CN110254605A - 一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体制造工艺 - Google Patents

一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体制造工艺 Download PDF

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Abstract

一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体制造工艺，涉及潜水器复合材料承载壳体制造技术领域。本发明的目的是要解决现有的潜水器承载壳体重量大、流线形曲面精度不高，整体承载能力差，材料耐腐蚀性和绝缘性差以及使用寿命短的问题。方法：先利用外壳的模具作为定位的基准，同时利用定位工装将各结构件调整于设计的相对空间位置上，进行固定；然后将结构粘接胶注射到外壳与结构件的间隙的中心位置处；再依次铺放补强结构层和补强表面层，并抽真空加压直至固化，固化后去掉模具，得到一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体。本发明可获得一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体制造工艺。

Description

一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体制造工艺
技术领域
本发明涉及潜水器复合材料承载壳体制造技术领域。
背景技术
目前随着深海资源的勘测及军事斗争的实际需要，潜水器的性能要求不断提高，功能不断被扩展，使之结构尺寸和自重也不断增大，由原来的长两米左右增加至十米甚至更大，起吊承载重量也增加到近十吨。潜水器承载壳体是潜水器的重要构件，起到减阻整流和承载内部设备的作用。现有的小型潜水器承载结构多为金属骨架结构+多块外形面板二者铆接而成，金属骨架结构起承载功能，外形面板起减阻整流功能，该结构整体承载能力较差，设备受外力冲击或水面回收起吊时，铆接的外形面板经常发生破损，同时这类制品重量较大、拼接的流线形曲面精度不高，影响潜水器减阻整流性能，使之能耗高、航程短；金属结构耐海水腐蚀性和绝缘性较差，易出现电化学腐蚀现象。对于大尺寸潜水器，现有结构形式已不能满足设备的使用性能、寿命和可靠性需求，现急需一种能满足这些关键性能指标的承载壳体和制造工艺。
发明内容
本发明的目的是要解决现有的潜水器承载壳体重量大、流线形曲面精度不高，整体承载能力差，材料耐腐蚀性和绝缘性差以及使用寿命短的问题，而提供一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体制造工艺。
一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体，包括外壳和结构件，所述结构件通过结构粘接胶、补强结构层和补强表面层与外壳连接，结构件分为三个横肋和一个纵肋，三个横肋分别横向设置在外壳内部的艏部、中部和艉部，纵肋设置在外壳的中轴线上，且由外壳内部的艏部贯穿至尾部；三个横肋和一个纵肋的横截面均为“T”形结构，所述“T”形结构由翼板和腹板组成；外壳和结构件均为复合材料，所述复合材料由外向内依次为外表面耐老化层、外表面短纤维层、外表面隔离层、结构层、内表面隔离层、内表面短纤维层和内表面耐老化层。
一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体制造工艺，按以下步骤完成：
一、定位：外壳不脱离模具，利用外壳的模具作为定位的基准，同时利用定位工装将各结构件调整于设计的相对空间位置上，再进行固定，并保证外壳与结构件和各组件的间隙为3mm～4mm；
二、胶接：将结构粘接胶注射到外壳与结构件的间隙的中心位置处，当注射区域的缝隙两侧均有结构粘接胶溢出时，停止注射结构粘接胶，并将溢出的结构粘接胶去除；
三、补强、固化和脱模：先将结构件的翻边处以及胶接的外壳和结构件区域进行打磨清理，然后依次铺放补强结构层和补强表面层，并抽真空加压直至固化；固化后去掉模具，得到一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体。
