CN109572003B - 一种用于在舱段上原位成型隔热材料构件的成型模具及方法 - Google Patents

一种用于在舱段上原位成型隔热材料构件的成型模具及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于在舱段上原位成型隔热材料构件的成型模具及方法。成型模具包括上下盖板、环向阴模、模腔、芯模和设置在芯模两端的两个延长工装；延长工装和芯模之间形成舱段腔体，舱段、环向阴模、上下盖板之间形成预制体腔体；上下盖板上分别开设有注胶口和出胶口。所述方法通过所述成型模具进行，包括将舱段置于下延长工装上，将纤维预制体套装并粘接在舱段的外壁上，然后通过下延长工装装配于下盖板上，再将环向阴模和上盖板装配到位，最后注入溶胶前驱体以浸渍纤维预制体，由此原位成型得到隔热材料构件。本发明模具便于装配和定位，适用于原位成型；本发明方法能够缩短构件成型周期、提高构件生产效率和成型精度，降低生产成本。

Description

一种用于在舱段上原位成型隔热材料构件的成型模具及方法
技术领域
本发明属于隔热材料技术领域，尤其涉及一种用于在舱段上原位成型隔热材料构件的成型模具及方法。
背景技术
超高声速飞行器在大气层中长时高速巡航的过程中，飞行器要承受严酷的气、热载荷作用。为了保证飞行器外形结构完整，内部的元器件正常工作，需要使用兼具耐温隔热和承载功能的外防热隔热材料。然而，目前关于隔热材料构件的研究主要集中在材料本身以及夹层结构中的各层的制备技术上，很少研究用于改进在舱段上成型隔热材料的方法。
隔热材料构件常用于装配在飞行器舱段外部，目前，通常采用分块制备各个隔热材料构件，再将其逐一贴于飞行器舱段外部拼接在一起，为了使得通过这种传统方式覆盖在舱段表面上的隔热材料能够满足使用要求，在这种传统方法中，每个隔热材料构件需要依次对齐或单独定位，并且对于构件和舱段的型面轮廓精度要求较高，而这就会使得这种传统方法装配工序复杂、难度大、周期长，并且需要数量繁多的模具及工装的投入，生产效率不高，成本难以降低。
因此，非常有必要提供一种用于在舱段上原位成型隔热材料构件的成型模具及方法。
发明内容
为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种用于在舱段上原位成型隔热材料构件的成型模具及方法。本发明中的成型模具便于装配和定位纤维预制体和舱段，适用于在舱段上原位成型隔热材料构件；本发明方法能够大幅度缩短产品构件成型周期、提高构件生产效率和成型精度，降低生产成本。
为了实现上述目的，本发明在第一方面提供了一种用于在舱段上原位成型隔热材料构件的成型模具，所述成型模具包括上盖板、下盖板、环向阴模、由所述上盖板、所述下盖板和所述环向阴模围成的模腔、设置在所述模腔的中心位置的芯模、设置在所述芯模的上端的上延长工装和设置在所述芯模的下端的下延长工装；所述上延长工装、所述下延长工装和所述芯模之间相互配合形成用于容置舱段的舱段腔体，当舱段置于所述舱段腔体内时，所述舱段、所述环向阴模、所述上盖板和所述下盖板之间相互配合形成用于容置纤维预制体的预制体腔体；所述上盖板和所述下盖板上分别开设有注胶口和出胶口，所述注胶口和所述出胶口均与所述预制体腔体连通。
优选地，所述上延长工装和所述下延长工装与所述芯模之间通过止口和/或销钉定位。
优选地，所述注胶口和所述出胶口的数量为多个，多个所述注胶口和多个所述出胶口分别沿所述上盖板和所述下盖板的周向间隔均匀设置。
本发明在第二方面提供了一种在舱段上原位成型隔热材料构件的方法，所述隔热材料构件包含纤维预制体和复合在所述纤维预制体中的溶胶前驱体，所述方法通过本发明在第一方面所述的成型模具进行，所述方法包括如下步骤：
(1)将所述芯模的下端装配在所述下延长工装上，然后将舱段置于所述下延长工装上，再在所述舱段的外壁上设置一层胶层，最后将所述纤维预制体套装并粘接在所述舱段的外壁上；
(2)将步骤(1)中套装并粘接有所述纤维预制体的舱段通过所述下延长工装装配于所述下盖板上；
