一种组合式进气道及其成型方法与流程

1.本发明涉及无人机技术领域，具体地涉及一种无人机进气道以及成型方法。


背景技术：

2.无人机具有尺寸小、重量轻、用途广等优点，在国防及民用领域发挥越来越重要的作用。其对材料的要求也越来越高，复合材料比强度和比刚度高、力学性能可设计等优点，广泛应用在无人机设计中。进气道是无人机气动系统的关键部件，为发动机提供气流，在无人机运行过程中，强气流进入进气道，对其形成很强的内压，因此要求该进气道零件不仅满足强度和刚度要求，还需满足气动要求，主体内外型面要求光滑，对内型面及外型面加工精度要求高。目前进气道加工通常采用整体成型，若同时保证内、外型面的精度，制造工艺复杂，制造成本高，产品成型后报废率高，增加了制造周期。


技术实现要素：

3.本发明解决的技术问题在于，提出一种工艺简化、成本低、合格率高、制造周期短的组合式进气道。此外，本发明还提供一种组合式进气道成型方法，同样解决上述技术问题。
4.一种组合式进气道，包括进气道壳体10、十字格栅20、泡沫夹芯30、左侧固定木块4、右侧固定木块5、下方固定木块6和上方固定木块7；
5.进气道壳体10包括内型面壳体11、外型面上部壳体12和外型面下部壳体13；其中内型面壳体11后部翻边部位设有下陷区域8，外型面上部壳体12前部设有下陷区域8，外型面下部壳体13前部和左、右两侧均设有下陷区域8；内型面壳体11前部翻边部位的上方与外型面上部壳体12前部的下陷区域8搭接，内型面壳体11前部翻边部位的下方和外型面下部壳体13前部的下陷区域8搭接，外型面上部壳体12后部与内型面壳体11后部翻边部位的上方下陷区域8搭接，外型面下部壳体13后部与内型面壳体11后部翻边部位的下方下陷区域8搭接，外型面上部壳体12的左、右两侧与外型面下部壳体13的左、右两侧下陷区域8搭接；内型面壳体11的下侧、上侧和左、右两侧设有开口，外型面上部壳体12的左、右两侧设有开口，外型面下部壳体13的下侧设有开口，实现十字格栅20的安装；
6.十字格栅20包括水平右侧格栅21、水平左侧格栅22和垂直格栅23；其中垂直格栅23设有四个通孔，水平右侧格栅21设有两个盲孔和两个连接轴，水平左侧格栅22设有两个盲孔和两个连接轴；水平右侧格栅21的两个连接轴穿过垂直格栅23上对应的两个通孔，插入水平左侧格栅22上对应的两个盲孔中，水平左侧格栅22的两个连接轴穿过垂直格栅23上对应的两个通孔，插入水平右侧格栅21上对应的两个盲孔中；
7.泡沫夹芯30包括前部泡沫31和后部泡沫32；前部泡沫31的左、右两侧、下侧和上侧设有开口，分别实现前部泡沫31与左侧固定木块4、右侧固定木块5、下方固定木块6和上方固定木块7的安装固定；后部泡沫32安装在内型面壳体11后部翻边部位内；
8.左侧固定木块4、右侧固定木块5、下方固定木块6和上方固定木块7均设有对应的
开口，实现十字格栅的安装固定。
9.进一步地，内型面壳体11前部下方为实心层压板结构。
10.进一步地，进气道壳体10与泡沫间、木块与泡沫间、木块与进气道壳体10间放置胶膜粘接，十字格栅20与木块间放置结构胶粘接、垂直格栅23与水平右侧格栅21、水平左侧格栅22间放置结构胶粘接，形成十字格栅20。
11.进一步地，后部泡沫32与内型面壳体11组合后一起固化成型。
12.另外，本发明提供的一种组合式进气道成型方法，成型过程如下：分别加工前部泡沫31、后部泡沫32、左侧固定木块4、右侧固定木块5、下方固定木块6、上方固定木块7、右侧格栅21、水平左侧格栅22和垂直格栅23，通过三个成型工装，完成外型面上部壳体12、外型面下部壳体13、后部泡沫32与内型面壳体11组合的成型；将前部泡沫31包裹一层胶膜，外型面下部壳体13和外型面下部壳体12除外型面外，其他面均包裹胶膜；在内型面壳体11上依次放置前部泡沫31、左侧固定木块4、右侧固定木块5、下方固定木块6、上方固定木块7、外型面下部壳体13和外型面下部壳体12，糊制真空袋后进行固化，固化完成后脱模；之后在相应格栅安装口位置对内型面壳体11、外型面上部壳体12和外型面下部壳体13进行开口，按顺序依次安装垂直格栅23、水平右侧格栅21和水平左侧格栅22，并采用结构胶胶接，胶接完成后固化，实现进气道最终成型。
