CN105034355A - 一种承力筒的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种承力筒的制备方法。薄壁加筋碳纤维蒙皮承力筒主要由筒体、桁条和法兰组成。所述承力筒的筒体、桁条和法兰均采用树脂基碳纤维复合材料铺层成型，筒体、桁条和法兰采用常温胶粘剂连接。本发明采用了筒体分体成型、整筒常温胶接的方法，生产出的承力筒质量稳定，力学性能满足设计要求。在承力筒结构尺寸不更改的条件下，采用本发明公开的制备方法，承力筒的材料及铺层角度的更改不会对生产带来影响。相较其他制备方法，本发明公开的制备方法具有所需模具结构形式简单，零件成型方法成熟，产品质量稳定，研制周期短，适应性强，可批量生产的优点。

Description

一种承力筒的制备方法

技术领域

本发明涉及复合材料结构件的成型及胶接方法，具体涉及一种承力筒的制备方法，尤其是一种薄壁加筋碳纤维蒙皮承力筒的制备方法。

背景技术

承力筒作为航天器的主承力结构，是航天器结构组装的核心部件，它不仅承受整个航天器的主要载荷，提供航天器设计和工艺的基准，还要在地面组装、试验、运输、贮存时的支撑面以及航天器与地面支持设备的机械接口，通常还利用承力筒内部空间，为推进剂贮箱提供安装接口和空间。

目前，卫星承力筒多为蜂窝夹层、波纹壳、网格加筋壳等结构形式，以上结构形式的承力筒较为成熟，但都受制于夹层厚度、不同力学环境和研制周期的限制。薄壁加筋碳纤维蒙皮承力筒具有重量轻、适应性强、周期短的优点。

但是，现在常规采用的薄壁加筋碳纤维蒙皮承力筒制备方法为整筒进行铺层成型，加工难度大、研制周期长，且成型质量合格率不高。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种承力筒的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种承力筒的制备方法，其包括如下步骤：

分别制备上筒体和下筒体；

在工装模具上进行对所述上筒体和下筒体进行预组装；

对上筒体和下筒体进行固定连接；

在上筒体上进行上法兰、上桁条的预组装，以及在下筒体上进行下法兰、下桁条的预组装；

将上法兰、上桁条、下法兰、下桁条分别进行固定连接在上筒体和下筒体上。

作为优选方案，所述上筒体的制备方法为：

结合材料特性设计上筒体的尺寸；

将材料根据所述尺寸进行剪裁后，在上筒体成型模具上进行成型，得到上筒体。

作为优选方案，所述下筒体的制备方法为：

结合材料特性设计下筒体的尺寸；

将材料根据所述尺寸进行剪裁后，在下筒体承力筒成型模具上进行成型，得到下筒体。

作为优选方案，所述上筒体和下筒体的材料均为湿法制备的树脂基碳纤维复合材料。

作为优选方案，所述固定连接的方法为胶接。

作为优选方案，所述上筒体的上端面和下筒体的下端面分别预留加工层。

作为优选方案，所述胶接所用的胶黏剂为常温胶黏剂。

作为优选方案，所述工装模具包括上筒体成型模、下筒体成型模以及承力筒胶接装配模。

本发明提出的薄壁加筋碳纤维蒙皮承力筒的制备方法，将筒体分解为上、下筒体两个部分，可有效保证成型质量，并可适应承力筒材料、铺层的变化，在结构尺寸不变的情况下，大大缩短研制的周期。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明将筒体分解为上筒体和下筒体，成型模具结构形式较为简单，加工快速，方便；

2、本发明将筒体分解为两部分成型，较一体成型更容易控制铺层角度的准确性以及筒体的内部质量，可靠性高；

3、本发明采用的胶粘剂为常温胶粘剂，可避免固化温度对承力筒尺寸精度的影响。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1承力筒示意图；

图2分解后承力筒示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

一种薄壁加筋碳纤维蒙皮承力筒的制备方法，包括如下步骤：如图1和图2所示：

步骤一：从中端框部分将筒体分解为上筒体24和下筒体21，中端框27厚度均分在上下筒体部分；

步骤二：在各零件的成型模具上进行预浸布的铺层，其中上筒体24、下筒体21连续层铺设完后，再在上下端面铺设加工层；

步骤三：采用加热、加压的方法进行上筒体24、下筒体21、上桁条26、下桁条28、上法兰23、下法兰22的成型；

步骤四：按上筒体24、下筒体21的工艺尺寸进行上筒体、下筒体的加工；

步骤五：在工装模具上进行上筒体24、下筒体21的预装；

步骤六：采用常温胶粘剂在工装模具上进行上筒体24、下筒体21的胶接；

步骤七：在专用工装模具上进行上筒体24与上法兰23、上桁条26以及下筒体21与下法兰22、下桁条28的预组装；

步骤八：采用常温胶粘剂在工装模具上进行上筒体24与上法兰23、上桁条26以及下筒体21与下法兰22、下桁条28的固定粘结。

其中，上筒体成型模和下筒体成型模均为本领域内常用的模具，承力筒胶接装配模详见中国专利CN104632814A。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种承力筒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

分别制备上筒体和下筒体；

在工装模具上进行对所述上筒体和下筒体进行预组装；

对上筒体和下筒体进行固定连接；

在上筒体上进行上法兰、上桁条的预组装，以及在下筒体上进行下法兰、下桁条的预组装；

将上法兰、上桁条、下法兰、下桁条分别进行固定连接在上筒体和下筒体上。

2.如权利要求1所述的承力筒的制备方法，其特征在于，所述上筒体的制备方法为：

结合材料特性设计上筒体的尺寸；

将材料根据所述尺寸进行剪裁后，在上筒体成型模具上进行成型，得到上筒体。

3.如权利要求1所述的承力筒的制备方法，其特征在于，所述下筒体的制备方法为：

结合材料特性设计下筒体的尺寸；

将材料根据所述尺寸进行剪裁后，在下筒体承力筒成型模具上进行成型，得到下筒体。

4.如权利要求1所述的承力筒的制备方法，其特征在于，所述上筒体和下筒体的材料均为湿法制备的树脂基碳纤维复合材料。

5.如权利要求1所述的承力筒的制备方法，其特征在于，所述固定连接的方法为胶接。

6.如权利要求1所述的承力筒的制备方法，其特征在于，所述上筒体的上端面和下筒体的下端面分别预留加工层。

7.如权利要求1所述的承力筒的制备方法，其特征在于，所述胶接所用的胶黏剂为常温胶黏剂。

8.如权利要求1所述的承力筒的制备方法，其特征在于，所述工装模具包括上筒体成型模、下筒体成型模以及承力筒胶接装配模。