CN107471617B - 一种复合材料舱段矫形工装及矫形方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种复合材料舱段矫形工装及矫形方法，属于复合材料构件的固化变形技术领域，该方法通过在设定的温度下，使用所述的工装对复合材料舱段进行矫形，以减少复合材料构件因变形造成的产品报废或对后续加工及装配造成的应力集中过大等问题。

Description

一种复合材料舱段矫形工装及矫形方法

技术领域

本发明涉及一种复合材料舱段矫形工装及矫形方法，属于复合材料构件的固化变形技术领域，该方法通过在设定的温度下，使用所述的工装对复合材料舱段进行矫形，以减少复合材料构件因变形造成的产品报废或对后续加工及装配造成的应力集中过大等问题。

背景技术

复合材料构件在经历高温固化成型及冷却降温过程后，由于材料的热胀冷缩效应、基体树脂的化学反应收缩效应、复合材料与模具热膨胀系数不匹配、整体结构的几何不对称、铺层设计及模具特性等原因，使固化后的自由形状与理论设计存在一定差异，通常将这种差异称为复合材料构件固化变形。其中材料的热胀冷缩效应引起的热变形及化学反应收缩变形为主要原因，通常发生在树脂基体由玻璃化转变温度降至室温的过程。由于复合材料构件固化成型过程的特殊性，导致其固化变形普遍存在，严重的变形会影响外形尺寸精度及装配连接，尤其是大型复合材料舱段结构价值高，制造周期长，若变形量过大，不仅增加了机加工、装配难度及工作量，更重要的是严重影响舱段间对接及整体结构气动外形，装配时由变形引起的残余应力还会降低结构的强度及疲劳寿命，变形严重的将造成舱段报废，付出的代价极大。

为了减小固化变形，传统方法是在反复试验的基础上，对成型模具进行反复调整和补偿性修正，来减小变形或抵消变形，这个过程将会消耗大量的时间、材料等资源，尤其是对于大型复合材料舱段来说，周期更长，代价更大。空客公司在A380制造过程中，针对复合材料结构件固化变形问题，与荷兰代尔夫特理工大学联合研究了题为“大尺寸复合材料板的固化收缩变形”的项目，目的是在设计阶段就能提供对固化变形的控制方法。但该方法适用于结构几何尺寸设计裕度较大的产品，而且对设计仿真水平要求较高。有文献提到从工艺角度出发，通过优化固化温度、降温速率、固化压力等工艺参数来减小固化变形，但该方法对固化设备的要求较高，尤其是温度场均匀性、温度控制精度等参数，实际应用效果也不明显。

