一种长桁端头硬质盖板及帽形长桁加筋共固化壁板的加工工艺

摘要

本发明涉及长桁加筋共固化壁板制备技术领域，特别是涉及一种长桁端头硬质盖板及帽形长桁加筋共固化壁板的加工工艺。所述长桁端头硬质盖板包括橡胶芯模贴合部，所述橡胶芯模贴合部包括连接的第一贴合部和第二贴合部，所述橡胶芯模贴合部的两侧还分别设有固位部，各所述固位部上分别设有固位孔；各所述固位部与所述橡胶芯模贴合部通过盖板R区域连接；所述第一贴合部的厚度相等；所述第二贴合部的厚度逐渐减小。本发明的长桁端头硬质盖板，长桁端头通过组装该长桁端头硬质盖板可保证长桁端头蒙皮及帽底区域表面质量良好，厚度均匀，成型质量稳定可靠，并且长桁端头硬质盖板同样适用于多筋结构共固化加筋壁板的成型。

说明书

技术领域

本发明涉及长桁加筋共固化壁板制备技术领域，特别是涉及一种长桁端头硬质盖板及帽形长桁加筋共固化壁板的加工工艺。

背景技术

碳纤维增强复合材料具有其较高的比模量和比强度、耐腐蚀、耐高温、耐疲劳、阻尼减震性好、可设计性强和尺寸稳定性好等优点，碳纤维增强复合材料在航空、航天等领域得到大量的应用。复合材料在民用航空领域的应用逐渐递增，重量百分比从A300为4.5％增加到A350的53％，从B777的10％增加到B787的50％。由于加筋结构有较好的抗扭转、抗弯曲刚性帽的机构设计中得到广泛应用。HEXCEL的碳纤维增强的M21环氧树脂单向带预浸料可以作为长桁和蒙皮的本体材料。另外蒙皮上可能有多根长桁，而且蒙皮一般比长桁更宽更长，用于与其他零件装配，因此长桁长度方向上边缘有蒙皮。

在帽形长桁加筋壁板的研制过程中遇到长桁端头蒙皮内表面质量差，存在纤维褶皱、厚度不合格等问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种长桁端头硬质盖板，用于解决现有技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种长桁端头硬质盖板，所述长桁端头硬质盖板包括橡胶芯模贴合部，所述橡胶芯模贴合部包括连接的第一贴合部和第二贴合部，所述橡胶芯模贴合部的两侧还分别设有固位部，各所述固位部上分别设有固位孔；各所述固位部与所述橡胶芯模贴合部通过盖板R区域连接；所述第一贴合部的厚度相等；所述第二贴合部的厚度逐渐减小。

在本发明的一些实施方式中，所述第二贴合部的厚度沿远离第一贴合部方向逐渐减小，所述第二贴合部的尖端部的角度α为5°～30°；所述尖角部的末端为凸台。

在本发明的一些实施方式中，所述固位部的厚度大于所述橡胶芯模贴合部的厚度。

在本发明的一些实施方式中，所述第一贴合部的厚度为1mm～5mm。

在本发明的一些实施方式中，所述固位部的厚度为3mm～8mm。

在本发明的一些实施方式中，所述长桁端头硬质盖板的材质选自与长桁热膨胀系数相近的材料。

在本发明的一些实施方式中，所述长桁热膨胀系数为0.5×10

在本发明的一些实施方式中，所述长桁端头硬质盖板的材质金属材质；优选的，所述长桁端头硬质盖板的材质为钢材质，更优选为Invar钢材质。

本发明的一些实施方式中，所述长桁端头硬质盖板的热膨胀系数为 0.5×10

本发明另一方面提供本发明前述的长桁端头硬质盖板在帽形长桁加筋共固化壁板制备中的用途。

本发明另一方面提供一种帽形长桁加筋共固化壁板的加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：

1)将内芯模与柔性橡胶芯模组装后获得内芯模与柔性橡胶芯模组件；

2)将净尺寸长桁翻转至阴模成型工装内；所述净尺寸长桁包括将长桁帽顶、对称分布的两个长桁帽腰和对称分布的两个长桁缘条；

3)将步骤1)所述的内芯模与柔性橡胶芯模组件置入净尺寸长桁的内腔中；

4)利用激光投影定位，将捻子条填充长桁的内腔的剩余空隙，在所述长桁的外表面套设临时真空袋并进行压实，组装后橡胶芯模的帽底部、捻子条、长桁缘条、以及阴模成型工装的蒙皮铺贴区域平齐；

