[发明专利]一种无人机整体机头罩共固化制造模具及工艺方法

说明书

本发明一种无人机整体机头罩共固化制造模具及工艺方法，属于航空工业碳纤维复合材料成型工艺技术领域；模具包括产品金属阳模、产品金属阳模底座、外形卡板金属阳模和底座；所述产品金属阳模的型面结构尺寸与产品机头罩的内型结构尺寸一致；所述外形卡板金属阳模的型面结构尺寸与产品机头罩的外型结构尺寸一致；采用铺贴、抽真空、固化、脱模的工艺步骤，制造一体成型蜂窝夹芯结构整体机头罩。本发明可以保证外型精度和外表面质量和精度，整个加工过程中缩短了加工时间、减少了加工工序，并节约了成本。

技术领域

本发明属于航空工业碳纤维复合材料成型工艺技术领域，具体涉及一种无人机整体机头罩共固化制造模具及工艺方法。

背景技术

先进碳纤维复合材料具有高的比强度、比模量，可设计性强的特点。由于轻量化设计的要求，越来越多的航空器采用复合材料设计。合理的设计，可以大幅度减轻结构重量，提高机体的综合性能，增加任务载荷，延长续航时间等。复合材料的使用量已经成为一款无人机先进性的重要指标之一，一般在60％-80％左右，甚至全复合材料结构，机身、机翼、尾撑、舵面、平尾、副翼等。

中国专利授权公告号CN 203032934 U，名称飞机用碳纤维复材机头罩零件，采用层压件结构，适用于无透波性能要求的，不能通用于整体机头罩的研制。

现有技术中对合工艺分离面采用阴模设计，二次胶接装配的方式。或者采用组合阴模设计；由于阴模结构过深，设计组合阴模无法操作，进行内层铺贴时操作空间不足，二次胶接影响结构的介电性能。且现有技术中分模成型只能保证一个外表面的精度，目前还没有相关蜂窝夹芯机头罩一体设计与制造专利报道。

发明内容

要解决的技术问题：

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种无人机整体机头罩共固化制造工艺方法，保证产品的整体性制造的同时，解决了产品外型和内型精度，以及产品表面的平整度，实现良好的介电性能，缩短了飞机制造周期和装配成本。

本发明的技术方案是：一种无人机整体机头罩共固化制造模具，其特征在于：包括产品金属阳模、产品金属阳模底座、外形卡板金属阳模和底座；

所述产品金属阳模的型面结构尺寸与产品机头罩的内型结构尺寸一致；其底端外缘固定于所述产品金属阳模底座上表面；所述产品金属阳模底座的上表面设置有真空袋区域和真空气嘴区域，在其周壁上安装有多个金属阳模吊环；

所述外形卡板金属阳模的型面结构尺寸与产品机头罩的外型结构尺寸一致；其底端外缘固定于所述底座上表面；所述底座上表面设置有真空袋区域和真空气嘴区域，在其周壁上安装有多个吊环；

本发明的进一步技术方案是：所述产品金属阳模底座和底座均采用Q235钢框架结构，框架内设置有加强筋结构。

本发明的技术方案是：一种无人机整体机头罩共固化制造工艺方法，其特征在于具体操作步骤如下：

步骤一：产品金属阳模的设计与加工：采用三维软件设计产品金属阳模和产品金属阳模底座；然后依据三维设计进行机加工，按照产品机头罩内型的精度要求加工产品金属阳模的型面；

步骤二：外形卡板金属阳模的设计与加工：采用三维软件设计外形卡板金属阳模和底座；然后依据三维设计进行机加工，按照产品机头罩外型的精度要求加工外形卡板金属阳模的型面；

步骤三：复合材料外形卡板制造：首先，将所述外形卡板金属阳模表面清理后涂敷脱模剂，再在其表面铺贴多层玻璃布预浸料，每铺贴3层玻璃布预浸料进行1次抽真空预压实，铺贴完成后进行热压罐固化，固化后脱模；然后，通过机加工对脱模后复合材料余边进行加工，得到外形卡板；最后，将所述外形卡板分割为两部分，并在所述外形卡板两部分的内表面分别铺贴一层工装脱模布，所述脱模布要求平整无褶皱；