发明内容

本发明技术解决的问题是：克服现有技术的不足，提出一种复合材料舱段矫形工装及矫形方法。

本发明的技术解决方案是：

一种复合材料舱段矫形工装，该工装包括面板、支撑板、滑块、顶块、磁力表座和百分表；

所述的面板为一圆环，面板上有周向凹槽；所述的凹槽的内径大于待矫形的舱段的外径；

所述的支撑板用于对面板进行支撑；

所述的滑块带有一凸台；所述的凸台的形状尺寸与所述的凹槽的形状尺寸一致，所述的凸台能够带动滑块在所述的凹槽内滑动；

所述的百分表安装在磁力表座内，磁力表座安装在滑块上，当所述的滑块在凹槽内滑动时，滑块能够带动磁力表座进行滑动；

所述的顶块用于对待矫形的舱段进行变形。

所述的顶块包括固定块、弧形块、螺纹杆和两个支柱；

所述的固定块用于对弧形块、螺纹杆和两个支柱进行定位，且固定块固定安装在面板上；

所述的弧形块的弧度与待矫形的舱段的弧度相匹配；

所述的螺纹杆安装在固定块上，当螺纹杆相对于固定块转动时，螺纹杆能够带动弧形块前后运动，但弧形块不发生转动；

所述的支柱用于对弧形块进行固定。

所述的固定块通过螺钉固定安装在面板上；

所述的固定块的中心带有螺纹孔，固定块的两端各带有一个通孔。

所述的弧形块的内表面带有一缺口，所述的螺纹杆通过该缺口与弧形块连接。

所述的支柱为一端带螺纹的钢芯，支柱带螺纹的一端与弧形块固定连接，支柱的另一端位于固定块的通孔内，当弧形块相对于固定块做前后运动时，支柱也相对于固定块做前后运动。

一种复合材料舱段矫形方法，该方法的步骤包括：

(1)待矫形的舱段放置在面板上；

(2)对舱段进行找正；

(3)对舱段进行圆度测量；

(4)对舱段进行预变形量设计；

(5)对舱段进行预变形；

(6)对预变形后的舱段进行热处理，得到矫正后的舱段。

所述的步骤(2)中，对舱段进行找正的方法为：通过移动滑块带动百分表沿凹槽做周向运动，在运动过程中，分别测量待矫形的舱段四个象限的圆度值，当I象限上的任一点A的圆度值与III象限的任一点B的圆度值相等且II象限的任一点C的圆度值与IV象限的任一点D的圆度值相等，待矫形的舱段的圆心与面板1的圆心重合，则实现了待矫形的舱段的找正；当I象限的任一点A的圆度值与III象限的任一点B的圆度值不相等或II象限的任一点C的圆度值与IV象限的任一点D的圆度值不相等，则需要对待矫形的舱段的进行找正；找正时，只测量I象限的任一点A的圆度值与III象限的任一点B的圆度值，向圆度值小的方向移动待矫形的舱段，直至I象限的任一点A的圆度值与III象限的任一点B的圆度值相等，然后再测量II象限的任一点C的圆度值与IV象限的任一点D的圆度值，向圆度值小的方向移动待矫形的舱段，直至II象限的任一点C的圆度值与IV象限的任一点D的圆度值相等；

所述的任一点A与任一点B位于过圆心的同一直线上；

所述的任一点C与任一点D位于过圆心的同一直线上；

A、B点构成的直线与C、D点构成的直线相垂直。

所述的步骤(3)中，对舱段进行圆度测量的方法为：在待矫形的舱段的表面建立X-Y坐标系，使用百分表测量+X(+Y)轴上待矫形舱段的圆度值a，并以a为0基准点，移动滑块，使用百分表依次测量第I象限、+Y(+X)轴、第II象限、-X轴、第III象限、-Y轴和第IV象限待矫形舱段相对于a的圆度值。

所述的步骤(4)中，对舱段进行预变形量设计的方法为：对步骤(3)中测量的各点圆度值进行预变形量设计，预变形量的最大值为复合材料舱段圆度值的1～3倍，并保证各点设计值的总和与步骤(3)中圆度值总和保持不变。

所述的步骤(5)中，对舱段进行预变形的方法为：使用顶块根据步骤(4)设计的预变形量对步骤(3)中测量的各个点进行预变形；即通过旋转螺纹杆带动弧形块向前运动，使弧形块的弧形面与待矫形的舱段的待矫形位置进行贴合并进一步使其变形；同时使用百分表对该位置处的圆度值进行测量，达到设计的预变形量之后，完成该待矫形位置处的预变形。

所述的步骤(6)中，对舱段进行热处理时，升温速率0.5～2℃/min，升至120～190℃时，保温0.5～4h。

本发明的有益效果为：

(1)本发明通过对复合材料舱段进行预变形，然后在一定温度、保温时间下实现了复合材料舱段的矫形。矫形后的产品圆度满足设计指标要求，解决了复合材料舱段装配难、装配应力大等难题。本矫形工艺技术可推广应用于各类复合材料舱段或产品的矫形。

(2)本发明通过在矫形工装面板上设计环形凹槽及滑块，通过在滑块上安装磁力表座及百分表实现了复合材料舱段各点圆度的实时测量，可不占用紧张的车床资源，也减少了产品吊装、运转等环节，大大提高了工作效率，同时也使得对复合材料舱段各点进行预变形量设计成为了可能。

(3)本发明通过矫形工装上的顶块设计，可实现复合材料舱段各点位置处的预变形，并且预变形量可自由调节。

(4)本发明通过设计一种可对舱段多点进行预变形、并能实时测量圆度的矫形工装，同时通过研究总结矫形工艺参数对舱段变形量及产品性能的影响，选取了合适的矫形工艺参数，能够实现各类复合材料舱段的矫形，矫形后的舱段满足各项设计指标要求。

(5)本发明的目的是提供一种复合材料舱段矫形工艺技术，该技术包含两方面：一是设计了矫形工装，该工装可对复合材料舱段的多点进行预变形，并且能实时测量复合材料舱段各点圆度的变化；另外提供了复合材料舱段矫形时的热处理温度及保温时间，实现了复合材料舱段的矫形，矫形后的复合材料舱段圆度满足设计指标要求。