(3)将所述环向阴模装配在所述下盖板上以使所述环向阴模包覆所述纤维预制体，然后将所述上盖板通过所述上延长工装装配于所述舱段和所述芯模的上端；和
(4)将溶胶前驱体经所述注胶口注入所述预制体腔体内以使所述溶胶前驱体浸渍所述纤维预制体，并经固化从而在舱段上原位成型得到所述隔热材料构件。
优选地，在步骤(1)中，在将所述纤维预制体套装并粘接在所述舱段的外壁上的过程中，通过定位特征对所述纤维预制体进行定位。
优选地，所述定位特征包括位于所述舱段上的具有与所述纤维预制体匹配贴合的型面定位特征和/或定位基准特征。
优选地，所述胶层由粘贴在所述舱段的外壁上的胶膜形成或由涂覆在所述舱段的外壁上的胶液形成。
优选地，所述方法还包括将步骤(4)得到的所述隔热材料构件进行切割加工以去除所述隔热材料构件多余部分的步骤。
优选地，所述切割加工通过数控加工方式进行。
优选地，所述浸渍的压力为0.1～1.0MPa，所述浸渍的时间为12～72h，所述浸渍重复的次数为1～20次。
本发明与现有技术相比至少具有如下的有益效果：
(1)本发明中的成型模具结构设置合理，便于装配和定位纤维预制体和舱段，适用于在舱段上原位成型隔热材料构件，使得在舱段上稳定地原位成型隔热材料构件得以实现。
(2)本发明方法通过本发明所述的成型模具解决了在舱段上一体化制备隔热材料构件的过程中，纤维预制体和舱段之间整体装配困难以及定位难等问题，通过将纤维预制体套装并粘接在舱段的外壁上，并通过注入溶胶前驱体使得隔热材料构件能够一体化成型于所述舱段上，首次实现了在舱段上原位成型(一体化成型)隔热材料构件，本方明方法得到的隔热材料构件能够整体覆盖需防护的舱段表面，与传统的单独制备-粘接装配方法相比，产品材料的性能保持一致，典型的产品研制应用周期能够缩短至1/2甚至1/3，装配周期以及装配过程中分块的缝隙处理时间均不再需要，综合工装模具、加工、人力等成本能够节省50％以上；本发明方法简单、操作简便、对环境污染小，大幅度提高了隔热材料构件的生产效率和成型精度，降低了生产成本等。
(3)本发明方法可以用于成型规则及非规则形状的舱段隔热材料构件，在航空航天工业、民用工业等领域具有广泛的应用前景。
附图说明
本发明附图仅仅为说明目的提供，图中的尺寸不一定与实际产品一致。
图1是本发明一个具体实施方式中的成型模具的剖视图。
图2是本发明一个具体实施方式中采用本发明所述成型模具在舱段上原位成型隔热材料构件过程中的剖视图。
图3是本发明一个具体实施方式中多个注胶口在上盖板的分布示意图。
图中：1：上盖板；2：下盖板；3：环向阴模；4：芯模；5：上延长工装；6：下延长工装；7：舱段腔体；8：预制体腔体；9：注胶口；10：出胶口；11：舱段；12：纤维预制体。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明在第一方面提供了一种用于在舱段上原位成型隔热材料构件的成型模具，图1是本发明一个具体实施方式中的成型模具的剖视图，图中A部分表示的是下延长工装和芯模之间通过止口定位的部分；图2是本发明一个具体实施方式中采用本发明所述成型模具在舱段上原位成型隔热材料构件过程中的剖视图；图3是本发明一个具体实施方式中多个注胶口在上盖板的分布示意图。
在本发明中，如图1和图2所示，所述成型模具包括上盖板1、下盖板2、环向阴模3、由所述上盖板1、所述下盖板2和所述环向阴模3围成的模腔、设置在所述模腔的中心位置(中部)的芯模4、设置在所述芯模4的上端的上延长工装5和设置在所述芯模4的下端的下延长工装6；所述上延长工装5、所述下延长工装6和所述芯模4之间相互配合形成用于容置舱段11的舱段腔体7，当舱段11置于所述舱段腔体7内时，所述舱段11、所述环向阴模3、所述上盖板1和所述下盖板2之间相互配合形成用于容置纤维预制体12的预制体腔体8；所述上盖板1和所述下盖板2上分别开设有注胶口9和出胶口10，所述注胶口9和所述出胶口10均与所述预制体腔体8连通，例如，如图1所示。在本发明中，所述芯模4可以为上盖板1、设置在所述芯模4上端的上延长工装5以及舱段11等提供承重支撑；在本发明中，所述环向阴模例如可以为圆筒形；设置在所述上盖板1上的所述注胶口9用于注入用于浸渍纤维预制体12的溶胶前驱体，设置在下盖板2上的所述出胶口10用于使得浸渍完纤维预制体12后的溶胶前驱体排出，在本发明中，所述上盖板1和所述下盖板2分别设置有所述注胶口9和所述出胶口10，便于溶胶前驱体重复多次浸渍所述纤维预制体，有利于提高溶胶前驱体的浸渍效果以及溶胶前驱体和纤维预制体之间的结合强度，从而有利于在舱段上原位成型得到性能优异的隔热材料构件。
