專利名稱：整體式玻璃鋼無人機機翼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無人機機翼的制作方法，尤其涉及一種整體式玻璃鋼無人機機翼的制作方法。
背景技術(shù)：
機翼是小型無人駕駛飛機的重要部件，起著產(chǎn)生升力、承載氣動力的雙重作用，不但要有足夠的強度、剛度和較輕的重量，而且要有光滑、流線、準確的外形。因此，一個性能優(yōu)異的機翼需從材料、結(jié)構(gòu)及制造工藝進行綜合考慮。一般機翼設(shè)計均為分段式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)需將兩翼進行連接，還存在易折斷問題， 對于輕型飛機來說重量也增加較多。目前，某型機機翼在設(shè)計上大膽地采用整體式機翼的新型結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)將左右側(cè)機翼連為一體，提高了飛機的各項性能及美觀度。整體式機翼不但在設(shè)計上新穎，在制造技術(shù)上國內(nèi)也未有可借鑒資料。相比分段式機翼，整體式機翼在翼展方向的平直度對成型工藝提出了更高的要求。對于這樣整體式輕型飛機機翼的新型結(jié)構(gòu)，需要研制出一套較為完善的制造方案，從工裝處著手改進是一個很好的突破點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種整體式玻璃鋼無人機機翼的制作方法，整體玻璃鋼機翼由上、下壁板、梁、肋等部件組成。上、下壁板是玻璃鋼蜂窩夾層結(jié)構(gòu)，工字型的梁、肋是由 U字型鋁框架和輕質(zhì)木層板構(gòu)成的，梁、肋與上下壁板采用室溫固化膠膠接。本發(fā)明是這樣來實現(xiàn)的，制作步驟為
A.上、下壁板成型采用三次抽真空固化法下壁板先固化，然后將蜂窩膠接在下壁板進行二次固化，最后在蜂窩上膠接上壁板進行三次固化，上壁板膠接過程中覆蓋均壓板，將卡板的壓力均勻傳遞到各點，保證各處受壓均勻，上、下壁板在整個過程中始終不與模具脫開，保證壁板的平直度；
B.梁、肋的組裝梁、肋采用成型與裝配的一體模進行組裝，先進行預(yù)裝協(xié)調(diào)，保證膠接間隙后，進行排鉚、打鉚，按從中間向兩側(cè)打鉚釘?shù)姆绞较冃危?br> C.壁板與梁、肋膠接，采用熱固性環(huán)氧膠先將梁、肋與下壁板膠接，再蓋上上壁板進行膠接，即二次膠接法。所述的機翼的上、下壁板選用的是紙蜂窩玻璃鋼夾層結(jié)構(gòu)，采取在模具上直接噴膠衣樹脂的方式，在未完全固化前，就鋪壁板。所述的膠衣樹脂應(yīng)與上、下壁板用樹脂相溶。在預(yù)裝配過程中所有配合間隙控制在0. 2mm范圍內(nèi)。本發(fā)明的優(yōu)點是1、使成型、裝配、檢驗合為一體，不但降低了制造成本，而且防止了單面壁板因起模產(chǎn)生的變形；2、采取在模具上直接噴膠衣樹脂的方式，在未完全固化前， 就鋪壁板，膠衣樹脂較好彌補了蜂窩格印，取模后蜂窩格印完全消除。
具體實施例方式機翼總長4米多，橫截面高度不足100mm，是典型的薄板構(gòu)件，要保證其展向不變形，需要考慮上、下壁板的平直度，金屬骨架的裝配以及骨架與壁板的協(xié)調(diào)等問題。為此，我們采用了成型模具與裝配型架合二為一的結(jié)構(gòu)，根據(jù)這個設(shè)計，僅需兩塊壁板成型模具，在其中之一的壁板成型模上帶有梁、肋的安裝卡板及各配件的鎖緊機構(gòu)，使工人在制造壁板的同時就可以進行檢驗，能更及時更準確的控制壁板外形。(1)工裝結(jié)構(gòu)
按照一般工裝設(shè)計，整體機翼的制造要采用上、下壁板成型模成型，壁板與梁、肋的裝配需要專門的裝配型架。我們目前使用的是成型模具與裝配型架合二為一的結(jié)構(gòu)，采用成型與裝配一體模結(jié)構(gòu)，壁板在整個工藝過程中始終不與模具脫開，保證壁板的平直度。將金屬骨架的裝配放于成型模上，金屬骨架從中部向兩側(cè)逐件預(yù)裝鉆孔，隔斷定位，保證展向不翹曲，在膠接前壁板先進行預(yù)裝配，確保各點間隙均勻，上壁板膠接過程中覆蓋均壓板，將卡板的壓力均勻傳遞到各點，保證各處受壓均勻。(2)材料選用
從整體機翼的結(jié)構(gòu)特點可以看出，翼型為雙曲面，翼展長度為4米，用膠粘劑通過卡板把壁板、梁、肋等粘接成復(fù)合部件，由于玻璃鋼與金屬件熱膨脹系數(shù)較大，而木質(zhì)件與玻璃蒙皮在零件制作時由于加工精度相對較小，要得到可靠的膠接質(zhì)量，膠粘劑的選擇相當(dāng)重要。通過多種膠液的試用，選定熱固性環(huán)氧類結(jié)構(gòu)膠膠接板-芯結(jié)構(gòu)，它具有涂敷性好，粘接性能高的特點。為保證重量要求，在膠粘劑中添加玻璃微球提高稠性。增強材料選用的是無堿平紋玻璃布，夾芯材料選用的是紙質(zhì)蜂窩。(3)工藝流程