本发明的有益效果：
一、本发明一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体，具有较好的整流和承载性能，采用复合材料成型，具备优良的结构性能、耐腐蚀性能和绝缘性能以及可靠性高的优点，材料比重轻的特性极大的降低了承载壳体的重量，为潜水器的性能提升提供了有效保障。外壳和结构件根据产品外形和结构形式制造满足要求的成型模具，该模具具备一定的结构刚度、精准的尺寸和外形、完好的密封性、可拔模特性及产品成型所要求的热变形能力；
二、潜水器外壳尺寸大，外形精度不易保证，为保证外壳其外形精度则必须保证其成型模具的外形精度。模具制造采用两部制造法，先制造与产品外形一致的阳形模具，然后在阳形模具表面用玻璃钢复合材料翻制成型阴形模具。阳形模具采用整体金属桁架+表面树脂代木材料，然后表面外形进行数控精加工。阴形模具采用整体金属桁架+零收缩耐中温环氧树脂基体高强玻璃纤维复合材料成型。经此设计加工的潜水器外形精度十米长误差可控制在0.5mm以内，完全满足设计精度要求；
三、利用本发明制造的一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体，可使其内部设备在承载壳体的防护与承载下正常工作，复合材料极大的减轻了潜水器的自重，同时整体成型的高精度流线形曲面降低了水阻，减少了设备耗能；一体式承载壳体，显著的提高了设备整机的起吊承载和抗冲击能力，增大了设备使用时的安全系数和可靠性；优良的耐腐蚀材料将大大提高航行器的使用寿命。采用该结构设计和工艺制造的潜水器承载壳体是解决大尺度潜水器性能需求的重要手段，该潜水器承载壳体也是潜水器升级换代必不可少的重要配套装备。
本发明可获得一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体制造工艺。
附图说明
图1为潜水器承载壳体的主视图；
图2为潜水器承载壳体的俯视图；
图3为潜水器承载壳体的左视图；
图4为潜水器承载壳体截面材料层；
图5为潜水器承载壳体的结构件的端头截面图；
图6为潜水器承载壳体的外壳与结构件连接的截面图。
其中：1.外壳；2.上盖；3.下壳体；4.垂直尾翼；5.水平尾翼；6.桨叶；7.桨叶护圈；8.吊环；9.横肋；10.纵肋；11.翼板；12.腹板；13.结构粘接胶；14.补强结构层；15.补强表面层；16.外表面耐老化层；17.外表面短纤维层；18.外表面隔离层；19.结构层；20.内表面隔离层；21.内表面短纤维层；22.内表面耐老化层。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体，包括外壳1和结构件，所述结构件通过结构粘接胶13、补强结构层14和补强表面层15与外壳1连接，结构件分为三个横肋9和一个纵肋10，三个横肋9分别横向设置在外壳1内部的艏部、中部和艉部，纵肋10设置在外壳1的中轴线上，且由外壳1内部的艏部贯穿至尾部；三个横肋9和一个纵肋10的横截面均为“T”形结构，所述“T”形结构由翼板11和腹板12组成；外壳1和结构件均为复合材料，所述复合材料由外向内依次为外表面耐老化层16、外表面短纤维层17、外表面隔离层18、结构层19、内表面隔离层20、内表面短纤维层21和内表面耐老化层22。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：所述外壳1包括上盖2和下壳体3，且外壳1上设置有垂直尾翼4、水平尾翼5、桨叶6、桨叶护圈7和吊环8，所述垂直尾翼4、水平尾翼5、桨叶6和桨叶护圈7设置在外壳1的艉部，所述吊环8设置在外壳1的中部，且与外壳1中部的横肋9连接。
其他步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同点是：所述三个横肋9横剖的截面均为圆形或椭圆形。
其他步骤与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：所述三个横肋9设置的位置分别为外壳1内部的艏部、中部和艉部的结构受力区。