在本发明中，所述成型模具包括的上盖板1、下盖板2、环向阴模3、所述上延长工装5和所述下延长工装6相互之间均可拆卸连接，所述上盖板1、下盖板2、环向阴模3、上延长工装5和下延长工装6相互之间的装配例如可以采用止口和/或销钉定位。在本发明中，所述环向阴模3、所述芯模4、所述舱段腔体7和所述预制体腔体8例如可以同轴设置。特别说明的是，本发明所述的延长工装为用于将待加工的舱段进行定位、固定等的工艺装备。在本发明中，设置在所述芯模4的上端的上延长工装5和设置在所述芯模4的下端的下延长工装6一起构成了上下夹持式延长工装，上下夹持式延长工装夹持固定操作方便，效率高，便于所述舱段与延长工装的装配及位置的固定。在本发明中，也可以将上延长工装和下延长工装统称为延长工装；也可以将芯模记作中轴。
现有的用于在舱段上装配隔热材料构件的成型模具仅适用于传统方法中分块制备各个隔热材料构件，再将其逐一贴于飞行器舱段外部拼接在一起，并不适合在舱段上一体化制备隔热材料构件；而本发明中的成型模具结构设置合理，在成型过程中，各个部件装配过程简单，定位精度高，便于装配和定位纤维预制体和舱段，并且所述纤维预制体和所述舱段在所述成型模具中的装配稳固性好，解决了纤维预制体和舱段之间整体装配困难以及定位难等问题，本发明中所述成型模具适用于在舱段上原位成型隔热材料构件，使得在舱段上稳定地原位成型隔热材料构件得以实现。
根据一些优选的实施方式，所述上延长工装5和所述下延长工装6与所述芯模4之间通过止口和/或销钉定位；在本发明中，例如，如图1所示，优选为所述芯模4的两端为凸台，所述上延长工装和所述下延长工装上均设置有与所述凸台相匹配的凹槽，使得所述上延长工装5与所述芯模4之间通过所述芯模上端的凸台和设置在所述上延长工装上的所述凹槽止口定位，所述下延长工装6与所述芯模4之间通过所述芯模下端的凸台和设置在所述下延长工装上的所述凹槽止口定位。在本发明中，优选为所述延长工装与所述芯模之间通过止口定位，如此，在成型过程中，便于将芯模装配在位于所述芯模下端的下延长工装上，并且便于将舱段安装固定在所述下延长工装上，并且易于使得所述舱段装配容置在所述上延长工装、所述下延长工装和所述芯模之间相互配合形成的所述舱段腔体内。
根据一些优选的实施方式，所述注胶口9和所述出胶口10的数量为多个，多个所述注胶口9和多个所述出胶口10分别沿所述上盖板和所述下盖板的周向间隔均匀设置；例如，如图3所示，所述上盖板1沿其周向间隔均匀开设有多个所述注胶口9。在本发明中，多个指的是两个及两个以上，所述注胶口和所述出胶口的数量可以相同或不相同；在本发明中，优选为所述注胶口和所述出胶口的数量相同，并且一一对应地设置在位于所述预制体腔体的上下两端的上盖板和下盖板上；在本发明中，多个所述注胶口和多个所述出胶口随产品形状均匀分布，并且与所述预制体腔体端面位置对应，如此能进一步保证浸渍复合的效果，使得溶胶前驱体能够均匀地注入所述成型模具内，并且可以使得浸渍完成后的溶胶前驱体均匀地从所述成型模具中排出。
本发明在第二方面提供了一种在舱段上原位成型隔热材料构件的方法，所述隔热材料构件包含纤维预制体和复合在所述纤维预制体中的溶胶前驱体，所述方法通过本发明在第一方面所述的成型模具进行，所述方法包括如下步骤：
(1)将所述芯模的下端装配在所述下延长工装上，然后将舱段(舱体)置于所述下延长工装上，再在所述舱段的外壁上设置一层胶层，最后将所述纤维预制体套装并粘接在所述舱段的外壁上；
(2)将步骤(1)中套装并粘接有所述纤维预制体的舱段通过所述下延长工装装配于所述下盖板上，从而使得所述舱段包覆在所述芯模的外周并容置在所述成型模具的舱段腔体内形成所述成型模具的阳模；