(6)一种复合材料舱段矫形工艺技术通过矫形工装设计、制造、舱段各点圆度测量、矫形工艺参数计、矫形、探伤等步骤实现。矫形工装示意图如图1所示，由面板、顶块、环形凹槽、滑块、磁力表座等部分组成。该矫形工装顶块设计方便、灵活，并可实时测量产品各点圆度的变化情况，且能满足不同尺寸产品的矫形要求。本发明所述的复合材料舱段矫形工艺技术，通过将产品至于矫形工装上，在一定的热处理温度、保温时间及预变形量设计的情况下，降低产品的圆度，使产品直径、圆度满足设计指标要求。

附图说明

图1为本发明的矫形工装结构示意图；

图2为本发明的顶块结构示意图；

图3为复合材料网格蒙皮舱段结构示意图；

图4为实施例中矫形前各点圆度测量值；

图5为实施例中预变形量设计值；

图6为实施例中矫形后各点圆度测量值。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种复合材料舱段矫形工装，该工装包括面板1、支撑板2、滑块3、顶块4、磁力表座和百分表；

所述的面板1为一圆环，面板1上有周向凹槽5；所述的凹槽5的内径大于待矫形舱段的外径；

所述的支撑板2用于对面板1进行支撑，且面板1与支撑板2为固定连接，如焊接连接；

所述的滑块3为一带有凸台的金属块；所述的凸台的形状尺寸与所述的凹槽5的形状尺寸一致，所述的凸台能够带动滑块3在所述的凹槽5内滑动；

所述的百分表安装在磁力表座内，磁力表座安装在滑块3上，当所述的滑块3在凹槽5内滑动时，滑块3能够带动磁力表座进行滑动，从而实现百分表对待矫形舱段圆度的测量；

所述的顶块4包括固定块41、弧形块42、螺纹杆43和两个支柱44；

所述的固定块41固定安装在面板1上，比如通过螺钉固定连接；所述的固定块41的中心带有螺纹孔，固定块41的两端各带有一个通孔；

所述的弧形块42的弧度与待矫形舱段的弧度相匹配；所述的弧形块42的内表面带有一缺口，所述的螺纹杆43通过该缺口与弧形块42连接；

所述的螺纹杆43安装在固定块41上，当螺纹杆43相对于固定块41转动时，螺纹杆43能够带动弧形块42前后运动；

所述的支柱44为一端带螺纹的钢芯，支柱44带螺纹的一端与弧形块42固定连接，支柱44的另一端穿过固定块41的通孔，当弧形块42相对于固定块41做前后运动时，支柱44也相对于固定块41做前后运动且支柱44的另一端一直位于固定块41的通孔内。

所述的面板1、支撑板2、滑块3和顶块4都采用钢材料制造。

一种复合材料舱段矫形方法，该方法的步骤包括：

(1)将矫形工装放置于平台上，待矫形的舱段放置在面板1上，在待矫形的舱段表面建立X-Y坐标系；

(2)舱段找正，通过移动滑块3带动百分表沿凹槽5做周向运动，在运动过程中，分别测量待矫形舱段四个象限的圆度值，当I象限上的任一点A的圆度值与III象限的任一点B的圆度值相等且II象限的任一点C的圆度值与IV象限的任一点D的圆度值相等，待矫形的舱段的圆心与面板1的圆心重合，则实现了待矫形舱段的找正；当I象限的任一点A的圆度值与III象限的任一点B的圆度值不相等或II象限的任一点C的圆度值与IV象限的任一点D的圆度值不相等，则需要对待矫形的舱段的进行找正；找正时，只测量I象限的任一点A的圆度值与III象限的任一点B的圆度值，向圆度值小的方向移动待矫形的舱段，直至I象限的任一点A的圆度值与III象限的任一点B的圆度值相等，然后再测量II象限的任一点C的圆度值与IV象限的任一点D的圆度值，向圆度值小的方向移动待矫形的舱段，直至II象限的任一点C的圆度值与IV象限的任一点D的圆度值相等；

所述的任一点A与任一点B位于过圆心的同一直线上；

所述的任一点C与任一点D位于过圆心的同一直线上；

A、B点构成的直线与C、D点构成的直线相垂直。

(3)圆度测量：使用百分表测量+X(+Y)轴上待矫形的舱段的圆度值a，并以a为0基准点，然后使用百分表依次测量待矫形舱段第I象限、+Y(+X)轴、第II象限、-X轴、第III象限、-Y轴和第IV象限相对于a的圆度值；