5)所述净尺寸长桁的端部设有本发明前述的长桁端头硬质盖板；所述阴模成型工装上设有与长桁端头硬质盖板相配合的盖板凹槽；将所述长桁端头硬质盖板设于盖板凹槽中；所述长桁端头硬质盖板的第二贴合部为斜面，与橡胶芯模贴合。

6)在所述阴模成型工装的蒙皮铺贴区域、长桁的缘条区域、柔性橡胶芯模的帽底区域进行蒙皮铺丝，铺丝完成后形成蒙皮，取出内芯模；

7)在蒙皮的外表面固定气动外形面盖板，气动外形面盖板上设有气动外型面真空袋，通过第一密封胶条将气动外型面真空袋与气动外形面盖板密封，将管状真空袋与气动外型面真空袋联通；

8)固化后脱模。

在本发明的一些实施方式中，所述长桁缘条的坡度为40°～50°。

在本发明的一些实施方式中，所述长桁端头的截面与长桁帽顶的延伸方向的夹角β为直角。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明所提供的长桁端头硬质盖板，长桁端头通过组装该长桁端头硬质盖板可保证长桁端头蒙皮及帽底区域表面质量良好，厚度均匀，成型质量稳定可靠，并且长桁端头硬质盖板同样适用于多筋结构共固化加筋壁板的成型。

附图说明

图1是本发明提供的长桁端头硬质盖板的立体结构示意图。

图2是本发明提供的长桁端头硬质盖板中橡胶芯模贴合部的剖面结构示意图。

图3是图2的局部放大结构示意图。

图4是本发明提供的长桁端头硬质盖板的主视结构示意图。

图5是本发明提供的长桁端头盖板及工装的结构示意图。

图6是本发明提供的长桁端头硬质盖板与橡胶芯模配合示意图。

图7是本发明提供的长桁结构图。

图8是本发明需要解决的蒙皮帽形长桁端头区域出现褶皱问题的示意图。

图9是本发明中提到的帽形长桁加筋共固化壁板剖视图。

图10是本发明提供的阴模成型工装示意图。

图11是本发明提供的最终封袋示意图。

图12是本发明实施例1的方法制备获得的帽形长桁加筋共固化壁板长桁端头蒙皮的实物图。

图13是采用对比例1的方法制备获得的帽形长桁加筋共固化壁板长桁端头蒙皮的实物图。

图14是采用对比例2的方法制备获得的帽形长桁加筋共固化壁板长桁端头蒙皮的实物图。

图15是实施例1制备获得帽形长桁加筋共固化壁板中长桁端头厚度测量结果图。

图16是实施例1制备的壁板厚度测量点示意图。

图17是实施例1制备的壁板超声检测结果图。

图18是制备获得帽形长桁加筋共固化壁板后，壁板气动外形面贴模检验点位布局图。

图19是实施例1制备的壁板气动外形面检测沙袋摆放实物图。

图20为剖面2～剖面6的气动外形面轮廓度检测数值散点图。

图21是对实施例1的长桁端头易出现褶皱位置标记图。

图22是实施例1的长桁端头易出现褶皱位置标记后剖切进行显微观察蒙皮状态图。

附图说明：1-阴模工装帽顶区域，2-阴模工装长桁帽顶R角区域，3-阴模工装帽腰区域， 4-阴模工装缘条区域，5-蒙皮铺贴区域，6-盖板凹槽，7-成型工装长桁外橡胶芯模凹槽，8-成型工装密封胶条区域凹槽，9-长桁端头硬质盖板，91-橡胶芯模贴合部，911-第一贴合部，912- 第二贴合部，9121-凸台，92-固位部，93-盖板R区域，94-固位孔，10-阴模成型工装，11-长桁帽顶，12-长桁帽腰，13-长桁缘条，14-蒙皮，15-捻子条，16-柔性橡胶芯模，17-气动外形面盖板，18-第一密封胶条，19-管状真空袋，20-气动外型面真空袋，21-成型工装长桁斜角区域，22蒙皮帽形长桁端头区域

