[发明专利]一种绷弦式半刚性基板框架的胶接装配工艺方法

说明书

本发明公开了一种绷弦式半刚性基板框架的胶接装配工艺方法，包括：胶接中心框架；安装加强梁和限位梁，进行试装配；胶接外部框架；胶接角盒与角片，得到绷弦式半刚性基板框架。本发明解决了现有绷弦式半刚性基板框架胶接工艺方法存在的胶接工期紧凑、装配精度差、装配应力较大等问题。

技术领域

本发明属于框架复合材料结构制造技术领域，尤其涉及一种绷弦式半刚性基板框架的胶接装配工艺方法。

背景技术

绷弦式半刚性基板是一个全新的结构形式，主要是为适应新一代超大容量静止轨道卫星平台的电源功率(≥25kw)需求、太阳翼减重需求和太阳翼高展开刚度需求。绷弦式半刚性基板主要由绷弦式半刚性基板框架、绷弦定位支架和Kevlar纤维编织绷弦组成，并且全部通过胶粘剂胶接装配成一体。绷弦式半刚性基板框架结构采用高模量碳纤维/氰酸酯树脂复合材料铺层成型的矩形管搭成主体框架，然后在主体框架上面绷一定张力值的高强度纤维绳，用于与太阳电池片的连接。为保证绷弦式半刚性基板的电池片在卫星发射阶段不与相邻基板的磕碰，对绷弦式半刚性基板框架整体平面度提出了高要求；为保证绷弦式半刚性基板收拢与展开精度，对绷弦式半刚性基板框架数个关键接口的孔位精度提出了高要求，对各零件胶接无应力装配提出了高要求。其中，单块绷弦式半刚性基板框架的外形尺寸约为(4050±1)mm×(2500±1)mm×32mm。绷弦式半刚性基板框架由30多根方管、30多件限位梁、9个压紧点接头、L型边框接头、20多件预埋件、200多件角片等零件胶接装配组成。

目前，常用的绷弦式半刚性基板框架胶接工艺方法是：将所有主梁、边框梁、加强梁、限位梁、压紧接头、边框接头、角盒、角片等零件全部齐套后放置于胶接装配工装上一次胶接装配成基板框架组件。该方法存在以下缺点：

1)由于零件种类数量均较多，胶接位置较多，受操作人员数量、胶接操作空间、胶粘剂适用期限制，较难实现快速同时一次胶接。

2)所有装配位置均须同步执行胶接固化加压过程，每个接口均存在各个方向的胶接装配关系，一次胶接无法保证加压均匀，易产生加压引起的横向位移，影响产品尺寸精度。

3)由于基板框架零件数量较多，各零件间装配关系复杂，多种装配关系耦合较多，一次胶接无法兼顾所有装配接口，易引起部分装配位置装配应力较大，导致产品使用过程中在高低温环境下胶接不可靠。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种绷弦式半刚性基板框架的胶接装配工艺方法，旨在解决现有绷弦式半刚性基板框架胶接工艺方法存在的胶接工期紧凑、装配精度差、装配应力较大等问题。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种绷弦式半刚性基板框架的胶接装配工艺方法，包括：

胶接中心框架：通过胶接装配工装，对压紧点接头、横向梁和纵向梁进行定位；将横向梁和纵向梁通过压紧点接头进行胶接装配，形成中心框架；其中，横向梁和纵向梁上均设置有横、纵向的安装孔；

安装加强梁和限位梁：通过胶接装配工装，对加强梁接头进行定位；根据加强梁、限位梁与中心框架之间的装配关系，将各加强梁和限位梁分别插入中心框架中横向梁和纵向梁上设置的横、纵向的安装孔内，进行试装配；将加强梁与加强梁接头胶接，初步固定；

胶接外部框架：通过胶接装配工装，对端框接头、铰链接头、边框接头、横向边框主梁和纵向边框主梁进行定位；将横向边框主梁和纵向边框主梁通过端框接头、铰链接头和边框接头进行胶接装配，形成外部框架；

胶接角盒与角片：根据装配关系，将角盒与角片胶接在横向梁、纵向梁、加强梁、限位梁、横向边框主梁和纵向边框主梁的相应位置处，得到绷弦式半刚性基板框架。

在上述绷弦式半刚性基板框架的胶接装配工艺方法中，压紧点接头为薄壁空腔结构；在将横向梁和纵向梁通过压紧点接头进行胶接装配之前，对压紧点接头的胶接区域进行碳布补强，保证胶接过程良好装配及使用过程中稳定承载。