其他步骤与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：所述翼板11和腹板12一体化成型。
其他步骤与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：所述翼板11的宽度为40mm～60mm。
其他步骤与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是：一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体制造工艺，按以下步骤完成：
一、定位：外壳1不脱离模具，利用外壳1的模具作为定位的基准，同时利用定位工装将各结构件调整于设计的相对空间位置上，再进行固定，并保证外壳1与结构件和各组件的间隙为3mm～4mm；
二、胶接：将结构粘接胶13注射到外壳1与结构件的间隙的中心位置处，当注射区域的缝隙两侧均有结构粘接胶13溢出时，停止注射结构粘接胶13，并将溢出的结构粘接胶13去除；
三、补强、固化和脱模：先将结构件的翻边处以及胶接的外壳1和结构件区域进行打磨清理，然后依次铺放补强结构层14和补强表面层15，并抽真空加压直至固化；固化后去掉模具，得到一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体。
本实施方式的有益效果：
一、本实施方式一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体，具有较好的整流和承载性能，采用复合材料成型，具备优良的结构性能、耐腐蚀性能和绝缘性能以及可靠性高的优点，材料比重轻的特性极大的降低了承载壳体的重量，为潜水器的性能提升提供了有效保障。外壳1和结构件根据产品外形和结构形式制造满足要求的成型模具，该模具具备一定的结构刚度、精准的尺寸和外形、完好的密封性、可拔模特性及产品成型所要求的热变形能力；
二、潜水器外壳1尺寸大，外形精度不易保证，为保证外壳1其外形精度则必须保证其成型模具的外形精度。模具制造采用两部制造法，先制造与产品外形一致的阳形模具，然后在阳形模具表面用玻璃钢复合材料翻制成型阴形模具。阳形模具采用整体金属桁架+表面树脂代木材料，然后表面外形进行数控精加工。阴形模具采用整体金属桁架+零收缩耐中温环氧树脂基体高强玻璃纤维复合材料成型。经此设计加工的潜水器外形精度十米长误差可控制在0.5mm以内，完全满足设计精度要求；
三、利用本实施方式制造的一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体，可使其内部设备在承载壳体的防护与承载下正常工作，复合材料极大的减轻了潜水器的自重，同时整体成型的高精度流线形曲面降低了水阻，减少了设备耗能；一体式承载壳体，显著的提高了设备整机的起吊承载和抗冲击能力，增大了设备使用时的安全系数和可靠性；优良的耐腐蚀材料将大大提高航行器的使用寿命。采用该结构设计和工艺制造的潜水器承载壳体是解决大尺度潜水器性能需求的重要手段，该潜水器承载壳体也是潜水器升级换代必不可少的重要配套装备。
其他步骤与具体实施方式一至六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同点是：步骤一中所述的外壳1按以下步骤制备：
(1)外表面耐老化层16和内表面耐老化层22的制备：将环氧树脂胶衣在80℃～100℃的条件下固化得到，外表面耐老化层16和内表面耐老化层22的厚度均为0.15mm～0.2mm；外表面短纤维层17和内表面短纤维层21的制备：将短玻璃纤维毡层和环氧树脂采用纤维预浸工艺复合成型，短玻璃纤维毡层和环氧树脂的质量比为1：0.8，外表面短纤维层17和内表面短纤维层21的厚度均为0.15mm～0.2mm；外表面隔离层18和内表面隔离层20的制备：将高强玻璃纤维织物和环氧树脂采用纤维预浸工艺复合成型，高强玻璃纤维织物和环氧树脂的质量比为1：0.8，外表面隔离层18和内表面隔离层20的厚度均为0.26mm～0.3mm；结构层19的制备：将碳纤维织物和环氧树脂采用纤维预浸工艺复合成型，碳纤维织物和环氧树脂的质量比为1：0.8，结构层19的厚度为4mm～4.2mm；
