機翼氣動彈性模型RTM工藝研究及模具設計.pdf

1、在飛機的設計階段，制造機翼氣動彈性模型以對設計進行驗證與修改對于增強設計可靠性具有重要意義。機翼模型主要由縱向梁、橫向肋以及蒙皮和接頭等構件組成。傳統(tǒng)上使用手糊工藝來制作機翼蒙皮，工藝效率低并且揮發(fā)大量有害氣體，對工人健康和環(huán)境有很大危害。樹脂傳遞模塑成型工藝（簡稱RTM）是一種先進的復合材料液體閉模成型工藝，除克服了傳統(tǒng)工藝上述的缺點外，還具有制件尺寸精度高、表面質(zhì)量好、成本低等優(yōu)點，近年來漸漸被用于機翼模型制造。由于機翼結構的復雜性

2、，對成型模具、預成型體的設計制造以及成型過程的工藝參數(shù)進行研究對于獲得高質(zhì)量的模型制件具有重要的意義。
　　RTM工藝模具的設計質(zhì)量對制件的尺寸精度、表面質(zhì)量有重要影響。基于流動數(shù)值模擬的模具設計可以顯著提高設計效率、降低模具制造成本且能提高制件的質(zhì)量。滲透率是流動數(shù)值模擬關鍵的輸入?yún)?shù)之一，獲得增強材料的滲透率值對提高充模流動仿真的可靠性有重要意義。本文闡述了增強材料滲透率的理論預測和實驗測定方法，進行了一維單向流動和二維徑向流

3、動下2、4、6、8層纖維鋪層的滲透率測定實驗，獲得了纖維網(wǎng)格布的表觀滲透率。實驗表明，兩種方式下表觀滲透率實驗值都隨著鋪層數(shù)的增加而減少，而徑向流動方式下測得的滲透率值要大于一維單向流動下測得的值。
　　模具的進膠/排氣孔位置設置是影響樹脂在纖維中流動模式的關鍵因素，本文對進膠、排氣孔的位置進行了優(yōu)化設計。利用數(shù)值計算軟件模擬樹脂在模腔中的流動，結合實踐，提出了一種評價進膠/排氣孔設置方案的工藝性能指數(shù)。通過對設定方案的仿真可知:

4、隨著澆口數(shù)量的增加，充模時間越來越短，熔接痕的長度越來越長;排氣孔個數(shù)與進膠口數(shù)量之間無明顯相關關系;當預成形體含嵌入件，嵌入件相對預成形體尺寸不可忽略且距離注射口較遠時，一般要在嵌入件附近設置出膠口;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)樹脂充模流動仿真，得到工藝性能指數(shù)最好的方案，并以此方案設計了模具的進膠/排氣孔。此外，還設計了模具的整體結構以及對模具的密封結構進行了有效設計，為進行充模流動實驗，