[發明專利]一種復合材料殼體的制造方法

有效

• 申請號: 201510358999.1
• 申請日: 2015-06-25
• 公開（公告）號: CN105034403B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發明（設計）人: 李鶯歌;鄭建虎;宮頊;陶積柏;朱大雷
• 申請（專利權）人: 北京衛星制造廠
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C70/54;B29L31/30
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 范曉毅

1.一種復合材料殼體的制造方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)制備預浸無緯布，預浸無緯布預吸膠后，根據殼體尺寸將預浸無緯布裁剪成窄帶；

(2)在金屬內膜的表面繞鋪窄帶，形成復合材料層合體，所述金屬內模為分體的上、下模，并在下模上設計脫模頂出接口；

(3)對鋪設的復合材料層合體進行預壓：在復合材料層合體外表面鋪放工藝輔料，然后在層合體頂部安裝頂部壓板，所述頂部壓板(10)，覆蓋殼體頂部平面；將層合體、金屬內膜、頂部壓板及工藝輔料的組合體封裝入真空系統，再放入熱壓罐中進行預壓；

(4)將復合材料層合體固化成殼體：拆除真空系統，卸下所述頂部壓板(10)，拆除預壓時的工藝輔料，在底面法蘭周圍放置橡膠擋條(18)，重新鋪放透氣和隔離輔料，然后安裝所述頂部壓板(10)，最后安裝橡膠軟模(20)，封裝入真空系統，再放入熱壓罐中固化；

在殼體固化成形達到最高成形溫度，并保持該溫度時，所述金屬內膜膨脹至匹配殼體內腔尺寸；

所述橡膠軟模(20)制備方法為：焊接殼體工藝件，將工藝件安裝在組裝好的金屬內模上，在頂部安裝所述頂部壓板(10)，然后鋪放未硫化橡膠，制備出橡膠軟模，所述殼體工藝件模擬待制備殼體，與待制備殼體的完全相同；

(5)將殼體與橡膠軟模、頂部壓板、金屬內膜分離；

(6)加工殼體，獲得成品殼體。

2.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述頂部壓板的厚度按下式計算：

其中，h為壓板厚度；μ為內模材料的泊松比；P為固化空氣壓力；ρ為壓板材料質量密度；g為重力加速度；K為工藝常數，K的取值為0.001。

3.根據權利要求1所述方法，其特征在于，未硫化橡膠在150℃，0.6MPa下保溫1h制備出橡膠軟模。

4.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟(1)中，預浸無緯布預吸膠具體為：在85℃～90℃，0.2MPa～0.3MPa下，保溫20min，對預浸無緯布進行預吸膠，控制預吸膠后的含膠量為(34±2)％。

5.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟(2)中繞鋪窄帶的具體方法為：用窄帶在金屬內模上依次繞鋪下主體層(13)、殼頂中間加強層(14)、上主體層(15)和底部加強層(16)，具體方法為：首先繞鋪下主體層(13)，下主體層(13)覆蓋殼體所有外表面，鋪層方式為(+45/-45/0/90)_S；然后鋪放殼頂中間加強層(14)，只覆蓋殼頂上表面，鋪層方式為(+45/-45/0/90)_2S；再繞鋪上主體層(15)，與下主體層(13)對稱進行；最后繞鋪底部加強層(16)，覆蓋殼體底面法蘭和底部加強段，鋪層方式為(+45/-45/0/90)_S。