自动铺带技术在复合材料机翼蒙皮的工艺技术应用

自动铺带机是小曲率、翼面结构的典型制造装备。自动铺带技术是复合材料行业从手工铺叠加工向自动化加工发展的一个里程碑，它在欧美国家取得了工程化应用，在国内也逐渐应用于复合材料铺叠，以此推动复合材料行业向自动化、数字化、信息化数控加工技术方向发展，解决了手工铺叠大尺寸、小曲率带来的零件铺叠质量不稳定、效率低等问题。

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自动铺带技术的裁剪、加热、定位、铺叠、辊压均采用数控技术自动完成，它涉及自动铺带复合材料铺层设计、铺带工装设计、预浸料裁剪技术、铺放CAD/CAM 技术、自动铺放工艺技术、铺放监控、成本分析等多个研究方向。

本文主要以自动铺放工艺技术应用为研究方向，采用西班牙M.Torres 公司制造的龙门式十一轴自动铺带机，将预浸料在铺带头中完成特定形状的切割，加热后在压辊的作用下铺贴到模具表面，完成预浸料的裁剪、加热、定位、铺叠、辊压等工艺流程。

在机翼蒙皮的制造当中，预浸料的黏性、加热温度、背衬纸厚度及强度、铺放速度、压辊压力、铺带工艺参数的设置， 以及铺带方式的处理技巧，这对能否成功应用自动铺带技术制造出高质量的零件有直接影响。

本文通过对某型机复合材料机翼蒙皮的结构和材料进行分析和试验，制定了某型机机翼蒙皮的铺带制造工艺方案, 采用自动铺放、激光投影与自动下料技术，制造出某型机机翼蒙皮。经多件产品铺带制造验证，机翼蒙皮无损检测内部质量合格，铺带间隙和表面质量满足设计要求，实现了自动铺带技术在某型机机翼蒙皮自动铺带应用，为铺带机技术在复合材料铺带的应用奠定了坚实的基础。