(4)预变形量设计：对步骤(3)中测量的各点圆度值进行预变形量设计，预变形量的最大值为复合材料舱段圆度值的1～3倍，并保证各点设计值的总和与步骤(3)中圆度值总和保持不变；

(5)使用顶块4根据步骤(4)设计的预变形量对步骤(3)中测量的各个点进行预变形；即通过旋转螺纹杆43带动弧形块42向前运动，使弧形块42的弧形面与待矫形的舱段的待矫形位置进行贴合并进一步使其变形；同时使用百分表对该位置处的圆度值进行测量，达到设计的预变形量之后，完成该待矫形位置处的预变形；

(6)拆掉磁力表座及百分表，将预变形后的舱段进行热处理，热处理在烘箱或热压罐内进行，升温速率0.5～2℃/min，升至120～190℃时，保温0.5～4h；

(7)松开螺纹杆，重新对舱段采用步骤(2)的方法进行找正并采用步骤(3)的方法进行圆度测量，得到矫形后舱段的圆度值。

一种复合材料舱段矫形工装由面板、支撑板、滑块、顶块及磁力表座构成，都采用钢材料制造。所述的支撑板上含有若干减重孔，面板中心有空心圆。

所述的面板上有环形凹槽，环形凹槽的尺寸精度小于0.1mm，滑块底部有凸块与凹槽相配，配合间隙0.1mm。滑块上方可安装磁力表座及百分表，通过加磁或消磁的方式使磁力表座与滑块连接或断开。

顶块由四部分组成：固定块、螺纹杆、弧形块及支柱。面板上均布有多个连接孔，顶块与面板通过连接孔进行连接。顶块能够自由调节长短，调节长度不小于50mm。在顶块一端设计为可拆卸、长度不小于30mm的弧形块。支柱穿过固定块与弧形块通过螺纹进行连接。

通过测量复合材料舱段各点的圆度对其进行预变形量设计，最大预变形量为壳体圆度的1～3倍，并保证各点设计值的总和与原测量值总和保持不变。

对预变形后的复合材料舱段进行热处理的方式实现复合材料舱段的矫形，热处理温度为120～190℃，保温时间0.5～4h。

一种复合材料舱段矫形方法包含如下步骤：

(a)将磁力表座固定在滑块上，安装磁力表座上的杆系结构及百分表；

(b)移动滑块，通过百分表读数找正产品位置，使其圆心与舱段圆心重合；

(c)测量复合材料舱段各点位置处的圆度，并记录。

(d)根据步骤c中测量的各点圆度值进行预变形量的设计。最大预变形量选取为复合材料舱段圆度值的1～3倍，其余各点预变形量值根据最大预变形量值进行设计分配，保证复合材料舱段总的圆度变化值为0。

(e)根据步骤d中的预变形量对壳体进行预变形。

(f)将预变形后的复合材料舱段置于烘箱或热压罐中进行热处理，升温速率0.5～2℃/min，升至120～190℃时，保温0.5～4h。

(g)重新测量复合材料舱段各点的圆度。

实施例

复合材料网格蒙皮舱段矫形，其结构示意图如图3所示，上端框外径1700mm，上端框内径1664mm，下端框外径1748mm，高度260mm，上端框厚度6mm，上端框内翻框厚度8mm，纵、横向筋条尺寸4mm×8mm，上端框圆度设计值要求不大于1.5mm。由于舱段上不对称分布有多个加厚区，固化后上端框变形严重，通过以下步骤实现复合材料网格蒙皮舱段的矫形。