13.进一步地，内型面壳体11与后部泡沫32一起固化成型，操作步骤包括，内型面模具a上按规定铺层铺贴预浸料，在需翻边区域预留回包所需长度的预浸料，每层预留预浸料需用隔离膜隔离，以防料层粘连；按规定铺层铺贴完毕后，在下部指定位置放置包裹完一层胶膜的后部泡沫32，将预留预浸料回包，之后将下部外型面左模具e和后部外型面右模具f安装到位；在上部指定区域依次放置填充左模具b和填充右模具c，将预留预浸料回包，依次将上部外型面模具d、右定位块g、后定位块h、左定位块k和前定位块m安装到位，糊制真空袋后进行固化，固化完成后脱模。
14.本发明对进气道设计和成型方法进行改进，采用组合式设计，分段成型，因此简化了工艺，降低了制造难度和制造成本，提高了产品合格率，缩短制造周期。
附图说明
15.图1示出了本发明具体实施例的组合式进气道的装配图；
16.图2示出了本发明具体实施例的组合式进气道的分解图；
17.图3示出了本发明具体实施例的外型面上部壳体的结构示意图；
18.图4示出了本发明具体实施例的外型面上部壳体的结构示意图；
19.图5示出了本发明具体实施例的内型面壳体的主视图；
20.图6示出了图5的a-a截面上的剖视图；
21.图7示出了图6的a处详细视图；
22.图8示出了图5的b-b截面上的剖视图；
23.图9示出了图8的a处详细视图；
24.图10示出了本发明具体实施例的泡沫夹芯的结构示意图；
25.图11示出了本发明具体实施例的组合式进气道的主视图；
26.图12示出了图11的a-a截面上的剖视图；
27.图13示出了图12的a处详细视图；
28.图14示出了图12的b处详细视图；
29.图15示出了图12的c处详细视图；
30.图16示出了图12的d处详细视图；
31.图17示出了图12的e处详细视图；
32.图18示出了图12的f-f截面上的剖视图；
33.图19示出了图18的a处详细视图；
34.图20示出了图18的b处详细视图；
35.图21示出了图18的c处详细视图；
36.图22示出了图18的d处详细视图；
37.图23示出了本发明具体实施例的内型面壳体与后部泡沫成型组合工装。
38.图中具体标号说明如下：
39.10—进气道壳体；11—内型面壳体；12—外型面上部壳体；13—外型面下部壳体；20—十字格栅；21—水平右侧格栅；22—水平左侧格栅；23—垂直格栅；30—泡沫夹芯；31—前部泡沫；32—后部泡沫；4—左侧固定木块；5—右侧固定木块5；6—下方固定木块；7—上方固定木块；8-下陷区域；a—内型面模具；b—填充左模具；c—填充右模具；d—上部外型面模具；e—下部外型面左模具；f—后部外型面右模具；g—右定位块；h—后定位块；k—左定位块；m—前定位块。
具体实施方式
40.下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
41.本发明提出了一种组合式进气道，如图1、2所示，组合式进气道包括进气道壳体10、十字格栅20、泡沫夹芯30、左侧固定木块4、右侧固定木块5、下方固定木块6和上方固定木块7。
42.如图2所示，进气道壳体10包括内型面壳体11、外型面上部壳体12和外型面下部壳体13。如图5-9所示，内型面壳体11前部下方为实心层压板结构，提高进气道刚度。如图3-5所示，其中内型面壳体11后部翻边部位设有下陷区域8，外型面上部壳体12前部设有下陷区域8，外型面下部壳体13前部和左、右两侧均设有下陷区域8。如图18-22所示，内型面壳体11前部翻边部位的上方与外型面上部壳体12前部的下陷区域8搭接，内型面壳体11前部翻边部位的下方和外型面下部壳体13前部的下陷区域8搭接，外型面上部壳体12后部与内型面壳体11后部翻边部位的上方下陷区域8搭接，外型面下部壳体13后部与内型面壳体11后部翻边部位的下方下陷区域8搭接。如图14、15所示，外型面上部壳体12的左、右两侧与外型面下部壳体13的左、右两侧下陷区域8搭接。如图3-5和图11-16所示，内型面壳体11的下侧、上侧和左、右两侧设有开口，外型面上部壳体12的左、右两侧设有开口，外型面下部壳体13的下侧设有开口，实现十字格栅20的安装。
