飞机复材零件成形加工与工装设计

华军威

摘 要： 本文研究飞机复材零件，通过分析复材热膨胀系数，设计出符合膨胀系数的工装，工装设计是飞机复材零件成形的必要组成部分，通过分析碳纤维复材零件的性能，总结出以零件的工装型面设计。

关键词： 复材零件；复材热膨胀系数；工装设计

1.复材零件

在飞机零件中，复材的使用非常广，因为复材零件的性能比较好，强度高、疲劳性能好、耐腐蚀性强等，在飞机壁板零件上广泛应用，如图1.1。

飞机复材零件的使用可以大大减少飞机的质量，提高飞机飞行中的安全性能，同时还可以减少飞机零件和部件的数量，在装配和组装上缩短飞机的制造周期，它已经成为飞机制造中4大材料之一。

飞机复合材料在飞机上的应用是从开始的简单零件到后期的大量使用，在飞机机身和壁板上是尤为突出的，同时飞机上曲面零件大部分都是復材，因为复材可以根据工装不同加工出不同形状的零件。飞机复材零件的成形一般选择热压灌成形技术，这种加工方法主要的流程是将复材零件的毛坯利用真空袋密封在工作上，在将其置于热压罐中，经过升温、加压、保温、降温、卸压等过程，将其制造成所需的形状，如图1.2。

通过以上成形技术加工复材零件的优点如下：

（1）热压罐内的压力是保持恒定的，所以对复材零件固化成形时候，零件内部分子性能好。

（2）工作制造简单，生产效率高，适合对飞机大面积蒙皮的加工，同时还能保证零件的结构性能。……