(2)将步骤(1)中得到的外表面耐老化层16、内表面耐老化层22、外表面短纤维层17、内表面短纤维层21、外表面隔离层18、内表面隔离层20和结构层19按照由外向内依次为外表面耐老化层16、外表面短纤维层17、外表面隔离层18、结构层19、内表面隔离层20、内表面短纤维层21和内表面耐老化层22的顺序层叠在一起，得到复合材料1，复合材料1通过高精度抗变形模具成型，得到外壳1。
其他步骤与具体实施方式一至七相同。
外表面耐老化层16和内表面耐老化层22为不含纤维的富树脂层，具有良好的耐化学腐蚀性；外表面短纤维层17，可使成型表面降低孔隙率更加密实，防止深海水压对内部结构层19的破坏，同时对外表面耐老化层16和后续的外表面隔离层18具有良好的粘接过度作用；外表面隔离层18和内表面隔离层20，具有较好的力学强度，同时具备良好的绝缘和耐腐蚀性能；结构层19为主承力层，具有优良的力学性能，其抗拉强度和模量高于一般钢材，但其比重不到钢的1/4。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同点是：步骤一中所述的结构件按以下步骤制备：
1)外表面耐老化层16和内表面耐老化层22的制备：将环氧树脂胶衣在80℃～100℃的条件下固化得到，外表面耐老化层16和内表面耐老化层22的厚度均为0.15mm～0.2mm；外表面短纤维层17和内表面短纤维层21的制备：将短玻璃纤维毡层和环氧树脂采用纤维预浸工艺复合成型，短玻璃纤维毡层和环氧树脂的质量比为1：0.8，外表面短纤维层17和内表面短纤维层21的厚度均为0.15mm～0.2mm；外表面隔离层18和内表面隔离层20的制备：将高强玻璃纤维织物和环氧树脂采用纤维预浸工艺复合成型，高强玻璃纤维织物和环氧树脂的质量比为1：0.8，外表面隔离层18和内表面隔离层20的厚度均为0.26mm～0.3mm；结构层19的制备：将碳纤维织物和环氧树脂采用纤维预浸工艺复合成型，碳纤维织物和环氧树脂的质量比为1：0.8，结构层19的厚度为6mm～10mm；
2)将步骤1)中得到的外表面耐老化层16、内表面耐老化层22、外表面短纤维层17、内表面短纤维层21、外表面隔离层18、内表面隔离层20和结构层19按照由外向内依次为外表面耐老化层16、外表面短纤维层17、外表面隔离层18、结构层19、内表面隔离层20、内表面短纤维层21和内表面耐老化层22的顺序层叠在一起，得到复合材料2，复合材料2通过模具成型，得到结构件。
其他步骤与具体实施方式一至八相同。
外表面耐老化层16和内表面耐老化层22为不含纤维的富树脂层，具有良好的耐化学腐蚀性；外表面短纤维层17，可使成型表面降低孔隙率更加密实，防止深海水压对内部结构层19的破坏，同时对外表面耐老化层16和后续的外表面隔离层18具有良好的粘接过度作用；外表面隔离层18和内表面隔离层20，具有较好的力学强度，同时具备良好的绝缘和耐腐蚀性能；结构层19为主承力层，具有优良的力学性能，其抗拉强度和模量高于一般钢材，但其比重不到钢的1/4。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同点是：所述步骤二中使用注射胶管将结构粘接胶13注射到外壳1与结构件的间隙的中心位置处。
其他步骤与具体实施方式一至九相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体，包括外壳1和结构件，所述外壳1包括上盖2和下壳体3，且外壳1上设置有垂直尾翼4、水平尾翼5、桨叶6、桨叶护圈7和吊环8，所述垂直尾翼4、水平尾翼5、桨叶6和桨叶护圈7设置在外壳1的艉部，所述吊环8设置在外壳1的中部，且与外壳1中部的横肋9连接；所述结构件通过结构粘接胶13、补强结构层14和补强表面层15与外壳1连接，结构件分为三个横肋9和一个纵肋10，三个横肋9分别横向设置在外壳1内部的艏部、中部和艉部，所述三个横肋9设置的位置分别为外壳1内部的艏部、中部和艉部的结构受力区，三个横肋9横剖的截面均为圆形或椭圆形；纵肋10设置在外壳1的中轴线上，且由外壳1内部的艏部贯穿至尾部；三个横肋9和一个纵肋10的横截面均为“T”形结构，所述“T”形结构由翼板11和腹板12组成；所述翼板11和腹板12一体化成型，所述翼板11的宽度为40mm～60mm；外壳1和结构件均为复合材料，所述复合材料由外向内依次为外表面耐老化层16、外表面短纤维层17、外表面隔离层18、结构层19、内表面隔离层20、内表面短纤维层21和内表面耐老化层22；
