CN110549645B - 一种天线盖板仿形预制件针刺方法及天线盖板成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种天线盖板仿形预制件针刺方法及天线盖板成型方法，包括：在模具外表面铺设层叠单元，层叠单元沿厚度方向包括至少一层纤维布和一层网胎；沿厚度方向针刺所述层叠单元使得网胎的短纤维随着针刺动作被带入纤维层内部，完成层叠单元的层内结合；在上一层叠单元上重复铺设层叠单元；沿厚度方向针刺上述至少相邻两层叠单元完成相邻两层叠单元的层间结合；重复铺设层叠单元及上述在相邻两层叠单元的针刺步骤，完成所有层叠单元的层间结合；脱模并对完成层间结合的整体在厚度方向贯穿缝合。解决现有技术中短纤维层间铺设预制件型面主要承受层间剪应力问题，实现提高天线盖板预制件强度并降低成本。

Description

一种天线盖板仿形预制件针刺方法及天线盖板成型方法

技术领域

本发明涉及航天航空预制件技术领域，具体是一种天线盖板仿形预制件针刺方法及天线盖板成型方法。

背景技术

航天航空领域的天线由于使用环境等因素，为了保护天线通常将天线设置在天线罩及天线盖板围设的空间内，天线罩及天线盖板需要采用透波材料制成并且具有一定的强度，天线罩及盖板通常由预制件再加工获得。

参见图1，现有的天线盖板采用多层由纤维布和网胎形成的层叠单元叠置铺设并针刺形成的板材预制件10通过机械加工获得，这种方法获得的天线盖板20侧面是通过纵向剪切层间纤维获得的，整个侧面的高度方向上由若干剪切后的短纤维21层叠形成，主要受层间剪切应力，强度不高；并且加工余量很大，浪费了大量二氧化硅纤维原料和加工成本。

发明内容

本发明提供一种天线盖板仿形预制件针刺方法及天线盖板成型方法，用于克服现有技术中强度较低且浪费原材料等缺陷，实现提高天线盖板预制件强度并降低成本。

为实现上述目的，本发明提供一种天线盖板仿形预制件针刺方法，包括以下步骤：

在模具外表面铺设层叠单元，所述层叠单元沿厚度方向包括至少一层纤维布和一层网胎；

沿厚度方向针刺所述层叠单元使得网胎的短纤维随着针刺动作被带入纤维层内部，完成层叠单元的层内结合；

在上一层叠单元上重复铺设层叠单元；并完成至少相邻两层叠单元的缝合；

沿厚度方向针刺上述至少相邻两层叠单元使得所述层叠单元的网胎的短纤维随着针刺动作被带入所述层叠单元的纤维层内部及上一层叠单元内部，完成相邻两层叠单元的层间结合；

重复铺设层叠单元及上述在相邻两层叠单元的缝合和针刺步骤，完成所有层叠单元的层间结合；

脱模并对完成层间结合的整体在厚度方向贯穿缝合。

为实现上述目的，本发明还提供一种天线盖板成型方法，包括以下步骤：

根据上述天线盖板仿形预制件针刺方法制备获得预制件；

用两刚性模具夹持预制件厚度方向的两面，按照控制余量调节两刚性模具的间隙以控制预制件厚度在预设范围；

将两刚性模具及预制件整体放入浸渍罐中，将浸渍罐抽真空至气压≤1000Pa后，浸渍灌吸入正硅酸乙酯的水醇溶液或二氧化硅溶胶，将预制件淹没以使预制件能透过两刚性模具的间隙或刚性模具自身的孔隙与正硅酸乙酯的水醇溶液或二氧化硅溶胶完全接触；在常温下浸渍5-12小时；

将预制件及两刚性模具整体取出，在70-90℃温度下处理12-24小时，然后在110-130℃烘4-8小时，再在140-160℃烘2-4小时；整个干燥固化过程中压力为常压-10MPa；脱模获得混合体；