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参见图8，现有技术中通常会出现蒙皮帽形长桁端头区域出现褶皱问题。本发明经过大量试验意外发现了一种长桁端头硬质盖板，将其应用于帽形长桁加筋共固化壁板的加工工艺中，长桁端头蒙皮14及帽底区域表面质量良好，厚度均匀，成型质量稳定可靠，并且该盖板同样适用于多筋结构共固化加筋壁板的成型。在此基础上，完成了本申请。

本发明一方面提供一种长桁端头硬质盖板，如图1～4，所述长桁端头硬质盖板9包括橡胶芯模贴合部91，所述橡胶芯模贴合部包括连接的第一贴合部911和第二贴合部912，所述橡胶芯模贴合部的两侧还分别设有固位部92，各所述固位部上分别设有固位孔94；各所述固位部92与所述橡胶芯模贴合部91通过盖板R区域93连接；所述第一贴合部911的厚度相等；所述第二贴合部912的厚度逐渐减小。应用时，如图6，长桁端头硬质盖板9的第二贴合部 912的厚度向长桁方向呈现逐渐减薄的趋势，与长桁配合端呈现楔形结构，此结构可保证与橡胶芯模配合时长桁的内腔无纤维褶皱。

本发明所提供的长桁端头硬质盖板中，所述第二贴合部912的厚度沿远离第一贴合部911 方向逐渐减小，所述第二贴合部912的尖端部的角度度α为5°～60°。在一些实施例中，角度α为5°～30°、5°～10°、10°～15°、15°～20°、20°～25°、或25°～30°等。所述尖角部的末端为凸台 9121。防止使用过程中划伤。所述凸台9121是指尖角部的末端的纵截面呈矩形。凸台9121 的高度例如可以为0～1mm，优选为0～0.3mm、或0.3mm～1mm。更优选为0.3mm。

本发明所提供的长桁端头硬质盖板中，所述固位部的厚度大于所述橡胶芯模贴合部的厚度。在一些实施例中，所述第一贴合部911的厚度例如可以为1mm～5mm、1mm～2mm、或2mm～4mm、或4mm～5mm等。所述第一贴合部911的厚度优选为2mm。所述固位部92的厚度例如可以为3mm～5mm、或5mm～8mm。所述固位部92的厚度优选为5mm。

本发明所提供的长桁端头硬质盖板中，所述长桁端头硬质盖板9的材质选自与长桁热膨胀系数相近的材料。在一些实施例中，所述长桁热膨胀系数可以为0.5×10

本发明所提供的长桁端头硬质盖板中，所述长桁端头硬质盖板9的材质金属材质。在一些实施例中，所述长桁端头硬质盖板9的材质为钢材质。更具体的，例如可以是Invar钢材质。所述长桁端头硬质盖板的热膨胀系数例如可以为0.5×10

本发明还提供一种长桁端头硬质盖板的制备方法，包括将本发明第一方面提到的材质加工成本发明长桁端头硬质盖板9的形状。加工的方法属于现有技术。

本发明另一方面提供如本发明所述的长桁端头硬质盖板在帽形长桁加筋共固化壁板制备中的用途。

本发明还提供一种帽形长桁加筋共固化壁板的加工工艺，包括如下步骤：

1)将内芯模与柔性橡胶芯模16组装后获得内芯模与柔性橡胶芯模组件；

2)将净尺寸长桁翻转至阴模成型工装10内；所述净尺寸长桁包括将长桁帽顶11、对称分布的两个长桁帽腰12和对称分布的两个长桁缘条13；

3)将步骤1)所述的内芯模与柔性橡胶芯模16组件置入净尺寸长桁的内腔中；

4)利用激光投影定位，将捻子条15填充长桁的内腔的剩余空隙，在所述长桁的外表面套设临时真空袋并进行压实，组装后橡胶芯模的帽底部、捻子条15、长桁缘条13、以及阴模成型工装10的蒙皮铺贴区域5平齐；

