[发明专利]一种分体工装复材支架的成型方法

说明书

本发明一种分体工装复材支架的成型方法，步骤如下：1)进行支架结构单元分解；2)进行分解后单元的再设计；3)进行分体工装外形尺寸的设计；4)进行分体工装分割位置的设计；5)对分体工装拆卸次序进行确定，装配次序与之相反；6)进行分体工装导向设计；7)进行带导向可移动分体工装机加制造；8)按照规定的装配次序进行分体工装的装配，并装入到软模中；9)进行单元结构铺层、合模；10)进行小空间工字梁截面复材支架成型；11)逐一去除真空袋膜、均压板、外框连接螺钉、外框、安装导向销及固化底板；按照规定的拆卸次序进行分体工装的拆卸。

技术领域

本发明涉及一种分体工装复材支架的成型方法。适用于遥感、空间站等领域的相机支架构件上狭小空间半封闭腔体复材支架的成型。

背景技术

为了满足力学和载荷连接需求，相机支架构件上设计多个半封闭、小空间单元结构，这些封闭或半封闭的单元结构对成型技术提出了更高的要求。传统的支架单元成型有两种方式，一是采用真空袋膜加压，但在单元支架尤其是拐角部位经常出现加压不到位的现象，最终导致产品出现分层、局部含胶量过高、探伤不合格等缺陷；二是支架内部设计金属成型工装，通过金属受热膨胀对产品加压，但小单元支架操作空间小，特别是工字梁截面的支架，产品脱模难度大。

为解决单元支架拐角复杂、感压困难、操作空间小、产品脱模难度大等的难题，急需研制适用于小单元支架成型且尺寸精度控制性好、整体成型的支架成型工艺方法。

典型狭小空间半封闭腔体复材支架由多个单元支架组成(见图1)，考虑轻量化和承载的要求，每个单元支架的截面为工字梁形式，支架最小尖角为30°，可以同时实现承载、结构连接与防热功能。但该结构具有构型复杂、尺寸精度高、成型困难等技术难题。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种分体工装复材支架的成型方法，解决传统狭小空间半封闭腔体支架脱模困难，拐角感压不到位的难题。

本发明的技术方案是：一种分体工装复材支架的成型方法，步骤如下：

1)进行支架结构单元分解；支架结构按照内部镂空形状进行分解，分解为多个三角和矩形形状的单元，分解线位于截面竖梁中间，分解后的单元截面为C型；

2)进行分解后单元的再设计；所述再设计包括软模设计；根据分解后单元内腔尺寸设计软模尺寸，软模截面为C型；

3)进行分体工装外形尺寸的设计；

分体工装外轮廓，即软模内腔轮廓，分体工装截面为矩形；

4)进行分体工装分割位置的设计；

5)对分体工装拆卸次序进行确定，装配次序与之相反；

6)进行分体工装导向设计；采用长圆孔与销的导向配合使工装在加压时按照预先设定的方向移动；

7)进行带导向可移动分体工装机加制造；

8)按照规定的装配次序进行分体工装的装配，并装入到软模中；

9)进行单元结构铺层、合模；

10)进行小空间工字梁截面复材支架成型；按照一定的固化制度成型复材支架；

11)逐一去除真空袋膜、均压板、外框连接螺钉、外框、安装导向销及固化底板；按照规定的拆卸次序进行分体工装的拆卸。

所述支架为纤维增强树脂基复合材料；纤维种类包括碳纤维、玻璃纤维、有机纤维、陶瓷纤维和金属纤维中的一种或多种；碳纤维为T300以上高强碳纤维或M40以上高模量碳纤维；玻璃纤维为E玻璃纤维、S玻璃纤维、玄武岩纤维；有机纤维为芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、PBO纤维、PBI纤维；陶瓷纤维硅酸铝纤维及改性纤维；金属纤维为铜纤维、铝纤维。