横肋9和纵肋10十字交叉布置并加固连接，在中部横肋9上固定有吊环8，起吊时吊环8承载的载荷可由中部横肋9连接的纵肋10传递到艏、艉部横肋9上，而这些结构件又同时与外壳1连接为一体，可将载荷分摊均布到承载壳体上，使承载壳体整体受力，有效的提高了承载壳体的刚度和抗变形能力，同时保证了承载壳体的起吊承载能力。采用连续纤维一体固化成型腹板12和翼板11，可保证腹板12和翼板11间的连接强度要求，而翼板11在宽度方向上增加与外壳1之间的胶接面积，有效的提高了各结构件和壳体间的连接强度；外壳1和结构件所用的材料和厚度均为对称一致结构，是为了防止结构层19两侧所用材料性质不同使该夹层结构内存在不同内应力，造成产品出现弯曲变形现象。
实施例二：一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体制造工艺，按以下步骤完成：
一、定位：外壳1不脱离模具，利用外壳1的模具作为定位的基准，同时利用定位工装将各结构件调整于设计的相对空间位置上，再进行固定，并保证外壳1与结构件和各组件的间隙为3mm～4mm；
二、胶接：使用注射胶管将结构粘接胶13注射到外壳1与结构件的间隙的中心位置处，当注射区域的缝隙两侧均有结构粘接胶13溢出时，停止注射结构粘接胶13，并将溢出的结构粘接胶13去除；
三、补强、固化和脱模：先将结构件的翻边处以及胶接的外壳1和结构件区域进行打磨清理，然后依次铺放补强结构层14和补强表面层15，并抽真空加压直至固化；固化后去掉模具，得到一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体；
步骤一中所述的外壳1按以下步骤制备：
(1)外表面耐老化层16和内表面耐老化层22的制备：将环氧树脂胶衣在80℃～100℃的条件下固化得到，外表面耐老化层16和内表面耐老化层22的厚度均为0.15mm～0.2mm；外表面短纤维层17和内表面短纤维层21的制备：将短玻璃纤维毡层和环氧树脂采用纤维预浸工艺复合成型，短玻璃纤维毡层和环氧树脂的质量比为1：0.8，外表面短纤维层17和内表面短纤维层21的厚度均为0.15mm～0.2mm；外表面隔离层18和内表面隔离层20的制备：将高强玻璃纤维织物和环氧树脂采用纤维预浸工艺复合成型，高强玻璃纤维织物和环氧树脂的质量比为1：0.8，外表面隔离层18和内表面隔离层20的厚度均为0.26mm～0.3mm；结构层19的制备：将碳纤维织物和环氧树脂采用纤维预浸工艺复合成型，碳纤维织物和环氧树脂的质量比为1：0.8，结构层19的厚度为4mm～4.2mm；
(2)将步骤(1)中得到的外表面耐老化层16、内表面耐老化层22、外表面短纤维层17、内表面短纤维层21、外表面隔离层18、内表面隔离层20和结构层19按照由外向内依次为外表面耐老化层16、外表面短纤维层17、外表面隔离层18、结构层19、内表面隔离层20、内表面短纤维层21和内表面耐老化层22的顺序层叠在一起，得到复合材料1，复合材料1通过高精度抗变形模具成型，得到外壳1；
步骤一中所述的结构件按以下步骤制备：
1)外表面耐老化层16和内表面耐老化层22的制备：将环氧树脂胶衣在80℃～100℃的条件下固化得到，外表面耐老化层16和内表面耐老化层22的厚度均为0.15mm～0.2mm；外表面短纤维层17和内表面短纤维层21的制备：将短玻璃纤维毡层和环氧树脂采用纤维预浸工艺复合成型，短玻璃纤维毡层和环氧树脂的质量比为1：0.8，外表面短纤维层17和内表面短纤维层21的厚度均为0.15mm～0.2mm；外表面隔离层18和内表面隔离层20的制备：将高强玻璃纤维织物和环氧树脂采用纤维预浸工艺复合成型，高强玻璃纤维织物和环氧树脂的质量比为1：0.8，外表面隔离层18和内表面隔离层20的厚度均为0.26mm～0.3mm；结构层19的制备：将碳纤维织物和环氧树脂采用纤维预浸工艺复合成型，碳纤维织物和环氧树脂的质量比为1：0.8，结构层19的厚度为6mm～10mm；
