要想改善先进复合材料帽型加筋构件制造中存在的问题就必须要对以往的制造工艺进行改进和优化，根据相关构件的加工需要进行科学设计，完善结构成型工艺，改善以往构件加工过程中存在的问题和缺陷，从结构设计到制作一体化成形以此提高复合材料构件的加工制造质量。

1.复合材料在航空制造中的应用现状

现代化科学技术在不断更新的过程中多种新材料和新工艺被研发出来并应用到了航空制造领域，复合材料在航空制造领域中的应用优势较为明显，能够提升航空构件的抗疲劳能力和刚度、强度等方面性能，在机翼、尾翼和梁板结构等部位得到了广泛应用。而且复合材料在使用过程中可以采用固化和胶接等方式进行加工处理，能够在保证制造质量的基础上减少零件配件的使用，应用效益比较高。在航空帽型加筋构件中使用复合材料可以强化这类构件的稳固性和承载能力，让机身和航空产品中重要结构部位可以保持平稳状态。帽型加筋构件比较常用于对承载力要求比较大的结构区域，其主要由帽型筋条和壁板组成，制造时采用热压罐共固化成型工艺会在构件结构内部形成闭合空腔，筋条的固化压力不达标从而影响筋条的固化效果，要想改善这种情况则需要对筋条进行支撑处理，发挥芯模支撑和工艺盖板的共同作用来保证加工过程中的压力足够。在进行铺层处理的过程中帽型结构三角区域无法进行有效处理，一般会进行填料填充，在这一过程中必须要保证填料计算的合理性以防在后续使用过程中出现缺陷问题。要想充分发挥复合材料帽型加筋构件的应用效果还需要对相关制造技术进行进一步研究，根据当前构件制造中的不足对整体成型技术的发展路径进行探究。

2.芯模在复合材料帽型加筋构件的应用

金属芯模、真空袋囊芯模和硅橡胶芯模是比较常用的芯模类型，每种芯模的应用效果存在一定差异，在实际应用过程中会根据具体需要进行选择。金属芯模可以获得较为良好成型效果而且可以保证压力均匀，但是整体脱模难度相对较大所以目前的应用频次比较少。真空袋囊芯模容易发生泄露问题从而影响产品的生产质量，不能保证整个流程的安全性，而且构件表面的平整性无法得到保障在目前已经很少使用。硅橡胶芯模在固化加工过程中可以取得较为良好的成型效果好，维持结构形状的能力比较强，压力传递也较为均匀，后续进行脱模处理的过程中也比较省时省力，所以在进行帽型加筋构件制造中常用硅橡胶芯模进行成型处理。

硅橡胶芯模在高温作用下会出现膨胀现象从而对构件施加一定的作用力，可以起到辅助出成型的作用，有利于提高构件的固化成型效果。在实际操作时，必须要保证芯模结构的合理性以防出现膨胀作用力不均匀的情况容易导致预制件变形从而影响构件质量。对于芯模的膨胀也要进行有效控制，也可以通过设置预制调形孔的方式来保持压力均衡，发挥其支撑和维型作用，保证填充效果，以防预制件出现变形问题。

要想满足上述要求需要在芯模内部的合适设置调形孔，在保证可以发挥自身支撑作用的同时对固化过程中产生的膨胀压力进行调节。那么在进行帽型加筋构件制造过程中对硅橡胶芯模中调形孔尺寸的合理设计，保证大小合适，是需要加强重视和研究内容，防止在实际操作过程中设计不合理从而影响构件制造质量。其作为相关构件制造技术中的重难点，必须要进行综合分析和针对性设计才能保证设计效果和构件的生产质量。

3.帽型加筋构件的制造工艺

3.1构件设计

在针对帽型加筋构件模具进行设计时，需要考虑到帽型加筋构件在不同结构中的应用特点以及对帽型型腔内部芯模的定位特点，对相应的模具进行合理设计。使其内部芯模的有效确定，并且能够根据实际帽型加筋构件的应用性能，对其尺寸进行相应调整，确保帽型加筋构件与工艺盖板的模具能够有效结合，保证其在具体结构中的应用稳定性能够得到有效发挥。由于模型加筋蒙皮结构的制造，不仅能够实现对不同橡胶结构的有效调整，还可以快速应对结构的制作需求，使帽型加筋构件制造的效率得到有效提升。除此之外，对于外部工艺盖板模具的制作，应该采取复和材料。因复合材料经过固化处理之后能够保证膨胀系数与预制件的膨胀系数相符，从而保证成型之后的预制件质量与特定构件的制作需求相符。在针对外部工艺盖板进行制作时，需要保证对金属模版的有效确定。具体制作盖板时，是全面依靠金属模具来完成的。

3.2帽型加筋蒙皮结构成型。

在对帽型加筋蒙皮结构进行成形作业的过程中，需要借助热压罐的固化成型工艺，对帽型加筋结构中的帽型部分和壁板部分进行有效连接。在此过程中，为了保证连接部分的精确性，需要采取橡胶芯模内部支撑固定的方式，使工艺盖板与帽型结构进行有效定位。在对二者的结构稳固性进行全面了解之后，要在其结合的部位添加复合材料，对缝隙进行填补。最后利用固化作业使帽型加筋构件结构成型。上述工艺的有效应用，可以全面提升帽型加筋结构的稳固性能。这种工艺的制作优势主要表现为，可以使帽型加筋结构部位的边缘得到有效填充，使结构稳固性得到进一步提升。同时，这种借助热压罐固化成型工艺的制作方式，也可以大量减少人工投入。在飞机机翼与壁板的制作中，这类技术可以得到有效应用。

在帽型加筋蒙皮结构的共固化成型过程中，评价成型质量的因素主要分为外部成型精度（成型）与内部微观结构（成性）2 部分，用形性协同综合调控的制造理念来指导工程实践制造体系，成为当前大型航空构件制造体系的主导思想。成型帽型加筋蒙皮结构过程中主要存在 2 大关键问题：由于芯模在封闭空间内受热膨胀，难以维型保压，造成压力不可达，带来型性质量问题，需要设置预制调型孔。

对芯模在使用期间的受热膨胀问题可以通过建立数学模型的方式对各项数据进行分析和计算，并根据实际情况进行科学调整保证各项数值的合理性使其可以满足帽型加筋构件的制造需要。对于预浸料铺放不到的区域需要填充处理，而填料使用量也是需要进行准确设计的一项数据内容，要实时掌握加工期间三角区域各类参数的变化情况进行内部结构的合理调控，以防构件制造存在内部缺陷问题。

结语：航空先进复合材料帽型加筋构件制造技术随着行业的发展也得到了更新与完善，复合材料的应用显著提升了帽型加筋结构的稳定性，与以往的材料技术相比结构优势较为明显。为了满足先进复合材料构件的施工需要，对于各种新工艺和新技术要进行深入研究实现对以往的构件制造工作的优化，结合复合材料帽型加筋构件的特点设计科学完善的构件制造方案，根据实际加工需要实现相关技术内容的有效落实，使相关构件的施工质量达标。

参考文献：

[1]贾振元,肖军,湛利华,等.大型航空复合材料承力构件制造关键技术[J].中国基础科学,2019,21;128(02):24-31.

[2]于晶晶.航空先进复合材料帽型加筋构件制造工艺探索[J].科技风,2019,404(36):163.

[3]杨俊清,王俊,孟庆功.复合材料帽型加筋壁板轴压屈曲工程算法验证研究[J].民用飞机设计与研究,2019,132(01):24-29.