重复浸渍和干燥固化步骤并循环浸渍固化1-7次获得固化混合体；

将固化混合体置于高温炉中，在温度700-900℃下处理1-2小时，使二氧化硅固体烧结致密化获得半成品；

将半成品重复上述浸渍、干燥固化、循环浸渍固化及烧结步骤并循环1-5次，获得成型产品；

对成型产品加工余量后获得成型天线盖板。

本发明提供的天线盖板仿形预制件针刺方法及天线盖板成型方法，通过形状与天线盖板形状吻合的模具对预制件提供支撑和铺设型面，在模具外表面铺设连续纤维布层和连续网胎层，通过纤维布和网胎层的纤维间隙变化产生变形后形成三维立体结构，在铺设层各方向均形成连续纤维，多个连续铺设层层叠后形成层叠单元，相邻层叠单元的缝合一方面在铺设过程中防止铺设层移位，另一方面增加层间结合力及铺设层之间的间隙，便于针刺过程中短纤维能够有效完成层间结合；并通过针刺工艺完成层间结合及层间结合，最后通过贯穿缝合提高整体层间抗剪切应力，相对于现有技术，天线盖板各方向纤维均匀连续，且各方向均匀交织形成，避免了某一个区域的受力不均衡，整体强度和性能较高，并且大大减少了原材料的用量，降低了成本，针刺工艺通过机械化设备完成，能够保证生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为现有技术的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的天线盖板仿形预制件针刺方制备的产品结构示意图；

图3为本发明实施例二提供的天线盖板仿形预制件针刺方制备的产品结构示意图；

图4为实施例一和实施例二中使用的模具的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例一

如附图1-4所示，本发明实施例提供一种天线盖板仿形预制件针刺方法，包括以下步骤：

S1,在模具100外表面铺设第一层叠单元1，所述层叠单元沿厚度方向包括至少一层纤维布1a和一层网胎1b；这里的模具100与天线罩盖板仿形预制件的形状吻合，起到支撑作用，可采用双层结构或复合层结构，内层采用钢性材质提供支撑，外层用于缓冲刺针的作用力而采用弹性变形材质，例如橡胶或硅胶；

S2,沿厚度方向针刺所述第一层叠单元1使得网胎1b的短纤维15随着针刺动作被带入纤维布1a内部，完成第一层叠单元1的层内结合；

S3,在第一层叠单元1上重复上述铺设步骤形成第二层叠单元2；并完成至少相邻两层叠单元的缝合；

S4,沿厚度方向针刺上述至少相邻两层叠单元(第一层叠单元1、第二层叠单元2)使得所述第二层叠单元2的网胎1b的短纤维15随着针刺动作被带入第二层叠单元2的纤维布1a内部及第一层叠单元1内部，完成相邻两层叠单元的层间结合；

S5,重复铺设层叠单元及上述至少在相邻两层叠单元的缝合和针刺步骤，完成所有层叠单元的层间结合；由内到外依次形成第一层叠单元1、第二层叠单元2、第三层叠单元……第N层叠单元n，直到到达预设厚度；

实际上针刺的行程可与成品的厚度相当，每次针刺所有铺设的层叠单元，例如预设15个层叠单元为坯件的总厚度，则针刺的行程可设置为比15个层叠单元的厚度稍多一点，则知道最后的第15层叠单元铺设完成后，针刺15个层叠单元的厚度，以使表层网胎的短纤维能够最大限度的与其临近的层叠单元完成厚度上的结合。

S6,脱模并对完成层间结合的整体在厚度方向用缝合线14贯穿缝合。

可以先铺设纤维布层、然后再将网胎层包裹纤维层外表面；也可以先铺设网胎层、然后再将纤维布包裹在网胎层外表面；在铺设纤维布和网胎时均通过调整纤维间隙使得平面状的纤维布和网胎产生变形，并形成一个与模具形状吻合的三维立体结构，任何方向上都是连续状，均不存在接头，也无需拼接；

