制造中心翼盒的方法技術

本發(fā)明專利技術涉及中心翼盒的制造方法，所述中心翼盒包括上面板(32)、下面板(34)、前翼梁(36)和后翼梁(38)，大致平行于Y軸的所述翼梁(36，38)的上邊緣通過所述上面板(32)連接，大致平行于Y軸的所述翼梁(36，38)的下邊緣通過所述下面板(34)連接，其中所述方法包括由復合材料一體制造至少一個面板和至少一個翼梁。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種。
技術介紹
如圖1所示，飛行器的結構包括兩個子組件，一個是機身10，另一個是機翼12，兩者通過被稱為中心翼盒的盒形結構14連接。如圖2所示，中心翼盒14 一方面包括兩個面板，即上面板16和下面板18，另一方面包括最少兩個翼梁，即前翼梁20和后翼梁22。通過一種已知的方式，這四個元件分別制成并隨后利用如圖2、3A和3B示出的中間零件24 (例如角材)以及/或者通過圖3B和3C示出的在邊緣法蘭型面板或翼梁處的輕型延長件26彼此連接。在所有情況下，有必要對每個翼梁提供至少兩個連接件，即，至少四個連接件用于中心翼盒14。對于金屬零件來說，每個連接件都需要待組裝的兩個元件的定位階段、預組裝階段(例如通過銷連接)、鉆孔/打孔階段、清除碎屑階段以及鉚接數(shù)排用于固定的階段。這些操作費時且對翼盒的成本有顯著影響。對于由復合材料制成的面板和翼梁來說，制造方法包括與金屬元件相同的步驟，但由于薄片剝落的風險，鉆孔階段時間更長且更加困難。根據(jù)另一個與復合材料相關的問題，待組裝零件之間的間隙應小于3/10_以獲得零件之間的接觸，使得它們沒有殘余彎曲應力地組裝。這種應力需要對待組裝零件的制造方法的精確控制，尤其是接觸表面的區(qū)域。然而，經(jīng)常需要提供額外的步驟在兩個待組裝零件之間置入楔形樹脂，以處于接觸公差以內。這種操作是費時的，因為在樹脂沉積后零件必須被暫時組裝以校準樹脂的厚度，然后拆卸用以干燥樹脂。最后的組裝在樹脂干燥之后才進行。根據(jù)另一點，在待組裝零件的邊緣，通過鉚接來組裝生成了需要額外厚度的大量局部應力。對于復合材料來說，這些額外的厚度更加明顯，因為纖維加強件的定向必須是最優(yōu)的。當然，這些額外的厚度增加了有效載荷。
技術實現(xiàn)思路
因此，本專利技術提出一種由復合材料制成的翼盒的制造方法來克服現(xiàn)有技術中的缺陷，所述方法使減少制造時間成為可能。根據(jù)另一目的，本專利技術涉及限制與中心翼盒的外表面相關的缺陷。為此，本專利技術涉及，所述中心翼盒具有上面板、下面板、前翼梁和后翼梁，所述翼梁的上邊緣大致平行于Y軸，并通過所述上面板連接，所述翼梁的下邊緣大致平行于Y軸，并通過所述下面板連接，其中，所述方法包括由復合材料一體制造至少一個面板和至少一個翼梁。附圖說明本專利技術的其他特征和優(yōu)點將通過如下僅通過實例給出的描述變得清楚，附圖中圖1示出了飛行器的中心剖面的透視圖；圖2示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的中心翼盒的透視圖；圖3A至3C是根據(jù)現(xiàn)有技術用于組裝的不同實施方式的簡圖；圖4示出了根據(jù)本專利技術一種實施方式的一部分中心翼盒外部的透視圖；圖5示出了根據(jù)圖4的部分中心翼盒的內部的透視圖；圖6示出了根據(jù)本專利技術另一種實施方式的中心翼盒的前視圖；圖7示出了根據(jù)圖6的中心翼盒中面板和翼梁的連接區(qū)域的詳細透視圖；圖8示出了本專利技術的中心翼盒的另一種實施方式的透視圖；圖9示出了用于根據(jù)圖8所示實施方式的中心翼盒的加強筋的透視圖；圖10是圖9中加強筋的截面圖；圖11示出了用于根據(jù)圖8所示實施方式的中心翼盒的斜角加強筋的截面圖；圖12示出了確保纖維加強件在芯模上的布置以獲得根據(jù)本專利技術的中心翼盒的裝置的透視圖；圖13示出了用于制造根據(jù)本專利技術的中心翼盒的芯模的截面圖；圖14示出了在芯模上定位防漏套的裝置的側面圖；圖15示出了在壓制纖維加強件之前中心翼盒的面板和翼梁的連接區(qū)域的截面圖；圖16示出了在壓制之后圖15的拐角的截面圖；圖17示出了在壓制纖維加強件之前中心翼盒的面板和翼梁的連接區(qū)域內纖維加強件的布置的截面圖；圖18示出了在壓制纖維加強件之后中心翼盒的面板和翼梁的連接區(qū)域內纖維加強件的布置的截面圖。具體實施例方式在下文中，縱軸(也被稱為X軸)被認為是對應從飛行器的前翼尖延伸至機身末端的軸線。橫向平面對應垂直于縱軸的平面，包括Y軸(當飛行器在地面上時為水平)和Z軸(當飛行器在地面上時為豎直)。如圖8所示，中心翼盒30包括上面板32、下面板34、前翼梁36和后翼梁38。翼梁36和38基本上是平面的并且大致布置在橫向平面內。這些翼梁被間隔開且它們的大致平行于Y軸的上邊緣由上面板32連接，而它們的大致平行于Y軸的下邊緣由下面板34連接。面板32和34通常不是平面的而是稍微凸出的。