[发明专利]一种小口径大曲率超精密天线面板成形方法有效

专利信息
申请号: 201910847211.1 申请日: 2019-09-09
公开(公告)号: CN110666448B 公开(公告)日: 2020-06-09
发明(设计)人: 李小强;孟庆阔;李东升;韩凯;王明明;冯丽 申请(专利权)人: 北京航空航天大学
主分类号: B23P15/00 分类号: B23P15/00
代理公司: 北京航智知识产权代理事务所(普通合伙) 11668 代理人: 黄川;史继颖
地址: 100191*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 小口径 曲率 精密 天线 面板 成形 方法
【权利要求书】:

1.一种小口径大曲率超精密天线面板的成形方法,所述小口径大曲率超精密天线面板为蜂窝夹层结构,包括工作板、背板以及置于所述工作板和所述背板之间的蜂窝芯,其特征在于,所述成形方法包括如下步骤:

S1:在YOZ设计坐标系下,根据曲线方程或抛物线焦点坐标绘制所述工作板的理论曲线,以所述理论曲线为母线绕Z轴旋转360度形成旋转曲面;在XY平面上,绘制所述工作板的结构边框并将其沿Z轴方向拉伸,与所形成的旋转曲面相交,得到所述工作板的理论型面;

S2:根据所述步骤S1中得到的所述工作板的理论型面并在所述工作板的理论型面的边缘设计余量,确定渐进成形模具的型面;根据所确定的渐进成形模具的型面以及渐进成形加工台的结构,设计制作所述渐进成形模具;

S3:将两块铝板分别置于所述渐进成形模具的型面上,进行渐进成形加工,成形加工结束后对成形后的铝板进行留余量的粗切边加工,得到所述工作板和所述背板;

S4:将所述工作板、所述蜂窝芯和所述背板依次铺放在所述渐进成形模具的型面上,并在所述工作板与所述蜂窝芯之间以及所述蜂窝芯和所述背板之间涂上粘合剂,同时在所述背板上施加压力,使所述工作板与所述渐进成形模具表面完全贴合,待粘合剂固化后得到蜂窝夹层结构面板;

S5:对步骤S4中得到的所述蜂窝夹层结构面板进行超精密加工,然后进行封边工艺,最终得到所述小口径大曲率超精密天线面板。

2.根据权利要求1所述的成形方法,其特征在于,在步骤S2中,在所述渐进成形模具的型面下设置底座,所述底座上设置有与所述渐进成形加工台配合的定位孔和安装孔。

3.根据权利要求1或2所述的成形方法,其特征在于,在步骤S3中完成粗切边加工和在步骤S5中完成超精密加工后,分别对所述工作板和所述背板的型面进行精度检测。

4.根据权利要求1或2所述的成形方法,其特征在于,在步骤S3中,对成形后的铝板进行粗切边加工,留20mm的余量。

5.根据权利要求1或2所述的成形方法,其特征在于,在步骤S4中,在所述背板上设置垫板并在所述垫板上放置重物,使所述工作板与所述渐进成形模具表面完全贴合。

6.根据权利要求1或2所述的成形方法,其特征在于,在步骤S5中,对步骤S4中得到的所述蜂窝夹层结构面板进行超精密加工具体包括:将所述蜂窝夹层结构面板在超精密机床上定位和对刀,然后利用刀具对所述蜂窝夹层结构面板进行2~3次粗加工和1次精加工,

所述定位包括根据所述蜂窝夹层结构面板的整体三维模型的准确数模,对机床装夹系统进行精密调形,形成与所述蜂窝夹层结构面板的外形匹配的支撑面,实现所述蜂窝夹层结构面板的充分定位,

其中,所述蜂窝夹层结构面板的整体三维模型的建立包括:首先,以所述工作板的理论型面为基准,沿其法线方向向下偏移距离a,a表示工作板的厚度,得到所述工作板的下表面;其次,以所述工作板的理论型面为基准,沿其法线方向向下偏移a+b,b表示所述蜂窝芯的厚度,得到所述蜂窝芯的下表面;最后,以所述工作板的理论型面为基准,沿其法线方向向下偏移a+b+c,c表示所述背板的厚度,得到所述背板的下表面,最终建立所述蜂窝夹层结构面板的整体三维模型。

7.根据权利要求1或2所述的成形方法,其特征在于,最终得到的所述小口径大曲率超精密天线面板的工作板反射面的型面误差在20μm以内。

8.根据权利要求1或2所述的成形方法,其特征在于,利用木材加工制作木质的渐进成形模具。

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