5)所述净尺寸长桁的端部设有如本发明第一方面所述的长桁端头硬质盖板9；所述阴模成型工装10上设有与长桁端头硬质盖板9相配合的盖板凹槽6；将所述长桁端头硬质盖板9 设于盖板凹槽6中；所述长桁端头硬质盖板9的第二贴合部912为斜面，与橡胶芯模贴合。

6)在所述阴模成型工装10的蒙皮铺贴区域5、长桁的缘条区域、柔性橡胶芯模16的帽底区域进行蒙皮14铺丝，铺丝完成后形成蒙皮14，取出内芯模；

7)在蒙皮14的外表面固定气动外形面盖板17，气动外形面盖板17上设有气动外型面真空袋20，通过第一密封胶条18将气动外型面真空袋20与气动外形面盖板17密封，将管状真空袋19与气动外型面真空袋20联通；

8)固化后脱模。

本发明所提供的帽形长桁加筋共固化壁板的加工工艺中，步骤1)是将内芯模与柔性橡胶芯模16组装后获得内芯模与柔性橡胶内芯模与柔性橡胶芯模组件。柔性橡胶内芯模与柔性橡胶芯模组件的制备方法包括如下步骤：将内芯模置于管状真空袋19内；将所述管状真空袋 19置入所述柔性橡胶芯模16的橡胶内腔中获得内芯模与柔性橡胶芯模组件，如图11。

本发明所提供的内芯模与柔性橡胶芯模组件的制备方法中，内芯模通过向内芯模成型工装中灌注按配比要求混合好的液体橡胶，并且在液体橡胶中增加金属锁链用以增强内芯模的刚度。

本发明所提供的帽形长桁加筋共固化壁板的加工工艺中，步骤2)是将净尺寸长桁翻转至阴模成型工装10内。其中，净尺寸长桁是将长桁进行铺贴和裁切后获得。具体的，通过手工铺贴长桁和超声自动化裁切完成净尺寸长桁的制备。进一步的，如图9，净尺寸长桁包括将长桁帽顶11、对称分布的两个长桁帽腰12和对称分布的两个长桁缘条13。两长桁帽腰12 分别与长桁帽顶11的两侧边缘连接。长桁缘条13与长桁帽腰12连接，从而形成截面为帽型的长桁。具体的，长桁帽顶11和两个长桁帽腰12围合形成长桁的内腔。如图10，阴模成型工装10包括阴模工装帽顶区域1、两个阴模工装长桁帽顶R角区域2、两个阴模工装帽腰区域和两个阴模工装缘条区域，两个阴模工装帽腰区域分别通过两个阴模工装长桁帽顶R角区域2与阴模工装帽顶区域1连接，并围合形成长桁容纳腔。还包括成型工装长桁外橡胶芯模凹槽7和成型工装密封胶条区域凹槽8。其中，所述长桁帽顶11对准阴模工装帽顶区域1，所述长桁帽腰12对准所述阴模工装帽腰区域3，所述长桁缘条13对准所述阴模工装缘条区域4，可保证长桁组装位置准确。

进一步的，如图7，所述长桁缘条13的坡度可以为40°～50°、40°～45°、或45°～50°等。所述长桁端头的截面与长桁帽顶11的延伸方向的夹角β为直角。此种设计可保证长桁脱模过程中不会出现粘模问题。

本发明所提供的帽形长桁加筋共固化壁板的加工工艺中，步骤3)是将本发明前述的内芯模与柔性橡胶芯模组件置入净尺寸长桁的内腔中。其中，内芯模与柔性橡胶芯模组件可以采用本发明前述的内芯模与柔性橡胶芯模组件制备方法制备获得。置入过程中，可以将组装好的内芯模与柔性橡胶芯模组件利用成型工装长桁外橡胶芯模凹槽7定位放置到长桁的内腔中。

本发明所提供的帽形长桁加筋共固化壁板的加工工艺中，如图11，步骤4)是利用激光投影定位，将捻子条15填充长桁的内腔的剩余空隙，封制临时真空袋按压长桁并进行压实，保证柔性橡胶芯模16与长桁的内腔与匹配完好。组装后橡胶芯模的帽底部、捻子条15、长桁缘条13、以及阴模成型工装10的蒙皮铺贴区域5平齐。

