復合材料槳葉因其重量輕、耐腐蝕、疲勞壽命高等優異特性越來越廣泛地取代金屬槳葉，成為直升機發展以及復合材料專業發展的重要技術方向。目前國內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，中航工業昌飛公司與法國泰力模公司聯合研發了大型復合材料槳葉模壓系統，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聯合研發”項目，是以法國先進直升機槳葉成型設備制造技術為基礎，融入昌飛公司專利技術，采取聯合設計的方法，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設計制造技術，為國內現有槳葉模壓設備的改造以及后續大型復合材料槳葉模壓系統的自行研制提供技術支持。

    槳葉模壓系統的功能和作用

    槳葉模壓系統主要由壓模、開合模機構（含上下模座）系統、油加溫系統、液壓加載系統和控制系統五部分組成。

    槳葉壓模是實現槳葉氣動外形，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組成。通過壓模材料的合理選擇、型面結構優化設計、油道結構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。

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

    油加溫系統的功能是給壓模加溫，通過加熱油在壓模油道內的循環實現槳葉固化溫度的控制。由于模具的體積、質量大，要實現溫度的精確控制有較大的難度。

    液壓系統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。

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

    當前應用及未來發展

    槳葉模壓系統是復合材料槳葉成型必不可少的關鍵設備，目前國內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，生產的槳葉已批量用于兩型機。該成果對我國后續其他機型復合材料槳葉的研制將起到有益的作用，實現大型槳葉模壓系統的自主研制，提升大型槳葉研制能力和水平，對推動直升機產業化進程意義重大。

    槳葉模壓系統作為集加溫、加壓及綜合控制功能為一體的槳葉成型設備，在國內外的直升機旋翼系統制造領域已有較為廣泛的應用。后續復合材料槳葉模壓系統，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結合，以提升復合材料槳葉制造自動化水平，提高槳葉成型質量和效率，降低槳葉制造成本，實現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展方向。



 

責任編輯：王元

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