如图1和图2所示，矫形工装，该工装包括面板1、支撑板2、滑块3、8块顶块4、磁力表座和百分表；8块顶块4周向上均匀分布在面板1上；

所述的面板1为一圆环，面板1上有周向凹槽5；所述的凹槽5的内径大于待矫形的舱段的外径；

所述的支撑板2用于对面板1进行支撑，且面板1与支撑板2为固定连接，如焊接连接；

所述的滑块3为一带有凸台的金属块；所述的凸台的形状尺寸与所述的凹槽5的形状尺寸一致，所述的凸台能够带动滑块3在所述的凹槽5内滑动；

所述的百分表安装在磁力表座内，磁力表座安装在滑块3上，当所述的滑块3在凹槽5内滑动时，滑块3能够带动磁力表座进行滑动，从而实现百分表对待矫形舱段圆度的测量；

所述的顶块4包括固定块41、弧形块42、螺纹杆43和两个支柱44；

所述的固定块41固定安装在面板1上，比如通过螺钉固定连接；所述的固定块41的中心带有螺纹孔，固定块41的两端各带有一个通孔；

所述的弧形块42的弧度与待矫形的舱段的弧度相匹配；所述的弧形块42的内表面带有一缺口，所述的螺纹杆43通过该缺口与弧形块42连接；

所述的螺纹杆43安装在固定块41上，当螺纹杆43相对于固定块41转动时，螺纹杆43能够带动弧形块42前后运动；

所述的支柱44为一端带螺纹的钢芯，支柱44带螺纹的一端与弧形块42固定连接，支柱44的另一端穿过固定块41的通孔，当弧形块42相对于固定块41做前后运动时，支柱44也相对于固定块41做前后运动且支柱44的另一端一直位于固定块41的通孔内。

所述的面板1、支撑板2、滑块3和顶块4都采用钢材料制造；

实施步骤：

(1)在舱段表面上建立X-Y坐标系，+X轴、+Y轴、-X轴、-Y轴、第一象限45度方向、第二象限45度方向、第三象限45度方向、第四象限45度方向，该八个位置与面板1上的八个顶块4一一对应；

(2)将复合材料网格蒙皮舱段置于矫形工装上，上端框朝下放置，用白漆笔标记4个坐标轴位置及象限间45度位置；将磁力表座固定在滑块3上，安装磁力表座上的杆系结构及百分表，调节杆系结构及百分表的位置，使表头指针能接触或靠近舱段，然后通过移动磁力表座调节百分表指针的读数。

(3)移动滑块3，记录+X轴、-X轴及+Y轴、-Y轴指针的读数，百分表及表座不动，调节舱段的位置，使+X轴与-X轴的圆度值及+Y轴与-Y轴圆度值相等，即找正了舱段的位置，用顶块4轻轻接触各点，使产品不再发生移动。

(4)以+Y轴为0基准点，测量复合材料网格蒙皮舱段第一象限45度方向、+X轴、第二象限45度方向、-X轴、第三象限45度方向、-Y轴、第四象限45度方向处相对+Y轴的圆度，并记录，如图4所示，舱段的圆度值为4.5mm。

(5)预变形量选取为复合材料舱段圆度值的3倍，即最大预变形量为4.5×3＝13.5mm。其余各点预变形量值根据最大预变形量值进行设计分配，保证复合材料舱段总的圆度变化值为0，即复合材料舱段的周长不变化。预变形量设计值如图5所示。

(6)根据图5中的预变形量对复合材料舱段进行预变形。首先松开+X轴和-X轴的螺纹杆，移动滑块3，将百分表指针指向+Y轴处，调节+Y轴处的螺纹杆，使舱段壳体发生变形，注意百分表指针读数的变化，达到设计值后移动滑块进行下一个点的预变形，直至步骤(1)中八个位置处的实测值与设计值相匹配。

(7)拆掉磁力表座及百分表，将预变形后的复合材料网格蒙皮舱段置于热压罐中进行热处理，升温速率为1℃/min，升至180℃时，保温0.5h。

(8)松开复合材料舱段各位置处的顶块4，重新对产品进行找正及圆度测量，同步骤3。测量产品各点位置的圆度，如图6所示，复合材料舱段矫形后的圆度值为1.2mm。

图3至图6结果表明，矫形前复合材料舱段圆度值4.5mm，远大于设计要求值1.5mm，采用本发明的矫形工装及矫形方法，矫形后的舱段圆度值降到了1.2mm，满足设计指标要求。

以上所述仅为本发明的一个实例，在不脱离本发明方法及原理的前提下，由附图1、图2、图3衍变的同类型舱段矫形工艺技术，也应属于本发明的保护范畴。

Claims (2)

