复合材料风扇叶片成型关键技术探索研究

摘要

复合材料风扇叶片是商用大涵道比涡扇发动机的重要转动部件,其重量和性能将直接影响发动机的推重比和性能。复合材料风扇叶片具有结构复杂、受载工况恶劣、制造质量要求高等特点,为了提升国产商用航空发动机复合材料风扇叶片成型质量,针对复合材料风扇叶片成型工艺关键技术难点问题,从叶片模具设计与材料选用、大厚度榫头铺层设计与铺叠方法、固化工艺精细化控制及全型面拟合自适应加工等方面研究了制造工艺对叶片质量的影响,对比分析了不同工艺方法下叶片叶型尺寸、内部纤维取向、制造缺陷、随炉件力学性能水平的差异。结果表明,选用Invar钢作为模具材料,改善榫头铺层插入层的设置位置、数量和铺层顺序,精细化控制固化温度、压力等关键工艺参数,全型面拟合自适应加工等方法有效提高了叶片成型质量和尺寸符合性。