目前的碳纤维飞机零部件主要采用热压罐工艺,这种工艺比较适宜于制造尺寸较小、结构简单的零部件,但对于尺寸较大、结构复杂的整体成型零部件,生产模具的设计与制造则很难满足相应的水平要求。国内也很重视这方面的尝试和研究,早在2012年,中航工业西飞公司就曾向中国商用飞机有限责任公司(简称中国商飞)交付了C919大型客机中央翼、襟翼及运动机构部段,这是C919大型客机七大部段中难度、工作量两个部分。这两个部段尺寸大、结构复杂、外形公差要求高,尤其是国内民机尺寸、长达15米的襟翼缘条加工,技术难度非常大。西飞突破了复合材料大型成型模具设计制造技术、复合材料构件预装配变形控制技术等多项技术难关,碳纤维FR-4加工件来样定制,整个研制过程全部采用的三维数字化设计、传递与制造,中央翼部段除1号肋是金属件外,全部采用了的中模高强碳纤维/增韧环氧树脂复合材料制造,碳纤维FR-4加工件,这也是国内在固定翼飞机的主承力结构件上使用碳纤维复合材料。
但是在实际的生产应用中,大体积整体成型的碳纤维复合材料制件还无法做到在主承载力结构中的大规模化应用,例如,在大面积的机身壁板中,仍然需要通过机械加工将分成多块的小型壁板拼接而成。囿于整体成型技术的应用水平,目前的大体积碳纤维机体零部件的出品批次质量不稳定,废品率高,从而使整体成本上升,严重影响到碳纤维复合材料在需求量的商用飞机中的应用程度。
新型支架的制作方法
现有的支架是整体结构的,如果那一部分出现损害,来图加工碳纤维FR-4加工件,只能够整体进行淘汰,这样比较浪费,并且淘汰的支架无法进行再利用,使用效果不好。
一种新型支架,其组成包括: 本体,所述的本体的底部开有左前通孔、左后通孔、右前通孔、右后通孔,所述的左前通孔粘接左前磁圈,所述的左后通孔粘接左后磁圈,所述的右前通孔粘接右前磁圈,所述的右后通孔粘接右后磁圈;所述的左前磁圈插入左前螺纹插套,所述的左前螺纹插套的上部开有左前外圆环槽,所述的左前外圆环槽镶嵌左前外磁圈,所述的左前外磁圈吸合所述的左前磁圈、固定所述的本体与所述的左前螺纹插套的连接;所述的左后磁圈插入左后螺纹插套,所述的左后螺纹插套的上部开有左后外圆环槽,所述的左后外圆环槽镶嵌左后外磁圈,所述的左后外磁圈吸合所述的左后磁圈、固定所述的本体与所述的左后螺纹插套的连接;所述的右前磁圈插入右前螺纹插套,所述的右前螺纹插套的上部开有右前外圆环槽,所述的右前外圆环槽镶嵌右前外磁圈,所述的右前外磁圈吸合所述的右前磁圈、固定所述的本体与所述的右前螺纹插套的连接;所述的右后磁圈插入右后螺纹插套,所述的右后螺纹插套的上部开有右后外圆环槽,所述的右后外圆环槽镶嵌右后外磁圈,所述的右后外磁圈吸合所述的右后磁圈、固定所述的本体与所述的右后螺纹插套的连接。
碳纤维性能优势
碳纤维材料质轻而高强,和金属材料相比,铝合金算是这一种常用的减重材料, 其密度约为2.7g/cm3 ,而碳纤维复合材料的密度仅有
1.7g/cm3 ,而强度比钢还要。同时,碳纤维具备纺织纤维的柔软性,能够采用一体成型工艺,减少零配件的使用,简化结构,减轻重量。
大多数金属材料的疲劳极限是其抗拉强度的30%- 50% ,而碳纤维复合材料的疲劳极限能够达到抗拉强度的70%-80% ,并且其抗拉强度要优于多数结构材料。和金属材料不同的是,碳纤维是-种非金属材料,电化学活性较低,耐腐蚀、防生锈,可以长时间使用。碳纤维的高强度可以抵抗飞行过程中受到的强度阻力,保证了安全性。同时碳纤维还具有吸能抗振、耐高温、抗老化、热膨胀系数小等一系列优点。
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