2)将步骤1)中得到的外表面耐老化层16、内表面耐老化层22、外表面短纤维层17、内表面短纤维层21、外表面隔离层18、内表面隔离层20和结构层19按照由外向内依次为外表面耐老化层16、外表面短纤维层17、外表面隔离层18、结构层19、内表面隔离层20、内表面短纤维层21和内表面耐老化层22的顺序层叠在一起，得到复合材料2，复合材料2通过模具成型，得到结构件；
步骤一中外壳1和结构件相互间的定位前，保持外壳1不脱离模具，进行组装定位内部的结构件，是为了利用模具为定位平台和基准，同时为了防止成型的外壳1自身刚度不足脱离模具后装配易发生变形；
先定位固定然后胶接的工艺，可以有效的保证结构件的安装位置，控制后期安装设备的各结构间的同轴度、平行度等尺寸，同时3mm～4mm的胶接缝可以留有一定位置调整空间，便于后续胶接工序操作同时也是该类结构粘接胶13的最佳使用厚度；
步骤二中，使用注射胶管，将其插入到需要注射“T”型结构件和外壳1间缝隙的中心位置进行注射结构粘接胶13，当缝隙两侧溢出多余的胶液时，说明该区域缝隙内已被注满胶液，边注射边移动，确保注射区域缝隙两侧均有胶液溢出，然后将溢出的多余胶液去除，待固化。如此设计可有效的降低胶接区域的孔隙率，提高胶接强度。

Claims (10)

1.一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体，其特征在于它包括外壳(1)和结构件，所述结构件通过结构粘接胶(13)、补强结构层(14)和补强表面层(15)与外壳(1)连接，结构件分为三个横肋(9)和一个纵肋(10)，三个横肋(9)分别横向设置在外壳(1)内部的艏部、中部和艉部，纵肋(10)设置在外壳(1)的中轴线上，且由外壳(1)内部的艏部贯穿至尾部；三个横肋(9)和一个纵肋(10)的横截面均为“T”形结构，所述“T”形结构由翼板(11)和腹板(12)组成；外壳(1)和结构件均为复合材料，所述复合材料由外向内依次为外表面耐老化层(16)、外表面短纤维层(17)、外表面隔离层(18)、结构层(19)、内表面隔离层(20)、内表面短纤维层(21)和内表面耐老化层(22)。
2.根据权利要求1所述的一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体，其特征在于所述外壳(1)包括上盖(2)和下壳体(3)，且外壳(1)上设置有垂直尾翼(4)、水平尾翼(5)、桨叶(6)、桨叶护圈(7)和吊环(8)，所述垂直尾翼(4)、水平尾翼(5)、桨叶(6)和桨叶护圈(7)设置在外壳(1)的艉部，所述吊环(8)设置在外壳(1)的中部，且与外壳(1)中部的横肋(9)连接。
3.根据权利要求1所述的一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体，其特征在于所述三个横肋(9)横剖的截面均为圆形或椭圆形。
4.根据权利要求1所述的一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体，其特征在于所述三个横肋(9)设置的位置分别为外壳(1)内部的艏部、中部和艉部的结构受力区。
5.根据权利要求1所述的一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体，其特征在于所述翼板(11)和腹板(12)一体化成型。
6.根据权利要求1所述的一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体，其特征在于所述翼板(11)的宽度为40mm～60mm。
7.一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体制造工艺，其特征在于该制造工艺按以下步骤完成：
一、定位：外壳(1)不脱离模具，利用外壳(1)的模具作为定位的基准，同时利用定位工装将各结构件调整于设计的相对空间位置上，再进行固定，并保证外壳(1)与结构件和各组件的间隙为3mm～4mm；
二、胶接：将结构粘接胶(13)注射到外壳(1)与结构件的间隙的中心位置处，当注射区域的缝隙两侧均有结构粘接胶(13)溢出时，停止注射结构粘接胶(13)，并将溢出的结构粘接胶(13)去除；