43.如图2所示，十字格栅20包括水平右侧格栅21、水平左侧格栅22和垂直格栅23。如图1、2和图17所示，其中垂直格栅23设有四个通孔，水平右侧格栅21设有两个盲孔和两个连接轴，水平左侧格栅22设有两个盲孔和两个连接轴。水平右侧格栅21的两个连接轴穿过垂直格栅23上对应的两个通孔，插入水平左侧格栅22上对应的两个盲孔中，水平左侧格栅22
的两个连接轴穿过垂直格栅23上对应的两个通孔，插入水平右侧格栅21上对应的两个盲孔中。
44.如图10所示，泡沫夹芯泡沫夹芯30包括前部泡沫31和后部泡沫32。前部泡沫31的左、右两侧、下侧和上侧设有开口，分别实现前部泡沫31与左侧固定木块4、右侧固定木块5、下方固定木块6和上方固定木块7的安装固定。后部泡沫32安装在内型面壳体11后部翻边部位内。
45.如图2所示，左侧固定木块4、右侧固定木块5、下方固定木块6和上方固定木块7均设有对应的开口，实现十字格栅的安装固定。
46.由于内型面壳体11后部翻边部位设有下陷区域8，若在内型面壳体11固化成型后再与后部泡沫32组合，需要将后部泡沫32进一步分解成更多更小的组成部分，增大工作量且不易操作，故制作组合工装，将后部泡沫32与内型面壳体11组合后一起固化成型。
47.本发明还提出了一种组合式进气道成型方法，具体成型过程如下：分别加工前部泡沫31、后部泡沫32、左侧固定木块4、右侧固定木块5、下方固定木块6、上方固定木块7、右侧格栅21、水平左侧格栅22和垂直格栅23，通过三个成型工装，完成外型面上部壳体12、外型面下部壳体13、后部泡沫32与内型面壳体11组合的成型。将前部泡沫31需包裹一层胶膜，外型面下部壳体13和外型面下部壳体12除外型面外，其他面均包裹胶膜。在内型面壳体11上依次放置前部泡沫31、左侧固定木块4、右侧固定木块5、下方固定木块6、上方固定木块7、外型面下部壳体13和外型面下部壳体12，糊制真空袋后进行固化，固化完成后脱模。之后在相应格栅安装口位置对内型面壳体11、外型面上部壳体12和外型面下部壳体13进行开口，按顺序依次安装垂直格栅23、水平右侧格栅21和水平左侧格栅22，并采用结构胶胶接，胶接完成后固化，实现进气道最终成型。
48.简述上述内型面壳体11与后部泡沫32一起固化成型的操作步骤，在图23中内型面模具a上按规定铺层铺贴预浸料，在需翻边区域预留回包所需长度的预浸料，每层预留预浸料需用隔离膜隔离，以防料层粘连。按规定铺层铺贴完毕后，在下部指定位置放置包裹完一层胶膜的后部泡沫32，将预留预浸料回包，之后将下部外型面左模具e和后部外型面右模具f安装到位。在上部指定区域依次放置图示中填充左模具b和填充右模具c，将预留预浸料回包，依次将上部外型面模具d、右定位块g、后定位块h、左定位块k和前定位块m安装到位，糊制真空袋后进行固化，固化完成后脱模。
49.上述具体实施方式仅限于解释和说明本发明的技术方案，但并不能构成对权利要求保护范围的限定。本领域技术人员应当清楚，在本发明的技术方案的基础上做任何简单的变形或替换而得到的新的技术方案，均落入本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种组合式进气道，其特征在于，包括进气道壳体(10)、十字格栅(20)、泡沫夹芯(30)、左侧固定木块(4)、右侧固定木块(5)、下方固定木块(6)和上方固定木块(7)；进气道壳体(10)包括内型面壳体(11)、外型面上部壳体(12)和外型面下部壳体(13)；其中内型面壳体(11)后部翻边部位设有下陷区域，外型面上部壳体(12)前部设有下陷区域，外型面下部壳体(13)前部和左、右两侧均设有下陷区域；内型面壳体(11)前部翻边部位的上方与外型面上部壳体(12)前部的下陷区域搭接，内型面壳体(11)前部翻边部位的下方和外型面下部壳体(13)前部的下陷区域搭接，外型面上部壳体(12)后部与内型面壳体(11)后部翻边部位的上方下陷区域搭接，外型面下部壳体(13)后部与内型面壳体(11)后部翻边部位的下方下陷区域搭接，外型面上部壳体(12)的左、右两侧与外型面下部壳体(13)的左、右两侧下陷区域搭接；内型面壳体(11)的下侧、上侧和左、右两侧设有开口，外型面上部壳体(12)的左、右两侧设有开口，外型面下部壳体(13)的下侧设有开口，实现十字格栅(20)的安装；十字格栅