翼盒的軸線對應Y軸。翼梁或面板的內表面對應所述面板或所述翼梁朝向另一面板或翼梁的表面，外表面是與內表面相對的表面。面板和翼梁不以相同的方式受載。因而，面板32和34承受沿Y軸的壓縮力和張力以及在XZ平面內的撓曲力。為了吸收這些載荷，面板32、34在其內表面區(qū)域內包括平行于Y軸的加強筋40。翼梁承受沿Y軸的壓縮力和張力以及在XZ平面內一方向上的剪切力。有利地，在翼梁36、38的內表面區(qū)域內包括平行于Y軸的加強筋42。根據(jù)本專利技術，中心翼盒30包括由復合材料一體制成的至少一個面板和至少一個翼梁。根據(jù)圖4和圖5示出的實施方式，中心翼盒30包括兩個子組件，每個都具有由復合材料一體制成的面板和翼梁，所述兩個子組件通過兩個接口彼此連接。因此，第一子組件的翼梁通過一個接口連接至第二子組件的面板，而第二子組件的翼梁通過一個接口連接至第一子組件的面板。根據(jù)情況而定，接口可以為單獨元件的形式，例如角材，或者可采用并入翼梁或面板中的元件形式，例如邊緣法蘭。根據(jù)一種操作模式，所述兩個子組件由置入模具的干燥的預成型件來獲得，液態(tài)樹脂被注入模具中并整體至少部分聚合。根據(jù)第一種實施方式，兩個子組件彼此獨立地完全聚合，然后如同現(xiàn)有技術一樣用相同的接口組裝。根據(jù)另一種實施方式，兩個子組件部分聚合，然后在完全聚合前的半成品狀態(tài)下組裝。這種組件能夠在帶有補充的纖維加強件的芯模上加工，如后面將要詳細描述的。因此，根據(jù)本專利技術，每個翼梁都包括至多一個接口。考慮到待組裝零件數(shù)量的減少，這一方案可減少組裝時間。根據(jù)該實施方式，加強筋42能夠設置在翼梁的外表面上。根據(jù)圖6和8所示的優(yōu)選實施方式，中心翼盒30被一體制成。這種方案的優(yōu)點在于消除了所有的接口，因而進一步減少了組裝時間，因為翼梁不包括任何接口。根據(jù)另一方面，這種方案還具有優(yōu)點通過不包括用于在邊緣法蘭情況下確保兩個元件之間連接的任何重疊區(qū)域(如圖7所示)，或者不提供用于在固定裝置例如鉚釘情況下需要吸收局部應力的任何額外厚度區(qū)域，減少了有效載荷。根據(jù)本專利技術的一個特點，通過在芯模46上圍繞Y軸(對應翼盒的軸線)卷繞至少一個纖維加強件44來獲得中心翼盒30。所述卷繞來自于芯模46和用于沉積所述纖維加強件44的裝置之間圍繞Y軸的相對旋轉運動。根據(jù)情況而定，芯模能夠圍繞Y軸樞轉并且/或者沉積裝置能夠圍繞Y軸樞轉。“纖維加強件”被理解為是指至少一個纖維、一個纖維組件或者一個或數(shù)個纖維迷你板(厚度小于15mm)。舉例來說，在芯模上的沉積操作過程中，數(shù)個(例如多達32個)纖維加強件同時沉積。由于這些纖維加強件彼此獨立，可將它們沉積在具有雙曲率半徑的表面上?！熬砝@”被理解為是指纖維加強件44沿相割于Y軸的平面內的一方向延伸過至少一個翼梁和一個面板。中心翼盒的制造可來自于纖維板的沉積和/或纖維加強件沿Y軸的沉積以及纖維加強件44圍繞Y軸的卷繞。根據(jù)情況而定，板和纖維加強件可被干燥或預浸潰。為了確保力被吸收，對于面板而言，纖維加強件多半平行于Y軸定向。對于翼梁來說，它們在某種程度上平行于Y軸定向并且在某種程度上按+本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.07.09 FR 10556151.一種中心翼盒的制造方法，所述中心翼盒包括上面板(32)、下面板(34)、前翼梁 (36)和后翼梁(38)，大致平行于Y軸的所述翼梁(36，38)的上邊緣通過所述上面板(32) 連接，大致平行于Y軸的所述翼梁(36，38)的下邊緣通過所述下面板(34)連接，其特征在于，所述方法包括由復合材料一體制造至少一個面板和至少一個翼梁。2.根據(jù)權利要求1所述的中心翼盒的制造方法，其特征在于，兩個面板和兩個翼梁一體地制成。3.根據(jù)權利要求1或2所述的中心翼盒的制造方法，其特征在于，通過圍繞Y軸在芯模 (46)上卷繞至少一個纖維加強件(44)來制造。4.根據(jù)權利要求3所述的中心翼盒的制造方法，其特征在于，所述中心翼盒在內表面區(qū)域內具有平行于Y軸的加強筋，所述方法包括在被稱為可移除芯模的芯模(58)上沉積纖維加強件，以獲得用于每個可移除芯模的U形板型，通過將兩個相鄰U形板型的兩個臂形成加強筋的方式連接所述U形板型，來將所述可移除芯模(58)結合至主芯模(56)上，然后圍繞Y軸卷繞至少一個纖維加強件(44)。5.根據(jù)權利要求3或4所述的中心翼盒的制造方法，其特征在于，所述芯模(46)或主芯模(56)是...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：菲利普·布洛，熱羅姆·科爾芒格羅，德尼·蘇拉，朱利安·吉耶莫，托馬·勒埃泰，多米尼克·吉塔爾，
申請(專利權)人：空中客車運營簡化股份公司，
類型：
國別省市：