在本发明一实施例中，第一层叠单元1铺设完成后，沿模具上开设的缝合槽在厚度方向上贯穿第一层叠单元1单线连续缝合；然后铺设第二层叠单元2，完成铺设后，再次沿模具上的缝合槽在厚度方向上贯穿第一层叠单元1和第二层叠单元2单线缝合；再然后铺设第三层叠单元3，完成铺设后，再次沿模具上的缝合槽在厚度方向上至少贯穿第三层叠单元3和部分第二层叠单元2(或整个第二层叠单元2)使得第三层叠单元3与第二层叠单元2缝合；铺设第四层叠单元4完成后，沿缝合槽在厚度方向上至少贯穿第四层叠单元3和部分第三层叠单元3(或整个第三层叠单元3)使得第四层叠单元4与第三层叠单元3缝合；重复，直到完成第一层叠单元1、第二层叠单元2和第三层叠单元3、……、第N-1层叠单元、第N层叠单元n的层间缝合。

该实施例中每次完成一个层叠单元后，都会对当前完成的层叠单元及与该层叠单元相邻的层叠单元进行层间缝合，为了降低缝合厚度，可仅缝合相邻的层叠单元，但是在缝合过程中，对于厚度的精准不易把握，为提高缝合效率，可不限于将当前层叠单元具体缝合在相邻层叠单元上，或内部间隔相邻的层叠单元上，只要穿透当前层叠单元与一部分或整个相邻层叠单元即可；每个层叠单元均通过该缝合线与相邻的层叠单元完成层间结合，至此完成所有层叠单元的层间结合。

然后通过针刺在刺入或穿出层叠单元时，通过针刺上沿径向悬伸的刺将网胎层的短纤维带入纤维层，完成层叠单元的层内结合；然后重复层叠单元的铺设，并通过针刺刺穿上一层叠单元和当前层叠单元，完成相邻两层叠单元的层间结合；重复上述层叠单元的铺设和相邻两层叠单元或所有铺设完成的层叠单元的针刺结合；直到完成所有层叠单元的针刺；最后将完成针刺的预制体半成品脱模后贯穿缝合完成预制件的制备；相对于现有技术，天线盖板各方向纤维均匀连续，不存在接头，且所有面的纤维均呈连续状，不存在断层，避免了某一个区域的受力不均衡，整体强度和性能较高，并且大大减少了原材料的用量，降低了成本，针刺工艺通过机械化设备完成，能够保证生产效率。

这里的三维立体结构指的是在具有刚性承托下呈现的立体结构，在失去支撑时由于柔性编织材质本身的因素而呈现塌陷状或折叠状，例如毛线编织的帽子，戴在头上呈半球状，摘下来时可以任意折叠，但是编织后形成的编制面是三维连续面；

作为优选实施例一，所述层叠单元铺设的步骤S1包括：

S11A，在模具100外表面连续铺设至少一层纤维布；

纤维布均采用机织布层，通过双向纤维编织形成；

S12A，调整纤维布在模具凸起部分上的纤维间隙使得纤维布1a与所述模具外表面吻合并形成三维纤维罩；S13A，在模具100外表面连续铺设至少一层网胎1b；具体方式同步骤S11；

S14A，调整网胎在模具凸起部分上的纤维间隙使得网胎1b与所述模具外表面吻合并形成三维网胎罩；具体方式同步骤S12；

S15A，通过设置在刺针主体周侧上的若干倒刺向靠近模具方向运行过程中带动网胎上的短纤维与层叠单元的三维纤维罩结合。

上述方法制备的天线盖板预制件在平面部分11、周侧面部分12以及顶面部分13整体上均由连续纤维铺布设形成，相对于现有技术，纤维布的连续尺寸大大延长，受力时普遍状况下通过纤维布的大尺寸连续纤维长度方向受力，而非层间受力，因此大大提高了强度和使用性能。