本发明所提供的帽形长桁加筋共固化壁板的加工工艺中，如图5，步骤5)是所述净尺寸长桁的端部设有本发明第一方面所述的长桁端头硬质盖板9。长桁端头硬质盖板9例如可以是金属盖板，金属盖板材质的选择应考虑与帽形长桁加筋共固化壁板材料热膨胀系数接近的材料。例如可以是钢盖板，更例如可以是Invar钢材质。所述阴模成型工装10上设有与长桁端头硬质盖板9相配合的盖板凹槽6；将所述长桁端头硬质盖板9设于盖板凹槽6中，所述长桁端头硬质盖板9的第二贴合部为斜面，与橡胶芯模贴合。

本发明所提供的帽形长桁加筋共固化壁板的加工工艺中，步骤6)是在所述阴模成型工装10的蒙皮铺贴区域5、长桁缘条13区域、柔性橡胶芯模16的帽底区域进行蒙皮14铺丝，铺丝完成后形成蒙皮14，取出内芯模。其中，蒙皮14铺丝例如可以是在自动铺丝机上进行。铺丝角度按照图纸规定的角度进行铺层，角度例如可以是 [-45°/45°/45°/90°/-45°/0°/-45°/90°/45°/45°/-45°]。铺丝间隙应满足设计图纸要求。铺丝间隙例如可以是≤1mm。

本发明所提供的帽形长桁加筋共固化壁板的加工工艺中，步骤7)是在蒙皮14的外表面固定气动外形面盖板17。固定的方式例如可以是利用销钉定位组装。通过第一密封胶条18 将气动外型面真空袋20与气动外形面盖板17密封，具体的，在工装封袋区域内粘贴第一密封胶条18。气动外形面盖板17上设有气动外型面真空袋20，将管状真空袋19与气动外型面真空袋20联通。在固化过程中保证橡胶芯模内腔和外部真空袋外的固化压力相同。

进一步的，气动外形面盖板17可以通过下面的方法制备：

1、将盖板成型工装进行刷涂脱模剂，待脱模剂完全干燥后在工装表面铺贴一层树脂含量为45％的工装织物预浸料，铺层角度为0°，该工装预浸料织物的名义厚度为0.23mm，该层预浸料铺贴完成后进行封制临时真空袋进行预压实，压实时间不低于15min，压实真空度低于-80KPa；

2、铺贴第二层和第三层为树脂含量为38％工装织物预浸料，铺层角度为45°，该工装预浸料织物的名义厚度为0.65mm，注意铺层过程中应注意导气，每层铺完需预压实一次，压实时间不低于15min，压实真空度低于-80KPa；

3、铺贴第四层为树脂含量为45％工装织物预浸料，铺层角度为0°，该工装预浸料织物的名义厚度为0.23mm，第四层铺贴完成后进行封制临时真空袋进行预压实，压实时间不低于 15min，压实真空度低于-80KPa；

4、封制最终真空袋，注意封袋过程中应注意导气，在零件余量区放置导气丝，导气丝接触边缘导气纤维，表面可选用有孔隔离膜或无孔隔离膜，根据实际产品尺寸和形状决定隔离膜的选用，一般大尺寸零件建议用有孔隔离膜。

5、固化，此盖板固化为二次固化工艺，分为预固化和后固化过程，预固化压力是0.6Mpa，固化过程中全程抽真空，以0.5℃/min升温速率升温至60℃，保温16个小时。

6、预固化结束后拆袋，利用钻模进行钻制定位孔，钻孔结束后脱模；

7、将盖板放置在成型工装表面进行后固化过程，后固化过程无压力、无真空，以1.5℃/min 升温至60℃，再以0.5℃/min升温至200℃保温15min，以1.5℃/min降温至190℃，保温8 小时，以1.5℃/min降温至60℃，固化结束。

本发明所提供的帽形长桁加筋共固化壁板的加工工艺中，步骤8)是固化后脱模。具体的，所述固化后脱模步骤中，包括：分别将长桁端头硬质盖板9和气动外形面盖板17脱模，取出柔性橡胶芯模16的内腔中的第一辅助材料，将柔性橡胶芯模16的两端真空密封，抽真空将柔性橡胶芯模16变形，然后人工拖拽的方式将柔性橡胶芯模16从长桁的内腔中脱出，柔性橡胶芯模16脱出后取出第二辅助材料。

