[发明专利]一种复合材料壳体的制造方法

权利要求书

1.一种复合材料壳体的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)制备预浸无纬布，预浸无纬布预吸胶后，根据壳体尺寸将预浸无纬布裁剪成窄带；

(2)在金属内膜的表面绕铺窄带，形成复合材料层合体，所述金属内模为分体的上、下模，并在下模上设计脱模顶出接口；

(3)对铺设的复合材料层合体进行预压：在复合材料层合体外表面铺放工艺辅料，然后在层合体顶部安装顶部压板，所述顶部压板(10)，覆盖壳体顶部平面；将层合体、金属内膜、顶部压板及工艺辅料的组合体封装入真空系统，再放入热压罐中进行预压；

(4)将复合材料层合体固化成壳体：拆除真空系统，卸下所述顶部压板(10)，拆除预压时的工艺辅料，在底面法兰周围放置橡胶挡条(18)，重新铺放透气和隔离辅料，然后安装所述顶部压板(10)，最后安装橡胶软模(20)，封装入真空系统，再放入热压罐中固化；

在壳体固化成形达到最高成形温度，并保持该温度时，所述金属内膜膨胀至匹配壳体内腔尺寸；

所述橡胶软模(20)制备方法为：焊接壳体工艺件，将工艺件安装在组装好的金属内模上，在顶部安装所述顶部压板(10)，然后铺放未硫化橡胶，制备出橡胶软模，所述壳体工艺件模拟待制备壳体，与待制备壳体的完全相同；

(5)将壳体与橡胶软模、顶部压板、金属内膜分离；

(6)加工壳体，获得成品壳体。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述顶部压板的厚度按下式计算：

其中，h为压板厚度；μ为内模材料的泊松比；P为固化空气压力；ρ为压板材料质量密度；g为重力加速度；K为工艺常数，K的取值为0.001。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，未硫化橡胶在150℃，0.6MPa下保温1h制备出橡胶软模。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(1)中，预浸无纬布预吸胶具体为：在85℃～90℃，0.2MPa～0.3MPa下，保温20min，对预浸无纬布进行预吸胶，控制预吸胶后的含胶量为(34±2)％。

5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(2)中绕铺窄带的具体方法为：用窄带在金属内模上依次绕铺下主体层(13)、壳顶中间加强层(14)、上主体层(15)和底部加强层(16)，具体方法为：首先绕铺下主体层(13)，下主体层(13)覆盖壳体所有外表面，铺层方式为(+45/-45/0/90)_S；然后铺放壳顶中间加强层(14)，只覆盖壳顶上表面，铺层方式为(+45/-45/0/90)_2S；再绕铺上主体层(15)，与下主体层(13)对称进行；最后绕铺底部加强层(16)，覆盖壳体底面法兰和底部加强段，铺层方式为(+45/-45/0/90)_S。