1.一种复合材料舱段矫形工装，其特征在于：该工装包括面板（1）、支撑板（2）、滑块（3）、顶块（4）、磁力表座和百分表；

所述的面板（1）为一圆环，面板（1）上有周向凹槽（5）；所述的凹槽（5）的内径大于待矫形的舱段的外径；

所述的支撑板（2）用于对面板（1）进行支撑；

所述的滑块（3）带有一凸台；所述的凸台的形状尺寸与所述的凹槽（5）的形状尺寸一致，所述的凸台能够带动滑块（3）在所述的凹槽（5）内滑动；

所述的百分表安装在磁力表座内，磁力表座安装在滑块（3）上，当所述的滑块（3）在凹槽（5）内滑动时，滑块（3）能够带动磁力表座进行滑动；

所述的顶块（4）用于对待矫形的舱段进行变形；

所述的顶块（4）包括固定块（41）、弧形块（42）、螺纹杆（43）和两个支柱（44）；

所述的固定块（41）用于对弧形块（42）、螺纹杆（43）和两个支柱（44）进行定位，且固定块（41）固定安装在面板（1）上；

所述的弧形块（42）的弧度与待矫形的舱段的弧度相匹配；

所述的螺纹杆（43）安装在固定块（41）上，当螺纹杆（43）相对于固定块（41）转动时，螺纹杆（43）能够带动弧形块（42）前后运动，但弧形块（42）不发生转动；

所述的支柱（44）用于对弧形块（42）进行固定；

所述的固定块（41）通过螺钉固定安装在面板（1）上；

所述的固定块（41）的中心带有螺纹孔，固定块（41）的两端各带有一个通孔；

所述的弧形块（42）的内表面带有一缺口，所述的螺纹杆（43）通过该缺口与弧形块（42）连接；

所述的支柱（44）为一端带螺纹的钢芯，支柱（44）带螺纹的一端与弧形块（42）固定连接，支柱（44）的另一端位于固定块（41）的通孔内，当弧形块（42）相对于固定块（41）做前后运动时，支柱（44）也相对于固定块（41）做前后运动。

2.一种使用权利要求1所述的工装进行复合材料舱段矫形方法，其特征在于该方法的步骤包括：

（1）待矫形的舱段放置在面板上；

（2）对舱段进行找正；

（3）对舱段进行圆度测量；

（4）对舱段进行预变形量设计；

（5）对舱段进行预变形；

（6）对预变形后的舱段进行热处理，得到矫正后的舱段；

所述的步骤（2）中，对舱段进行找正的方法为：通过移动滑块（3）带动百分表沿凹槽（5）做周向运动，在运动过程中，分别测量待矫形的舱段四个象限的圆度值，当I象限上的任一点A的圆度值与III象限的任一点B的圆度值相等且II象限的任一点C的圆度值与IV象限的任一点D的圆度值相等，待矫形的舱段的圆心与面板（1）的圆心重合，则实现了待矫形的舱段的找正；当I象限的任一点A的圆度值与III象限的任一点B的圆度值不相等或II象限的任一点C的圆度值与IV象限的任一点D的圆度值不相等，则需要对待矫形的舱段的进行找正；找正时，只测量I象限的任一点A的圆度值与III象限的任一点B的圆度值，向圆度值小的方向移动待矫形的舱段，直至I象限的任一点A的圆度值与III象限的任一点B的圆度值相等，然后再测量II象限的任一点C的圆度值与IV象限的任一点D的圆度值，向圆度值小的方向移动待矫形的舱段，直至II象限的任一点C的圆度值与IV象限的任一点D的圆度值相等；

所述的任一点A与任一点B位于过圆心的同一直线上；

所述的任一点C与任一点D位于过圆心的同一直线上；

A、B点构成的直线与C、D点构成的直线相垂直；

所述的步骤（3）中，对舱段进行圆度测量的方法为：在待矫形的舱段的表面建立X-Y坐标系，使用百分表测量+X（+Y）轴上待矫形舱段的圆度值a，并以a为0基准点，移动滑块（3），使用百分表依次测量第I象限、+Y（+X）轴、第II象限、-X轴、第III象限、-Y轴和第IV象限待矫形舱段相对于a的圆度值；

所述的步骤（4）中，对舱段进行预变形量设计的方法为：对步骤（3）中测量的各点圆度值进行预变形量设计，预变形量的最大值为复合材料舱段圆度值的1~3倍，并保证各点设计值的总和与步骤（3）中圆度值总和保持不变；

所述的步骤（5）中，对舱段进行预变形的方法为：使用顶块（4）根据步骤（4）设计的预变形量对步骤（3）中测量的各个点进行预变形；即通过旋转螺纹杆（43）带动弧形块（42）向前运动，使弧形块（42）的弧形面与待矫形的舱段的待矫形位置进行贴合并进一步使其变形；同时使用百分表对该位置处的圆度值进行测量，达到设计的预变形量之后，完成该待矫形位置处的预变形；

所述的步骤（6）中，对舱段进行热处理时，升温速率0.5~2℃/min，升至120~190℃时，保温0.5~4h。