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采用帽形长桁加强的复合材料加筋壁板结构由于其较高的比刚度、比强度和结构稳定性,广泛应用于大型航空结构中。随着大型航空器的发展,对于超长帽形长桁的制备有极大的需求。先进拉挤成型(Advanced Pultrusion,简称ADP)技术可以低成本实现短模具制造长型材的目的。本文针对帽形长桁的先进拉挤成型技术进行相关研究,设计ADP系统装置,制定拉挤工艺,进行长桁制备并针对缺陷进行系统优化。(1)针对帽形长桁的铺层设计要求,设计了料卷自动铺叠方案;为了保证先进拉挤成型中±45°和90°方向铺层实现带张力放料,设计料卷分组和铺带方案进行料卷的自动铺覆,通过料卷布置和张力控制实现了预浸料的带张力自动铺叠。(2)对帽形长桁的预成型过程进行分析,确定了使用预成型模具的方式进行预浸料变形控制的方案;建立预浸料预成型过程的变形模型,并对纤维路径进行纵向和横向规划,完成预成型模具的设计,最终得到的预成型模型表面纤维横向线长相等,纵向线长变化率最大为0.61‰。针对多层数预浸料在预成型过程中R角区层间滑移的现象,研究预成型工艺以降低层间滑移阻力并确定了预成型温度为100℃;对在所设计的预成型模具和工艺下制备的预制体进行金相检测,制件截面纤维在R角区过渡光滑,无褶皱劈裂等缺陷验证了预成型方案的可行性。(2)针对先进拉挤系统的特点,通过试样的DSC实验确定制件固化工艺,固化温度为181℃,固化时间为30min;对长桁预制体的型面成型压力进行分析并提出软模/硬模复合加压工艺,使用有限元分析计算确定软模尺寸,保证制件型面受压均匀;规划热压装置的加热方案,实现了温度的精确控制。(4)设计牵引装置实现制件的步进式前进,并完成ADP系统的搭建;以PLC为主控单元对ADP系统各机构动作进行时序控制,保证了设备的自动化运行,开发触摸屏操作界面实现了人机交互。进行了帽形长桁的初期试制并分析制件表面的步进纹缺陷,提出预处理工艺并通过设计实验确定了预处理温度为160℃,预处理压力为0.3MPa;工艺改进后再次进行长桁的制备,最终所得制件表面质量完好,步进纹缺陷消失,满足要求。