機翼在試造過程中存在外形尺寸不穩(wěn)定、蜂窩偏移、蜂窩收縮等現(xiàn)象，通過分析及工藝調(diào)整，最終確定成型方案如下
A.上、下壁板成型采用三次抽真空固化法下壁板先固化，然后將蜂窩膠接在下壁板進行二次固化，最后在蜂窩上膠接上壁板進行三次固化，上壁板膠接過程中覆蓋均壓板，將卡板的壓力均勻傳遞到各點，保證各處受壓均勻，上、下壁板在整個過程中始終不與模具脫開，保證壁板的平直度；
B.梁、肋的組裝梁、肋采用成型與裝配的一體模進行組裝，先進行預(yù)裝協(xié)調(diào)，保證膠接間隙后，進行排鉚、打鉚，按從中間向兩側(cè)打鉚釘?shù)姆绞较冃危?br> C.壁板與梁、肋膠接，采用熱固性環(huán)氧膠先將梁、肋與下壁板膠接，再蓋上上壁板進行膠接，即二次膠接法。(4)工藝過程控制措施 A.外形控制
整體機翼翼展長4米，且內(nèi)部為金屬骨架，工藝上在展向平直度和外形尺寸控制上是一個重點控制要素。本方案通過以下幾個方面給予控制
①模具結(jié)構(gòu)采用成型與裝配一體模結(jié)構(gòu)，壁板在整個工藝過程中始終不與模具脫開，保證壁板的平直度。②金屬骨架的裝配放于成型模上，保證制造依據(jù)的一致性。③金屬骨架從中部向兩側(cè)逐件預(yù)裝鉆孔，隔斷定位，保證展向不翹曲。
④在膠接前壁板先進行預(yù)裝配，確保各點間隙均勻。⑤上壁板膠接過程中覆蓋均壓板，將卡板的壓力均勻傳遞到各點，保證各處受壓均勻。B.表面質(zhì)量控制
為保證重量，機翼壁板選用的是紙蜂窩玻璃鋼夾層結(jié)構(gòu)，壁板的蒙皮很薄，蜂窩印從壁板表面看，十分明顯。采用普通噴漆的方式，為保重量是不能刮膩子的，僅能噴面漆，噴后漆層表面蜂窩格難以消除，為此，工藝上采取在模具上直接噴膠衣樹脂的方式，在未完全固化前，就鋪壁板。膠衣樹脂較好彌補了蜂窩格印，取模后蜂窩格印完全消除。此外，在膠衣樹脂的選擇上，應(yīng)選擇與壁板用樹脂相溶性較好的類型。
權(quán)利要求
1.一種整體式玻璃鋼無人機機翼的制作方法，其特征是制作步驟為A.上、下壁板成型采用三次抽真空固化法下壁板先固化，然后將蜂窩膠接在下壁板進行二次固化，最后在蜂窩上膠接上壁板進行三次固化，上壁板膠接過程中覆蓋均壓板，將卡板的壓力均勻傳遞到各點，保證各處受壓均勻，上、下壁板在整個過程中始終不與模具脫開，保證壁板的平直度；B.梁、肋的組裝梁、肋采用成型與裝配的一體模進行組裝，先進行預(yù)裝協(xié)調(diào)，保證膠接間隙后，進行排鉚、打鉚，按從中間向兩側(cè)打鉚釘?shù)姆绞较冃?；C.壁板與梁、肋膠接，采用熱固性環(huán)氧膠先將梁、肋與下壁板膠接，再蓋上上壁板進行膠接，即二次膠接法。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體式玻璃鋼無人機機翼的制作方法，其特征是所述的機翼的上、下壁板選用的是紙蜂窩玻璃鋼夾層結(jié)構(gòu)，采取在模具上直接噴膠衣樹脂的方式，在未完全固化前，就鋪壁板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的整體式玻璃鋼無人機機翼的制作方法，其特征是所述的膠衣樹脂應(yīng)與上、下壁板用樹脂相溶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體式玻璃鋼無人機機翼的制作方法，其特征是在預(yù)裝配過程中所有配合間隙控制在0. 2mm范圍內(nèi)。
全文摘要
一種整體式玻璃鋼無人機機翼的制作方法，制作步驟為A.上、下壁板成型采用三次抽真空固化法；B.梁、肋的組裝；C.壁板與梁、肋膠接，采用熱固性環(huán)氧膠先將梁、肋與下壁板膠接，再蓋上上壁板進行膠接，即二次膠接法。本發(fā)明的優(yōu)點是1、使成型、裝配、檢驗合為一體，不但降低了制造成本，而且防止了單面壁板因起模產(chǎn)生的變形；2、采取在模具上直接噴膠衣樹脂的方式，在未完全固化前，就鋪壁板，膠衣樹脂較好彌補了蜂窩格印，取模后蜂窩格印完全消除。
文檔編號B64C3/00GK102225703SQ201110091078
公開日2011年10月26日 申請日期2011年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月12日
發(fā)明者李燕銀, 馬軍 申請人:江西洪都航空工業(yè)集團有限責(zé)任公司