(3)将所述环向阴模装配在所述下盖板上以使所述环向阴模包覆所述纤维预制体，然后将所述上盖板通过所述上延长工装装配于所述舱段和所述芯模的上端；和
(4)将溶胶前驱体经所述注胶口注入所述预制体腔体内以使所述溶胶前驱体浸渍所述纤维预制体，并经固化(固化成型)从而在舱段上原位成型得到所述隔热材料构件。在本发明中，用溶胶前驱体浸渍所述纤维预制体的过程，也即所述溶胶前驱体与所述纤维预制体进行浸渍复合成型(浸渍复合)的过程。
本发明方法通过本发明所述的成型模具以及合理的装配过程在舱段上原位成型得到了隔热材料构件，解决了在舱段上一体化制备隔热材料构件的过程中，纤维预制体和舱段之间整体装配困难、装配不稳定以及定位难等问题，通过将纤维预制体套装并粘接在舱段的外壁上，并通过注入溶胶前驱体使得隔热材料构件能够一体化成型于所述舱段上，首次实现了在舱段上原位成型(一体化成型)隔热材料构件；本发明方法得到的隔热材料构件能够整体覆盖需防护的舱段表面，与传统的单独制备-粘接装配方法相比，产品材料的性能保持一致，典型的产品研制应用周期能够缩短至1/2甚至1/3，装配周期以及装配过程中分块的缝隙处理时间均不再需要，综合工装模具、加工、人力等成本能够节省50％以上；本发明方法能够替代单独制备-粘接装配的传统方法，大幅度减少整个热防护产品构件生产、装配以及成型周期，降低产品构件单独制备成型、加工、装配、对接、缝隙处理等环节的模具工装、人力及原材料等成本；本发明方法简单、操作简便、对环境污染小，大幅度提高了隔热材料构件的生产效率和成型精度，降低了生产成本；本发明中在舱段上原位成型(一体化成型)得到的隔热材料构件能对所述舱段起到能好的热防护作用，所述隔热材料构件能够兼具耐温隔热和承载功能。
根据一些优选的实施方式，在步骤(1)中，在将所述纤维预制体套装并粘接在所述舱段的外壁上的过程中，通过定位特征对所述纤维预制体进行定位，如此可以提高所述纤维预制体与所述舱段之间定位的精度。
根据一些优选的实施方式，所述定位特征包括位于所述舱段上的具有与所述纤维预制体匹配贴合的型面定位特征和/或定位基准特征。在本发明中，所述型面定位特征例如可以为周边配合型面定位特征和/或端面定位特征，所述定位基准特征例如可以为定位面、定位孔、定位销、定位钉等。
根据一些优选的实施方式，所述胶层由粘贴在所述舱段的外壁上的胶膜(例如用于胶粘的双面胶膜)形成或由涂覆在所述舱段的外壁上的胶液形成。在本发明中，所述胶膜或所述胶液均为现有技术中用于粘接用的胶膜或胶液。
根据一些优选的实施方式，所述方法还包括将步骤(4)得到的所述隔热材料构件进行切割加工以去除所述隔热材料构件多余部分的步骤，例如去除所述隔热材料构件四周多余部分的步骤。在本发明中，所述切割加工可以为普通的加工方式，以舱体基准特征定位，将隔热材料构件多余部分切除，以得到满足使用要求的与舱段一体的隔热材料产品；所述普通的加工方式例如可以采用车床或铣床的方式进行切割加工，采用这种手工操作机床加工可以简便易行，加工成本低；本发明也可以采用数控机床通过数控加工方式进行加工，从而提高自动化程度以及进一步提高隔热材料构件加工的精度。
根据一些优选的实施方式，所述切割加工通过数控加工方式进行。
根据一些具体的实施方式，在舱段上原位成型隔热材料构件的方法包括如下步骤：
(a)将所述芯模的下端装配在所述下延长工装上，然后将欲成型的舱段(舱体)置于所述下延长工装上，再将欲成型舱体外部进行表面处理，如通过粘贴胶膜或涂覆胶液等在所述舱体的外壁上设置一层胶层，最后将所述纤维预制体套装并粘接在所述欲成型的舱段的外壁上，并在将所述纤维预制体套装并粘接在所述舱段的外壁上的过程中，利用型面定位特征或者设置特定基准进行定位；
(b)将步骤(a)中套装并粘接有所述纤维预制体的舱段通过所述下延长工装装配于所述下盖板上，在该过程中，利用舱体特征或预留基准与成型模具的下盖板配合，从而使得所述舱段包覆在所述芯模的外周并容置在所述成型模具的舱段腔体内形成所述成型模具的阳模，用于后续进行隔热材料构件成型；