刺针可设置成正棱柱状，或棱锥状，优选为三棱锥，在每条棱上均设置有倒刺，倒刺的形状向外倾斜，与三棱锥的尖端部分之间的夹角呈锐角，在针刺自外向内刺入的过程中，通过倒刺与三棱锥尖端部分之间形成的丫杈形状将网胎层的短纤维挟持并向内带入纤维层内。为提高针刺效果，可将不同棱上的倒刺位置错开，减小刺入时的穿孔尺寸以提高网胎层的短纤维被倒刺刮起的几率。

优选地，为保证预制件表面的整洁，防止网胎层裸露在外面造成钩挂，影响短纤维的层间结合性能，在所述脱模并对完成层间结合的整体在厚度方向贯穿缝合之前还包括：

在完成层间结合的整体上铺设一层纤维布1a。

优选实施例二，所述层叠单元铺设的步骤包括：

S11B,在模具外表面连续铺设至少一层网胎；

S12B,调整网胎在模具凸起部分上的纤维间隙使得网胎与所述模具外表面吻合并形成三维网胎罩；

S13B,在模具外表面连续铺设至少一层纤维布；

S14B,调整纤维布在模具凸起部分上的纤维间隙使得纤维布与所述模具外表面吻合并形成三维纤维罩；

S15B,通过设置在刺针主体周侧上的若干正刺在远离模具方向运行过程中带动网胎上的短纤维与层叠单元的三维纤维罩结合。

刺针可设置成正棱柱状，或棱锥状，优选为三棱锥，在每条棱上均设置有正刺，正刺的形状向外倾斜，与三棱锥的尖端反方向的部分之间的夹角呈锐角，在针刺自内向外穿入的过程中，通过正刺与三棱锥远离尖端部分之间形成的丫杈形状将网胎层的短纤维挟持并向外带入纤维层内。为提高针刺效果，可将不同棱上的正刺位置错开，减小刺入时的穿孔尺寸以提高网胎层的短纤维被倒刺刮起的几率。相对于上述优选实施例一，在返回过程中与层叠单元脱离时将短纤维带入其他层内部，不会将短纤维从层叠单元内带出来而影响到层间结合质量，而实施例一中，尽管在刺针返回过程中与层叠单元脱离时有可能将短纤维从纤维层内带出来。

优选地，所述正刺与刺针主体远离刺入端的部分之间的夹角呈锐角，所述锐角的角度在14.5-25.8°之间。正刺的形状呈弧形，且刺端向开口内部弯曲或收缩并在边缘部向外翻设，一方面减小外径尺寸，减小刺入时对各铺设层的创面，另一方面在也便于将短纤维插住，有利于提高针刺效率。

优选的，所述调整纤维布或网胎在模具凸起部分上的纤维间隙使得纤维布或网胎与所述模具外表面吻合的步骤之后还包括：

S101,在所有铺设完成的所述三维纤维罩或三维网胎罩的整体厚度位于模具凸起部分的顶面与周侧面之间的顶点处尺寸小于预设值时；

S102,在三维纤维罩或三维网胎罩位于模具凸起部分的顶面与周侧面之间的顶点处分别铺设增厚片。

这里的纤维布增厚片与铺设的纤维布采用同种原料，形状可以采用圆形、椭圆形、方形或不规则形状，用于填补顶点部位由于拉伸导致地厚度差，在铺设过程中垫在顶点处铺设下一层纤维布即可，下一层纤维布形成纤维罩后能将顶点处垫设的增厚片围裹在两层纤维罩之间。

