[發明專利]一種小型無人機復合材料油箱殼體氣袋成型方法

有效

• 申請號: 202010085892.5
• 申請日: 2020-02-11
• 公開（公告）號: CN111251624B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 趙景麗;李河清;趙偉超;段國晨;何穎;李政輝
• 申請（專利權）人: 西安愛生技術集團公司;西北工業大學
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C70/54
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 云燕春

本發明一種小型無人機復合材料油箱殼體氣袋成型方法，屬于無人機復合材料成型工藝技術領域；采用工藝步驟為：三維建模?制備實體模具?鋪設預浸料?合模?氣袋充氣?固化成型?脫模完成，該整體成型方法采用氣袋代替型芯的工藝思路解決了某無人機尺寸較小的復合材料油箱殼體的制造要求，且油箱外形精度與機身匹配性高。

技術領域

本發明屬于無人機復合材料成型工藝技術領域，具體涉及一種小型無人機復合材料油箱殼體氣袋成型方法。

背景技術

目前無人機上油箱主要為金屬油箱或塑料軟油箱，金屬油箱其結構重量較大，非一體化制造，制造工藝方法復雜；軟油箱雖然起到了一定的減重作用，但是其制造周期較長，安裝固定復雜，減重效果一般，且不能作為承力部件，其與帶尖角外物相撞易漏，且容易老化，使用壽命較短。而復合材料整體結構油箱既能夠有效減少零部件和緊固件，減輕油箱結構重量，而且可以提高了油箱的密封可靠性和耐久性，強度較好。

發明專利CN 104044277A“復合材料油箱真空輔助樹脂傳遞模塑整體成型工藝”提出了利用水溶性材料作為模具，在模具上進行鋪層，然后采用真空輔助成型注入樹脂，固化成型后將泡沫或者陶瓷溶解出即可，實現復合材料油箱殼體整體成型，但該方法成型的產品重量重、含膠量不均勻，只適用于大型厚壁類復合材料結構油箱的制造，不能用于薄壁結構的小型無人機油箱。

文章2095－6835(2018)04－0090－02“某輕型坦克復合材料油箱二次成型工藝及模具的制備方法”采用二次成型，然后采用膠接工藝制造復合材料油箱。文獻“公告號是CN108146643 A的中國發明專利”公開了一種適應大俯沖角的小型油箱制造方法，該方法將油箱分為上、下殼體分別制造，最后將兩個殼體粘結，制作成型。這種方法的缺點是工序繁多，油箱整體性能不高，表面不美觀，在粘結處容易滲漏。

發明內容

要解決的技術問題：

為了避免現有技術的不足之處，本發明提出一種小型無人機復合材料油箱殼體氣袋成型方法，對小型無人機結構復雜的復合材料油箱殼體成型技術進行改進，實現了油箱殼體整體氣袋成型。該整體成型方法采用氣袋代替型芯的工藝思路解決了某無人機尺寸較小的復合材料油箱殼體的制造要求，且油箱外形精度與機身匹配性高。本發明中的油箱結構見圖1(尺寸為：350X320X150mm，壁薄0.6mm)，該油箱外形凹凸不平，結構尺寸小，內部操作空間有限，若采用真空袋/熱壓罐固化加壓，缺點是真空袋在凹凸處容易產生架橋，熱壓罐在加外壓過程中容易導致真空袋破裂，造成廢品。本發明中采用的氣袋成型方法可有效地改善復合材料油箱成型工裝的復雜性及成型的適用范圍。制備出的復合材料油箱殼體質量高、外型精準、脫模性及經濟效益好，不需要另外再涂敷涂層防止漏油。。

本發明的技術方案是：一種小型無人機復合材料油箱殼體氣袋成型方法，其特征在于具體步驟如下：

步驟一：根據油箱殼體結構尺寸設計模具，并采用三維建模軟件建立模具模型，模具內型與油箱殼體外型一致；

步驟二：根據模具的三維模型制備實體模具；所述實體模具包括底座模具、端部模具和壓框模具，所述底座模具和壓框模具為上下結構，固定后形成一端開口的盒體，然后由所述端部模具將開口端封閉，組成油箱殼體的外型模具；所述壓框模具端面上開有缺口，通過蓋板封閉；

步驟三：在所述底座模具和壓框模具內表面鋪設預浸料，并采用抽真空預壓實；

步驟四：在所述端部模具內表面先鋪放一層預浸料，并抽真空預壓實；采用泡沫膠將所述端部模具內的凹槽填充，待泡沫膠固化后，將表面修復平整，鋪放其余2層預浸料，并抽真空預壓實；

步驟五：將鋪設完預浸料的3個所述模具進行組合，并通過緊固件固定為一體；

步驟六：將氣袋從所述壓框模具的缺口處放入模具中，并將所述氣袋的氣嘴從所述蓋板上的通孔伸出，通過螺栓將所述蓋板壓緊固定于所述壓框模具的缺口處；所述氣袋由改性塑料薄膜熱熔成型；