機(jī)翼氣動(dòng)彈性模型RTM工藝研究及模具設(shè)計(jì).pdf

1、在飛機(jī)的設(shè)計(jì)階段，制造機(jī)翼氣動(dòng)彈性模型以對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證與修改對(duì)于增強(qiáng)設(shè)計(jì)可靠性具有重要意義。機(jī)翼模型主要由縱向梁、橫向肋以及蒙皮和接頭等構(gòu)件組成。傳統(tǒng)上使用手糊工藝來(lái)制作機(jī)翼蒙皮，工藝效率低并且揮發(fā)大量有害氣體，對(duì)工人健康和環(huán)境有很大危害。樹(shù)脂傳遞模塑成型工藝（簡(jiǎn)稱RTM）是一種先進(jìn)的復(fù)合材料液體閉模成型工藝，除克服了傳統(tǒng)工藝上述的缺點(diǎn)外，還具有制件尺寸精度高、表面質(zhì)量好、成本低等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)漸漸被用于機(jī)翼模型制造。由于機(jī)翼結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性

2、，對(duì)成型模具、預(yù)成型體的設(shè)計(jì)制造以及成型過(guò)程的工藝參數(shù)進(jìn)行研究對(duì)于獲得高質(zhì)量的模型制件具有重要的意義。
　　RTM工藝模具的設(shè)計(jì)質(zhì)量對(duì)制件的尺寸精度、表面質(zhì)量有重要影響?；诹鲃?dòng)數(shù)值模擬的模具設(shè)計(jì)可以顯著提高設(shè)計(jì)效率、降低模具制造成本且能提高制件的質(zhì)量。滲透率是流動(dòng)數(shù)值模擬關(guān)鍵的輸入?yún)?shù)之一，獲得增強(qiáng)材料的滲透率值對(duì)提高充模流動(dòng)仿真的可靠性有重要意義。本文闡述了增強(qiáng)材料滲透率的理論預(yù)測(cè)和實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法，進(jìn)行了一維單向流動(dòng)和二維徑向流

3、動(dòng)下2、4、6、8層纖維鋪層的滲透率測(cè)定實(shí)驗(yàn)，獲得了纖維網(wǎng)格布的表觀滲透率。實(shí)驗(yàn)表明，兩種方式下表觀滲透率實(shí)驗(yàn)值都隨著鋪層數(shù)的增加而減少，而徑向流動(dòng)方式下測(cè)得的滲透率值要大于一維單向流動(dòng)下測(cè)得的值。
　　模具的進(jìn)膠/排氣孔位置設(shè)置是影響樹(shù)脂在纖維中流動(dòng)模式的關(guān)鍵因素，本文對(duì)進(jìn)膠、排氣孔的位置進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。利用數(shù)值計(jì)算軟件模擬樹(shù)脂在模腔中的流動(dòng)，結(jié)合實(shí)踐，提出了一種評(píng)價(jià)進(jìn)膠/排氣孔設(shè)置方案的工藝性能指數(shù)。通過(guò)對(duì)設(shè)定方案的仿真可知:

4、隨著澆口數(shù)量的增加，充模時(shí)間越來(lái)越短，熔接痕的長(zhǎng)度越來(lái)越長(zhǎng);排氣孔個(gè)數(shù)與進(jìn)膠口數(shù)量之間無(wú)明顯相關(guān)關(guān)系;當(dāng)預(yù)成形體含嵌入件，嵌入件相對(duì)預(yù)成形體尺寸不可忽略且距離注射口較遠(yuǎn)時(shí)，一般要在嵌入件附近設(shè)置出膠口;先恒壓注射后恒流注射比只采用恒壓或恒流方式注射更為合理。
　　根據(jù)樹(shù)脂充模流動(dòng)仿真，得到工藝性能指數(shù)最好的方案，并以此方案設(shè)計(jì)了模具的進(jìn)膠/排氣孔。此外，還設(shè)計(jì)了模具的整體結(jié)構(gòu)以及對(duì)模具的密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有效設(shè)計(jì)，為進(jìn)行充模流動(dòng)實(shí)驗(yàn)，