(c)将所述环向阴模装配在所述下盖板上以使所述环向阴模包覆在所述纤维预制体的外周，然后将所述上盖板通过上延长工装装配于所述舱段和所述芯模的上端，使得各个部件依次装配到位；
(d)将溶胶前驱体经所述注胶口注入所述预制体腔体内以使所述溶胶前驱体浸渍所述纤维预制体，并经固化从而在舱段上原位成型得到所述隔热材料构件；
(e)根据隔热材料构件形状，采用数控机床或普通加工的方式，以舱体基准特征定位，将隔热材料构件多余部分切除，得到满足使用要求的与舱段一体的隔热材料产品。
本发明对所述隔热材料构件以及所述隔热材料构件中包含的纤维预制体和溶胶前驱体没有特别的要求，本发明方法可适用于在舱段上原位成型制备各种隔热材料构件。在本发明中，所述纤维预制体例如可以具有夹层结构，从上至下包括耐高温上面板层、隔热芯层和耐高温下面板层，其中耐高温上面板层和耐高温下面板层一起构成了所述纤维预制体的耐高温面板；在本发明中，例如可以将所述耐高温面板与所述隔热芯层通过粘接、缝合、缠绕等方法将所结合在一起制得所述纤维预制体。在本发明中，所述耐高温面板例如可以由陶瓷纤维纱线编织得到，所述陶瓷纤维纱线选自由石英纤维纱线、氧化铝纤维纱线和莫来石纤维纱线组成的组；所述隔热芯层例如可以为隔热气凝胶芯层，例如可以由耐高温纤维与溶胶复合(例如通过浸渍的方式复合)制得，所述耐高温纤维例如可以选自由石英纤维、氧化铝纤维和莫来石纤维组成的组，所述溶胶选自由二氧化硅溶胶、三氧化二铝溶胶和二氧化锆溶胶组成的组；在本发明中，所述溶胶前驱体例如可以选自由二氧化硅溶胶前驱体和三氧化二铝溶胶前驱体组成的组。
根据一些优选的实施方式，所述浸渍的压力为0.1～1.0MPa，所述浸渍(单次浸渍的时间)的时间为12～72h，所述浸渍重复的次数为1～20次，优选为5～20次。在本发明中，优选为设置合理的浸渍压力、浸渍时间和浸渍次数，以提高溶胶前驱体和纤维预制体的复合效果，如此，有利于在舱段表面原位成型得到性能稳定且优异的隔热材料构件。
根据一些优选的实施方式，所述固化的温度例如可以为50～200℃，所述固化的时间例如可以为12～96h。
下文将通过举例的方式对本发明进行进一步的说明，但是本发明的保护范围不限于这些实施例。
实施例1
采用如图1所示的成型模具在舱段上原位成型隔热材料构件，成型过程为：
(a)将所述芯模的下端装配在下延长工装上，然后将欲成型的舱段置于所述下延长工装上，再将欲成型舱体外部进行通过粘贴胶膜进行表面处理从而在所述舱体的外壁上设置一层胶层，最后将所述纤维预制体套装并粘接在所述欲成型的舱段的外壁上，并在该过程中，通过端面及型面定位特征进行定位；
(b)将步骤(a)中套装并粘接有所述纤维预制体的舱段通过所述下延长工装通过止口定位和销钉定位的方式装配于所述下盖板上，从而使得所述舱段包覆在所述芯模的外周并容置在所述成型模具的舱段腔体内形成所述成型模具的阳模，用于后续进行隔热材料构件成型；
(c)将所述环向阴模装配在所述下盖板上以使所述环向阴模包覆所述纤维预制体，然后将所述上盖板通过上延长工装装配于所述舱段和所述芯模的上端，使得各个部件依次装配到位；
(d)将需复合的溶胶前驱体经所述注胶口注入所述成型模具的预制体腔体内以使所述溶胶前驱体重复浸渍所述纤维预制体，并经固化从而在舱段上原位成型得到所述隔热材料构件；
(e)根据隔热材料构件形状，采用数控机床，以舱体基准特征定位，将隔热材料构件四周多余部分切除，得到满足使用要求的与舱段一体的隔热材料构件。
本实施例得到的原位成型的隔热材料构件的成型周期(制备周期)、成本以及构件型面轮廓度(关节臂型面轮廓扫描)如表1所示。本实施例中的成型周期包括在舱段上整体成型隔热材料构件以及后续加工所用的时间。
对比例1
采用现有在舱段上制备隔热材料构件的成型模具，先分块制备各个隔热材料构件，对每个隔热材料构件以及舱段的型面轮廓进行加工，以满足贴合覆盖要求，再将其各个隔热材料构件逐一贴合于舱段外部拼接在一起，从而使得需防护的舱段表面均覆盖有隔热材料构件。本对比例采用的舱段的形状和大小与实施例1中采用的舱段的形状和大小相同；本对比例中，隔热材料的种类与实施例1中的隔热材料相同。