三、补强、固化和脱模：先将结构件的翻边处以及胶接的外壳(1)和结构件区域进行打磨清理，然后依次铺放补强结构层(14)和补强表面层(15)，并抽真空加压直至固化；固化后去掉模具，得到一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体。
8.根据权利要求7所述的一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体制造工艺，其特征在于步骤一中所述的外壳(1)按以下步骤制备：
(1)外表面耐老化层(16)和内表面耐老化层(22)的制备：将环氧树脂胶衣在80℃～100℃的条件下固化得到，外表面耐老化层(16)和内表面耐老化层(22)的厚度均为0.15mm～0.2mm；外表面短纤维层(17)和内表面短纤维层(21)的制备：将短玻璃纤维毡层和环氧树脂采用纤维预浸工艺复合成型，短玻璃纤维毡层和环氧树脂的质量比为1：0.8，外表面短纤维层(17)和内表面短纤维层(21)的厚度均为0.15mm～0.2mm；外表面隔离层(18)和内表面隔离层(20)的制备：将高强玻璃纤维织物和环氧树脂采用纤维预浸工艺复合成型，高强玻璃纤维织物和环氧树脂的质量比为1：0.8，外表面隔离层(18)和内表面隔离层(20)的厚度均为0.26mm～0.3mm；结构层(19)的制备：将碳纤维织物和环氧树脂采用纤维预浸工艺复合成型，碳纤维织物和环氧树脂的质量比为1：0.8，结构层(19)的厚度为4mm～4.2mm；
(2)将步骤(1)中得到的外表面耐老化层(16)、内表面耐老化层(22)、外表面短纤维层(17)、内表面短纤维层(21)、外表面隔离层(18)、内表面隔离层(20)和结构层(19)按照由外向内依次为外表面耐老化层(16)、外表面短纤维层(17)、外表面隔离层(18)、结构层(19)、内表面隔离层(20)、内表面短纤维层(21)和内表面耐老化层(22)的顺序层叠在一起，得到复合材料1，复合材料1通过高精度抗变形模具成型，得到外壳(1)。
9.根据权利要求7所述的一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体制造工艺，其特征在于步骤一中所述的结构件按以下步骤制备：
1)外表面耐老化层(16)和内表面耐老化层(22)的制备：将环氧树脂胶衣在80℃～100℃的条件下固化得到，外表面耐老化层(16)和内表面耐老化层(22)的厚度均为0.15mm～0.2mm；外表面短纤维层(17)和内表面短纤维层(21)的制备：将短玻璃纤维毡层和环氧树脂采用纤维预浸工艺复合成型，短玻璃纤维毡层和环氧树脂的质量比为1：0.8，外表面短纤维层(17)和内表面短纤维层(21)的厚度均为0.15mm～0.2mm；外表面隔离层(18)和内表面隔离层(20)的制备：将高强玻璃纤维织物和环氧树脂采用纤维预浸工艺复合成型，高强玻璃纤维织物和环氧树脂的质量比为1：0.8，外表面隔离层(18)和内表面隔离层(20)的厚度均为0.26mm～0.3mm；结构层(19)的制备：将碳纤维织物和环氧树脂采用纤维预浸工艺复合成型，碳纤维织物和环氧树脂的质量比为1：0.8，结构层(19)的厚度为6mm～10mm；
2)将步骤1)中得到的外表面耐老化层(16)、内表面耐老化层(22)、外表面短纤维层(17)、内表面短纤维层(21)、外表面隔离层(18)、内表面隔离层(20)和结构层(19)按照由外向内依次为外表面耐老化层(16)、外表面短纤维层(17)、外表面隔离层(18)、结构层(19)、内表面隔离层(20)、内表面短纤维层(21)和内表面耐老化层(22)的顺序层叠在一起，得到复合材料2，复合材料2通过模具成型，得到结构件。
10.根据权利要求7所述的一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体制造工艺，其特征在于所述步骤二中使用注射胶管将结构粘接胶(13)注射到外壳(1)与结构件的间隙的中心位置处。
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