优选地，通过厚度测量件对铺设在所述模具上的所有纤维罩厚度进行测量，获得所有所述纤维罩的整体厚度位于模具凸起部分的顶面与周侧面之间的顶点处尺寸是否小于预设值。

优选地，所述厚度测量件包括多个，用于在铺设过程中对于不同数量铺设层厚度进行过程检测。

通过厚度测量件对铺设在所述模具上的所有纤维罩厚度进行测量，获得所有所述纤维罩的整体厚度位于模具凸起部分的顶面与周侧面之间的顶点处尺寸是否小于预设值。这个预设值通常为一层纤维布的厚度，一般在0.1～0.3毫米左右；这里的厚度测量件可以根据预制件或模具凸起部分的形状制作，例如：模具100采用图3中的结构和形状，测量件采用角度卡尺，包括两垂直立置面和位于两立置面之间的弧形顶面，两立置面用于夹持在第一周侧面103a上，两第一周侧面103a之间的尺寸为100mm，每铺设五层纤维布形成一个层叠单元，每个层叠单元的厚度在1mm左右，在铺设两个层叠单元后，采用角度卡尺测量，两立置面之间的尺寸为102mm，弧形顶面的形状和尺寸根据模具100的弧形顶面尺寸增加2mm厚度进行计算，将角度卡尺卡在两第一周侧面103a上，且顶面贴紧后从两端开口处能观察到顶点处实际厚度与设定厚度的差值。

为了能够检测整个铺设过程中顶点处的厚度差，以进行及时增补，针对每种型号的预制件产品可采用多个厚度测量件在铺设过程中对于不同铺设层厚度进行过程检测。例如上述实施例中，每铺设两个层叠单元就通过一个角度卡尺进行测量，供铺设14个层叠单元到达预设厚度时，需要设计七个角度卡尺，分别针对铺设两个层叠单元、四个层叠单元、六个、八个、十个、十二个和十四个层叠单元的厚度进行尺寸和形状上的设计和计算，最终获得角度卡尺的具体结构。

这里的模具的凸起的周侧面103还可以是其他形状，例如圆柱形、椭圆柱形、棱柱形等，具体根据需要制备的天线盖板仿形预制件及天线盖板的形状而定，凸起外形与天线盖板仿形预制件的凸起部分完全吻合；纤维布在横向铺设和纵向铺设的过程中会在一部分周侧面上铺设，形成连续的轴向铺设层，以提高铺设层的延伸尺寸，进而提高该方向的承载性能。

所述模具在本发明一实施例中，参照图3，这里的模具100包括凸起部分和平面部分101，凸起包括弧形顶面102和与平面部分101垂直的周侧面103，本实施例中周侧面包括两第一周侧面103a和两第二周侧面103b，第一周侧面103a与第二周侧面103b相邻且彼此垂直。所述铺设层叠单元的步骤包括：

在模具外表面连续铺设一层纤维布；

调整纤维布在模具凸起部分上的纤维间隙使得纤维布与所述模具外表面吻合并形成三维纤维罩；

重复上述纤维布铺设步骤形成两层三维纤维罩；

在模具外表面连续铺设一层网胎；

调整网胎在模具凸起部分上的纤维间隙使得网胎与所述模具外表面吻合并形成三维网胎罩；

针刺两层三维纤维罩及三维网胎罩完成层内结合形成层叠单元；

重复上述层叠单元的铺设完成层间结合；

每间隔两至五层叠单元在铺设纤维布或网胎时在三维纤维罩或三维网胎罩位于模具凸起部分的顶面与周侧面之间的顶点处分别铺设增厚片。

铺设纤维布增厚片与铺设网胎增厚片分别位于不同的层叠单元。

至此，完成第一层叠单元1的铺设，铺设完成后可通过针刺完成层间结合；重复上述步骤，完成第二层叠单元2的铺设，并针刺结合第一层叠单元1和第二层叠单元2；重复上述步骤，完成第三层叠单元的铺设，并针刺结合第二层叠单元2和第三层叠单元；如此重复，直到完成第N层叠单元的铺设，并针刺结合第N-1层叠单元和第N层叠单元，最后贯穿缝合第一层叠单元1、第二层叠单元2、第三层叠单元……第N层叠单元n；脱模后可按照任意形状走线整体贯穿缝合。