(20)包括水平右侧格栅(21)、水平左侧格栅(22)和垂直格栅(23)；其中垂直格栅(23)设有四个通孔，水平右侧格栅(21)设有两个盲孔和两个连接轴，水平左侧格栅(22)设有两个盲孔和两个连接轴；水平右侧格栅(21)的两个连接轴穿过垂直格栅(23)上对应的两个通孔，插入水平左侧格栅(22)上对应的两个盲孔中，水平左侧格栅(22)的两个连接轴穿过垂直格栅(23)上对应的两个通孔，插入水平右侧格栅(21)上对应的两个盲孔中；泡沫夹芯(30)包括前部泡沫(31)和后部泡沫(32)；前部泡沫(31)的左、右两侧、下侧和上侧设有开口，分别实现前部泡沫(31)与左侧固定木块(4)、右侧固定木块(5)、下方固定木块(6)和上方固定木块(7)的安装固定；后部泡沫(32)安装在内型面壳体(11)后部翻边部位内；左侧固定木块(4)、右侧固定木块(5)、下方固定木块(6)和上方固定木块(7)均设有对应的开口，实现十字格栅的安装固定。2.根据权利要求1所述的一种组合式进气道，其特征在于，内型面壳体(11)前部下方为实心层压板结构。3.根据权利要求1所述的一种组合式进气道，其特征在于，进气道壳体(10)与泡沫间、木块与泡沫间、木块与进气道壳体(10)间放置胶膜粘接，十字格栅(20)与木块间放置结构胶粘接、垂直格栅(23)与水平右侧格栅(21)、水平左侧格栅(22)间放置结构胶粘接，形成十字格栅(20)。4.根据权利要求1所述的一种组合式进气道，其特征在于，后部泡沫(32)与内型面壳体(11)组合后一起固化成型。5.根据权利要求1所述的一种组合式进气道成型方法，其特征在于，成型过程如下：分别加工前部泡沫(31)、后部泡沫(32)、左侧固定木块(4)、右侧固定木块(5)、下方固定木块(6)、上方固定木块(7)、右侧格栅(21)、水平左侧格栅(22)和垂直格栅(23)，通过三个成型工装，完成外型面上部壳体(12)、外型面下部壳体(13)、后部泡沫(32)与内型面壳体(11)组合的成型；将前部泡沫(31)包裹一层胶膜，外型面下部壳体(13)和外型面下部壳体(12)除外型面外，其他面均包裹胶膜；在内型面壳体(11)上依次放置前部泡沫(31)、左侧固定木块(4)、右侧固定木块(5)、下方固定木块(6)、上方固定木块(7)、外型面下部壳体(13)和外型面下部壳体(12)，糊制真空袋后进行固化，固化完成后脱模；之后在相应格栅安装口位置对
内型面壳体(11)、外型面上部壳体(12)和外型面下部壳体(13)进行开口，按顺序依次安装垂直格栅(23)、水平右侧格栅(21)和水平左侧格栅(22)，并采用结构胶胶接，胶接完成后固化，实现进气道最终成型。6.根据权利要求5所述的一种组合式进气道成型方法，其特征在于，内型面壳体(11)与后部泡沫(32)一起固化成型，操作步骤包括，内型面模具(a)上按规定铺层铺贴预浸料，在需翻边区域预留回包所需长度的预浸料，每层预留预浸料需用隔离膜隔离，以防料层粘连；按规定铺层铺贴完毕后，在下部指定位置放置包裹完一层胶膜的后部泡沫(32)，将预留预浸料回包，之后将下部外型面左模具(e)和后部外型面右模具(f)安装到位；在上部指定区域依次放置填充左模具(b)和填充右模具(c)，将预留预浸料回包，依次将上部外型面模具(d)、右定位块(g)、后定位块(h)、左定位块(k)和前定位块(m)安装到位，糊制真空袋后进行固化，固化完成后脱模。

技术总结
本发明提供一种组合式进气道，包括进气道壳体(10)、十字格栅(20)、泡沫夹芯(30)、左侧固定木块(4)、右侧固定木块(5)、下方固定木块(6)和上方固定木块(7)；进气道壳体(10)包括内型面壳体(11)、外型面上部壳体(12)和外型面下部壳体(13)；泡沫夹芯(30)包括前部泡沫(31)和后部泡沫(32)，后部泡沫(32)与内型面壳体(11)组合后一起固化成型。本发明采用组合式设计，分段成型，简化工艺，降低制造难度和制造成本，提高产品合格率，缩短制造周期。本发明还提供一种组合式进气道成型方法，同样解决上述技术问题。题。题。


技术研发人员：石烨佳 刘柳 李亚平 王奔 韦楠楠 刘伟 康建雄
受保护的技术使用者：海鹰航空通用装备有限责任公司
技术研发日：2021.12.14
技术公布日：2023/6/16