本发明步骤8)中，具体的，所述第一辅助材料包括气动外型面真空袋20和第一密封胶条18等。

本发明步骤8)中，进一步的，取出柔性橡胶芯模16的内腔中的第二辅助材料，所述第二辅助材料包括管状真空袋19等，具体的，通过多次旋转的方法将柔性橡胶芯模16内辅助材料与柔性橡胶芯模16内型腔脱离，然后通过拖拽的方式将辅助材料脱出。

本发明步骤8)中，所述柔性橡胶芯模16的两端真空密封包括将柔性橡胶芯模16的一端用第二密封胶条和真空袋密封，将柔性橡胶芯模16的另一端用第三密封胶条、真空袋透气粘封袋，内部设有真空嘴底座抽真空将柔性橡胶芯模16变形至原尺寸的40％～50％，然后人工拖拽的方式将柔性橡胶芯模16从长桁的内腔中脱出，柔性橡胶芯模16脱出后取出两端第三辅助材料。第三辅助材料包括第二密封胶条、第三密封胶条、真空袋、真空袋透气粘封袋等。

以下结合实施例进一步说明本发明的有益效果。

为了使本发明的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例进一步详细描述本发明。但是，应当理解的是，本发明的实施例仅仅是为了解释本发明，并非为了限制本发明，且本发明的实施例并不局限于说明书中给出的实施例。实施例中未注明具体实验条件或操作条件的按常规条件制作，或按材料供应商推荐的条件制作。

此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。

在下述实施例中，所使用到的试剂、材料以及仪器如没有特殊的说明，均可商购获得。

实施例1

帽形长桁加筋共固化壁板的加工工艺：

1、将内芯模置于管状真空袋19内；将所述管状真空袋19置入所述柔性橡胶芯模16的橡胶内腔中获得内芯模与柔性橡胶芯模组件备用；

2、完成帽形长桁加筋共固化壁板气动外形面复材盖板的制造；气动外形面复材盖板可以购买获得采用本发明具体实施方式中的气动外形面复材盖板的制备方法制备获得。

3、通过手工铺贴长桁和超声自动化裁切完成净尺寸长桁的制备，并将净尺寸长桁翻转至阴模成型工装10内，注意将长桁帽顶11对准阴模工装帽顶区域1，长桁的帽腰对准阴模工装帽腰区域3，长桁缘条13对准阴模工装缘条区域4，可保证长桁组装位置准确；

4、将内芯模和管状真空袋19组装到柔性橡胶芯模内腔中，柔性橡胶芯模利用成型工装长桁外橡胶芯模凹槽7定位放置到长桁的内腔中；

5、用激光投影定位，将捻子条15组装到长桁的内腔中，封制临时真空袋并进行压实，保证橡胶芯模与长桁的内腔与匹配完好，组装完成后保证橡胶芯模的帽底部分与捻子条15的平面和长桁的缘条部分捻和成型阴模工装的蒙皮铺贴区域5平齐；

6、在长桁端头阴模成型工装10的凹槽中组装长桁端头硬质盖板9，长桁端头硬质盖板9 和橡胶芯模呈现楔形配合，如图6所示。

7、利用自动铺丝机在组装完成后的阴模成型工装10蒙皮区域、长桁缘条区域、橡胶芯模的帽底区域进行蒙皮14铺丝，铺丝角度按照图纸规定的角度进行铺层，铺丝间隙应满足设计图纸要求，铺丝完成后形成蒙皮14，蒙皮铺丝完成后，取出内芯模。

8、在蒙皮14外表面利用销钉定位组装气动外形面长桁端头硬质盖板9，在工装封袋区域内粘贴第一密封胶条18，将橡胶芯模内部管状真空袋19与气动外型面真空袋20联通，在固化过程中保证橡胶芯模内腔和外部真空袋外的固化压力相同。

9、固化后脱模，分别将长桁端头硬质盖板9和气动外形面盖板17脱模，取出柔性橡胶芯模16的内腔中的第一辅助材料，将柔性橡胶芯模16的两端真空密封，抽真空将柔性橡胶芯模16变形，然后人工拖拽的方式将柔性橡胶芯模16从长桁的内腔中脱出，柔性橡胶芯模 16脱出后取出第二辅助材料。