实施例二

基于上述实施例一，本发明实施例还提供一种天线盖板成型方法，包括以下步骤：

根据上述任意实施例的天线盖板仿形预制件针刺方法制备获得预制件；

用两刚性模具夹持预制件厚度方向的两面，按照控制余量调节两刚性模具的间隙以控制预制件厚度在预设范围；需要说明的是，这里为了获得预控厚度的预制件，调整两刚性模具之间的间隙，直到预制件达到预控厚度，常用的方式固定内刚性模具，向外刚性模具上施加压力，达到预控厚度范围时，固定内外刚性模具(例如螺栓连接固定等方式)，保持两者之间的间隙以控制预制件厚度；

将两刚性模具及预制件整体放入浸渍罐中，将浸渍罐抽真空至气压≤1000Pa后，浸渍灌吸入正硅酸乙酯的水醇溶液或二氧化硅溶胶(市售)，将预制件淹没以使预制件能透过两刚性模具的间隙或刚性模具自身的孔隙与正硅酸乙酯的水醇溶液或二氧化硅溶胶完全接触；在常温下浸渍5-12小时；

将预制件及两刚性模具整体取出，在70-90℃温度下处理12-24小时，然后在110-130℃烘4-8小时，再在140-160℃烘2-4小时；整个干燥固化过程中压力为常压-10MPa；脱模获得混合体；

重复浸渍和干燥固化步骤并循环浸渍固化1-7次获得固化混合体；

将固化混合体置于高温炉中，在温度700-900℃下处理1-2小时，使二氧化硅固体烧结致密化获得半成品；

将半成品重复上述浸渍、干燥固化、循环浸渍固化及烧结步骤并循环1-5次，获得成型产品；

对成型产品加工余量后获得成型天线盖板。

上述正硅酸乙酯的水醇溶液为自制，其制备方法包括：

将正硅酸乙酯、去离子水及无水乙醇配成均相溶液。

上述方法获得的天线盖板，天线盖板的预制件各方向纤维均匀连续，且两个方向均匀交织形成，避免了某一个区域的受力不均衡，整体强度和性能较高，进而使得天线盖板具有同样的性能，并且大大减少了原材料的用量，并节约了机加工成本，降低了成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种天线盖板仿形预制件针刺方法，其特征在于，包括以下步骤：

在模具外表面铺设层叠单元，所述层叠单元沿厚度方向包括至少一层纤维布和一层网胎；所述层叠单元铺设的步骤包括：在模具外表面连续铺设至少一层纤维布；调整纤维布在模具凸起部分上的纤维间隙使得纤维布与所述模具外表面吻合并形成三维纤维罩；在模具外表面连续铺设至少一层网胎；调整网胎在模具凸起部分上的纤维间隙使得网胎与所述模具外表面吻合并形成三维网胎罩；通过设置在刺针主体周侧上的若干倒刺向靠近模具方向运行过程中带动网胎上的短纤维与层叠单元的三维纤维罩结合；

在所有铺设完成的所述三维纤维罩或三维网胎罩的整体厚度位于模具凸起部分的顶面与周侧面之间的顶点处尺寸小于预设值时，在三维纤维罩或三维网胎罩位于模具凸起部分的顶面与周侧面之间的顶点处分别铺设增厚片；

