大型復合材料槳葉模壓系統(tǒng)成功研發(fā)填補國內(nèi)空白

[編輯:Cyx]  [發(fā)布時間:2015-09-18]  [中國航空報]

　　復合材料槳葉因其重量輕、耐腐蝕、疲勞壽命高等優(yōu)異特性越來越廣泛地取代金屬槳葉，成為直升機發(fā)展以及復合材料專業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)方向。目前國內(nèi)復合材料槳葉采用共固化模壓成型工藝，因槳葉外形特殊，需采用專用的模壓成型設備，以滿足合模固化等工藝需求。為解決型號研制所需模壓成型設備的設計與制造問題，中航工業(yè)昌飛公司與法國泰力模公司聯(lián)合研發(fā)了大型復合材料槳葉模壓系統(tǒng)，填補了我國在大型復合材料槳葉制造方面的空白。

　　“大型復合材料槳葉制造模壓系統(tǒng)聯(lián)合研發(fā)”項目，是以法國先進直升機槳葉成型設備制造技術(shù)為基礎，融入昌飛公司專利技術(shù)，采取聯(lián)合設計的方法，完成大型民用直升機復合材料槳葉成型用模壓系統(tǒng)的研制，用于滿足大型民機復合材料槳葉的研制需要，該設備達到世界先進水平。同時，消化吸收法國大型槳葉模壓系統(tǒng)設計制造技術(shù)，為國內(nèi)現(xiàn)有槳葉模壓設備的改造以及后續(xù)大型復合材料槳葉模壓系統(tǒng)的自行研制提供技術(shù)支持。

　　槳葉模壓系統(tǒng)的功能和作用

　　槳葉模壓系統(tǒng)主要由壓模、開合模機構(gòu)（含上下模座）系統(tǒng)、油加溫系統(tǒng)、液壓加載系統(tǒng)和控制系統(tǒng)五部分組成。

　　槳葉壓模是實現(xiàn)槳葉氣動外形，保證尺寸精度的重要組成部分，主要由上、下模、加熱油道以及導向定位機構(gòu)組成。通過壓模材料的合理選擇、型面結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計、油道結(jié)構(gòu)的熱平衡分析和設計，保證槳葉成型尺寸精度和成型溫度要求。

　　開合模機構(gòu)的功能是實現(xiàn)模具的上下模順利開合模，可以實現(xiàn)上模頂升（或下降）、平移、翻轉(zhuǎn)180°，滿足槳葉鋪貼和固化的需要。開合模機構(gòu)設計的重點是保證整個上模開合模過程的同步、平穩(wěn)。

　　油加溫系統(tǒng)的功能是給壓模加溫，通過加熱油在壓模油道內(nèi)的循環(huán)實現(xiàn)槳葉固化溫度的控制。由于模具的體積、質(zhì)量大，要實現(xiàn)溫度的精確控制有較大的難度。

　　液壓系統(tǒng)的功能是在模具閉合后，對上下模鎖緊并加壓，滿足槳葉固化時的壓力要求。加壓系統(tǒng)設計的重點是保證各液壓頂升缸組運動的同步性。

　　控制系統(tǒng)的功能是保證模壓系統(tǒng)的加壓、加熱和開合模按照預定的程序進行，實現(xiàn)其相互之間的邏輯控制，安全實現(xiàn)槳葉固化成型工藝過程。

　　當前應用及未來發(fā)展

　　槳葉模壓系統(tǒng)是復合材料槳葉成型必不可少的關(guān)鍵設備，目前國內(nèi)外復合材料槳葉的研制均依賴該類設備。本項目成果已應用于大型民機AC313復合材料槳葉的制造，并推廣到民機AC311A型號中應用，生產(chǎn)的槳葉已批量用于兩型機。該成果對我國后續(xù)其他機型復合材料槳葉的研制將起到有益的作用，實現(xiàn)大型槳葉模壓系統(tǒng)的自主研制，提升大型槳葉研制能力和水平，對推動直升機產(chǎn)業(yè)化進程意義重大。

　　槳葉模壓系統(tǒng)作為集加溫、加壓及綜合控制功能為一體的槳葉成型設備，在國內(nèi)外的直升機旋翼系統(tǒng)制造領(lǐng)域已有較為廣泛的應用。后續(xù)復合材料槳葉模壓系統(tǒng)，將與復合材料自動鋪放或纏繞或編織、液體成型等低成本制造技術(shù)結(jié)合，以提升復合材料槳葉制造自動化水平，提高槳葉成型質(zhì)量和效率，降低槳葉制造成本，實現(xiàn)復合材料槳葉制造精細化，這將成為未來復合材料槳葉制造的發(fā)展方向。大型復合材料槳葉模壓系統(tǒng)成功研發(fā)填補國內(nèi)空白