋进行加压。本发明通过三种模具在复合材料加筋环框固化时的配合使用，实现在保证加筋位置和环框本身外形的同时，对加筋和环框本身进行良好的加压。

主权项：1.一种复合材料加筋环框的加筋位置及压力控制方法，其特征在于，所述的控制方法基于刚性模具10、渐变模具14、柔性模具9实现，通过三种模具在复合材料加筋环框8固化时的配合使用，实现在保证加筋位置和环框本身外形的同时，对加筋和环框本身进行良好的加压；控制方法包括以下步骤：第一步制作渐变模具14在渐变模具成型模1的表面涂刷脱模剂，进行铺叠准备，在渐变模具成型模1上按照预先设计的铺层和铺层位置铺叠碳纤维织物预浸料A2和未硫化橡胶片A3，并在R角位置添加未硫化橡胶4；所述预先设计的铺层和铺层位置根据表1确定；铺叠完成后，将其整体封装制真空袋，并移至热压罐内固化处理，固化后脱模制得渐变模具14；所述渐变模具14通过特殊设计的铺层，使其不同位置具有不同的性质，整个渐变模具14具有三种刚度部位；所述三种刚度部位包括刚度较大位置11、刚度适中位置12、刚度较小位置13，其中，加筋位置刚度较大，环框腹板位置刚度适中，环框缘条位置刚度较小；表1渐变模具铺层表 层号 材料 角度 铺叠方法 P1 碳纤维织物预浸料 45° 真空压实15min P2 未硫化橡胶 NA 热压实35min P3 碳纤维织物预浸料 0° 真空压实10min P4 碳纤维织物预浸料 45° P5 碳纤维织物预浸料 0° P6 碳纤维织物预浸料 45° 真空压实10min P7 碳纤维织物预浸料 0° P8 碳纤维织物预浸料 45° P9 碳纤维织物预浸料 0° 真空压实10min P10 碳纤维织物预浸料 45° P11 碳纤维织物预浸料 0° 真空压实10min P12 碳纤维织物预浸料 45° P13 碳纤维干布 0° 真空压实10min P14 未硫化橡胶 NA 真空压实10min 第二步，制作柔性模具9所述的柔性模具包括碳纤维织物预浸料B5、未硫化橡胶片B6、碳纤维干布7，其中碳纤维干布7设于碳纤维织物预浸料B5、未硫化橡胶片B6之间，按预先设计的铺层和铺层位置铺叠碳纤维织物预浸料B5、未硫化橡胶片B6和碳纤维干布7，铺叠完成后进入热压罐固化处理，固化后形成柔性模具9；所述柔性模具采用硅胶材质制造，可以完全随形，用于配合刚性模具10和渐变模具14对复合材料加筋环框8的环框框缘和加筋进行加压；第三步，制作刚性模具10所述的刚性模具10作为整体成型基座的同时，用于保证加筋环框8的环框腹板及环框缘条的外形，制造后将刚性模具10除油后进行铺叠前处理，涂刷脱模剂并烘干固化；第四步，三种模具配合使用4.1在刚性模具10上铺叠复合材料加筋环框8的腹板和缘条，在渐变模具14的刚度较大位置11处铺叠加筋环框8的加筋，二者铺叠完成后将渐变模具14置于渐变模具14上方，具体组合方式为：刚性模具10作为组合定位的基础，将复合材料加筋环框8通过销钉定位在刚性模具10上，将渐变模具14与加筋环框8的加筋贴合，并在加筋另一侧贴合柔性模具9，并通过刚性模具10和渐变模具14的刚度较大位置11的定位特征进行定位和固定，确保刚度较大位置完全覆盖加筋立边，刚度适中位置12覆盖环框腹板，刚度较小位置13覆盖环框缘条及R角；4.2刚性模具10和渐变模具14固定后，将柔性模具9随形放置在加筋环框8的裸露位置，采用压敏胶带固定，随后铺放辅助材料，封装真空袋；4.3将封装完成的模具组合移至热压罐内，进行加热固化，在热压罐内固化时，压力作用于渐变模具14和柔性模具9上，固化完成后脱模即得内部质量和外形均合格的复合材料加筋环框。

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