沿厚度方向针刺所述层叠单元使得网胎的短纤维随着针刺动作被带入纤维层内部，完成层叠单元的层内结合；

在上一层叠单元上重复铺设层叠单元；并完成至少相邻两层叠单元的缝合；

沿厚度方向针刺上述至少相邻两层叠单元使得所述层叠单元的网胎的短纤维随着针刺动作被带入所述层叠单元的纤维层内部及上一层叠单元内部，完成相邻两层叠单元的层间结合；

重复铺设层叠单元及上述至少在相邻两层叠单元的针刺步骤，完成所有层叠单元的层间结合；

脱模并对完成层间结合的整体在厚度方向贯穿缝合。

2.如权利要求1所述的天线盖板仿形预制件针刺方法，其特征在于，在所述脱模并对完成层间结合的整体在厚度方向贯穿缝合之前还包括：

在完成层间结合的整体上铺设一层纤维布。

3.如权利要求1所述的天线盖板仿形预制件针刺方法，其特征在于，所述层叠单元铺设的步骤包括：

在模具外表面连续铺设至少一层网胎；

调整网胎在模具凸起部分上的纤维间隙使得网胎与所述模具外表面吻合并形成三维网胎罩；

在模具外表面连续铺设至少一层纤维布；

调整纤维布在模具凸起部分上的纤维间隙使得纤维布与所述模具外表面吻合并形成三维纤维罩；

通过设置在刺针主体周侧上的若干正刺在远离模具方向运行过程中带动网胎上的短纤维与层叠单元的三维纤维罩结合。

4.如权利要求3所述的天线盖板仿形预制件针刺方法，其特征在于，通过厚度测量件对铺设在所述模具上的所有纤维罩厚度进行测量，获得所有所述纤维罩的整体厚度位于模具凸起部分的顶面与周侧面之间的顶点处尺寸是否小于预设值。

5.如权利要求4所述的天线盖板仿形预制件针刺方法，其特征在于，所述厚度测量件包括多个，用于在铺设过程中对于不同数量铺设层厚度进行过程检测。

6.如权利要求5所述的天线盖板仿形预制件针刺方法，其特征在于，所述模具包括多边形平面部分和位于平面部分中心位置的凸起，所述凸起呈棱柱结构，包括多边弧形顶面和位于所述多边弧形顶面四周的多个侧面，所述铺设层叠单元的步骤包括：

在模具外表面连续铺设一层纤维布；

调整纤维布在模具凸起部分上的纤维间隙使得纤维布与所述模具外表面吻合并形成三维纤维罩；

重复上述纤维布铺设步骤形成两层三维纤维罩；

在模具外表面连续铺设一层网胎；

调整网胎在模具凸起部分上的纤维间隙使得网胎与所述模具外表面吻合并形成三维网胎罩；

针刺两层三维纤维罩及三维网胎罩完成层内结合形成层叠单元；

重复上述层叠单元的铺设完成层间结合；

每间隔两至五个层叠单元在铺设纤维布或网胎时在三维纤维罩或三维网胎罩位于模具凸起部分的顶面与周侧面之间的顶点处分别铺设增厚片。

7.如权利要求6所述的天线盖板仿形预制件针刺方法，其特征在于，铺设纤维布增厚片与铺设网胎增厚片分别在不同的层叠单元进行。

8.一种天线盖板成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过上述权利要求1～7任一项所述天线盖板仿形预制件针刺方法制备获得预制件；

用两刚性模具夹持预制件厚度方向的两面，按照控制余量调节两刚性模具的间隙以控制预制件厚度在预设范围；

将两刚性模具及预制件整体放入浸渍罐中，将浸渍罐抽真空至气压≤1000Pa后，浸渍灌吸入正硅酸乙酯的水醇溶液或二氧化硅溶胶，将预制件淹没以使预制件能透过两刚性模具的间隙或刚性模具自身的孔隙与正硅酸乙酯的水醇溶液或二氧化硅溶胶完全接触；在常温下浸渍5-12小时；

将预制件及两刚性模具整体取出，在70-90℃温度下处理12-24小时，然后在110-130℃烘4-8小时，再在140-160℃烘2-4小时；整个干燥固化过程中压力为常压-10MPa；脱模获得混合体；

重复浸渍和干燥固化步骤并循环浸渍固化1-7次获得固化混合体；

将固化混合体置于高温炉中，在温度700-900℃下处理1-2小时，使二氧化硅固体烧结致密化获得半成品；

将半成品重复上述浸渍、干燥固化、循环浸渍固化及烧结步骤并循环1-5次，获得成型产品；

对成型产品加工余量后获得成型天线盖板。

Images