本对比例使整个舱段表面均覆盖有隔热材料构件的制备周期、成本以及构件型面轮廓度(关节臂型面轮廓扫描)如表1所示。本对比例中的制备周期包括单独制备隔热材料构件、加工、粘接以及缝隙处理等所用的时间。
表1：实施例以及对比例中的制备周期、成本以及构件型面轮廓度。
实施例 制备周期(天) 成本(万) 构件型面轮廓度(mm)
实施例1 30 25 不大于1
对比例1 55 60 不大于3
特别说明的是，术语“上”、“下”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种在舱段上原位成型隔热材料构件的方法，所述隔热材料构件包含纤维预制体和复合在所述纤维预制体中的溶胶前驱体，其特征在于，所述方法通过用于在舱段上原位成型隔热材料构件的成型模具进行，所述成型模具包括上盖板、下盖板、环向阴模、由所述上盖板、所述下盖板和所述环向阴模围成的模腔、设置在所述模腔的中心位置的芯模、设置在所述芯模的上端的上延长工装和设置在所述芯模的下端的下延长工装；所述上延长工装、所述下延长工装和所述芯模之间相互配合形成用于容置舱段的舱段腔体，当舱段置于所述舱段腔体内时，所述舱段、所述环向阴模、所述上盖板和所述下盖板之间相互配合形成用于容置纤维预制体的预制体腔体；所述上盖板和所述下盖板上分别开设有注胶口和出胶口，所述注胶口和所述出胶口均与所述预制体腔体连通；
所述方法包括如下步骤：
(1)将所述芯模的下端装配在所述下延长工装上，然后将舱段置于所述下延长工装上，再在所述舱段的外壁上设置一层胶层，最后将所述纤维预制体套装并粘接在所述舱段的外壁上；
(2)将步骤(1)中套装并粘接有所述纤维预制体的舱段通过所述下延长工装装配于所述下盖板上；
(3)将所述环向阴模装配在所述下盖板上以使所述环向阴模包覆所述纤维预制体，然后将所述上盖板通过所述上延长工装装配于所述舱段和所述芯模的上端；和
(4)将溶胶前驱体经所述注胶口注入所述预制体腔体内以使所述溶胶前驱体浸渍所述纤维预制体，并经固化从而在舱段上原位成型得到所述隔热材料构件。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述上延长工装和所述下延长工装与所述芯模之间通过止口和/或销钉定位。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述注胶口和所述出胶口的数量为多个，多个所述注胶口和多个所述出胶口分别沿所述上盖板和所述下盖板的周向间隔均匀设置。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
在步骤(1)中，在将所述纤维预制体套装并粘接在所述舱段的外壁上的过程中，通过定位特征对所述纤维预制体进行定位。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：
所述定位特征包括位于所述舱段上的具有与所述纤维预制体匹配贴合的型面定位特征和/或定位基准特征。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述胶层由粘贴在所述舱段的外壁上的胶膜形成或由涂覆在所述舱段的外壁上的胶液形成。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将步骤(4)得到的所述隔热材料构件进行切割加工以去除所述隔热材料构件多余部分的步骤。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：
所述切割加工通过数控加工方式进行。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述浸渍的压力为0.1～1.0MPa，所述浸渍的时间为12～72h，所述浸渍重复的次数为1～20次。
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