对比例1

其他步骤同实施例1，不同之处是没有步骤6中的长桁端头硬质盖板9。

对比例2

长桁端头阴模成型工装10上没有设置盖板凹槽6，在长桁端头设置一个薄厚度为0.15～0.6mm的软材质的薄垫片，软材质为碳纤织物。其余步骤同实施例1。

检测结果：

1、外观检测

1.1采用实施例1的方案，长桁端头硬质盖板方案制造帽形长桁加筋壁板，长桁端头蒙皮表面质量良好，无褶皱、凹坑等缺陷，外观检验合格，如图12。

1.2采用对比例1的方案，无长桁端头硬质盖板时，长桁端头会产生褶皱，外观检验不合格。如图13。

1.3采用对比例2的方案，有端头软材质薄垫片及聚四氟乙烯假捻子条，阴模工装长桁端头没有设置盖板凹槽6，如图14，该方案固化后长桁端头出现凹坑，局部凹坑深度＞1mm，外观检验不合格。

2、厚度测量

2.1长桁端头厚度测量

规范要求长桁端头厚度的名义值是2.057mm，厚度范围是1.954mm～2.160mm。从图15 厚度检测数据分布图看出M1～M5和N1～N5厚度数值均处于1.954mm～2.160mm范围内，因此使用本专利提到的长桁端头盖板可保证长桁端头厚度合格。

2.2利用磁力测厚仪(一点校准)测量壁板厚度。壁板沿航向间隔250mm，按图16布置 13个厚度测量点。

①蒙皮非共固化区域

蒙皮非共固化区域名义厚度2.057mm；公差±5％；单值接收值：1.954～2.159mm。非共固化蒙皮区域厚度均符合要求。

表1蒙皮非共固化区域厚度

②共固化区域

共固化区域名义厚度3.740mm；公差±5％；单值接收值：3.553～3.927mm。共固化区域厚度均符合要求。

表2共固化区域厚度

利用实施例1制造帽形长桁加筋壁板，用磁力测厚仪检测蒙皮区域和共固化区域厚度，检测结果均合格。

③长桁平面区域

长桁平面区域名义厚度1.683mm；公差±8％mm；单值接收值：1.548～1.817mm。长桁平面厚度均符合要求。

表3长桁平面区域厚度

④长桁帽腰R区

长桁帽腰R区域名义厚度1.683mm；单值公差±15％；均值公差±10％。单值接收值：1.431～ 1.935mm，均值接收值：1.515～1.851mm。长桁帽腰R区厚度符合要求。

表4长桁帽腰R区厚度

用磁力测厚仪检测长桁平面区域厚度和R区厚度，长桁平面区域厚度和R区厚度均合格。

3、超声检测

从C扫检测图像上可以看出，预置的人工缺陷均正常检出，且尺寸偏差符合标准要求 (Area±25％)，说明检测灵敏度和评估阈的设定是合理的。

宏观缺陷：检测区域内，未发现宏观缺陷。

孔隙率：未发现孔隙率超标区域。

综上，从图17超声检测图像可知，无损检测合格。

4、外形测量

壁板切割后贴膜检测气动面外形；沿航向间隔250mm，布置5个检测剖面(剖面2-剖面 6)，每个剖面布置8个贴膜检测点。壁板气动外形面贴模检验点位布局图如图18，壁板气动外形面检测沙袋摆放实物图如图19，剖面2～剖面6的气动外形面轮廓度检测数值散点图如图 20。通过贴模检验壁板的方法检验零件的气动外型面，规范要求气动外型面轮廓度≤0.75mm，图20为剖面2～剖面6的气动外形面轮廓度检测数值，从图20检测数据结果可知剖面2～剖面 6轮廓度数值均小于0.75mm，因此壁板气动外形面合格。

5、将实施例1制备好的零件，针对长桁端头易出现褶皱位置进行剖切，如图21横线区域，用OlympusDSX1000显微镜观察长桁端头蒙皮状态，从图22可看出该区域蒙皮纤维厚度均匀。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。