CN116039117A - 一种圆形柔性太阳翼复合材料支撑肋的成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种圆形柔性太阳翼复合材料支撑肋的成型方法,首先将支撑肋拆分为宽度5mm的不同肋条零件,各肋条分别设计铺层模具,铺层模具内铺覆5mm宽度预浸窄带,压实,封装,热压罐固化,降温至120℃时出热压罐,热脱模,得到相应的肋条;按支撑肋平躺状态设计支撑肋胶接装配工装;利用支撑肋胶接装配工装进行各肋条装配试装,标记出肋条胶接面;肋条胶接面涂覆胶黏剂;利用支撑肋胶接装配工装进行各肋条胶接装配。本发明能够解决蜂窝夹层筒壳结构尺寸无法小型化、轻量化以及铺层成型桁架尺寸精度差、翘曲变形严重的难题。
Description
技术领域
本发明属于复合材料领域,涉及一种圆形柔性太阳翼复合材料支撑肋的成型方法。
背景技术
圆形柔性太阳翼是卫星太阳电池阵的承载平台,是一种发射阶段收拢、在轨阶段展开的柔性可折展结构,支撑肋是该折展结构的骨架。
现有卫星该类结构有多种形式,包括蜂窝夹层筒壳结构、铺层成型桁架等,该类产品存在以下问题:(1)蜂窝夹层筒壳结构主要用于卫星大型天线支撑臂,截面尺寸一般大于30×80mm,受蜂窝高度、脱模等限制,无法尺寸小型化,厚度不能满足5mm要求;(2)铺层成型桁架采用铺层成型,一次成型整个桁架,受铺层角度精度、固化内应力影响,桁架翘曲变形30mm以上,不能满足太阳翼支撑肋尺寸精度要求。
发明内容
本发明的目的是为了克服蜂窝夹层筒壳结构尺寸无法小型化、轻量化以及铺层成型桁架尺寸精度差、翘曲变形严重的难题,提供一种圆形柔性太阳翼复合材料支撑肋成型方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种支撑肋胶接装配工装,包括底板、基准板、胶接加压板、弹簧压紧定位组件、快拆垂直压紧组件;
其中,底板为工装平台,用于保证支撑肋平面度,提供连接接口;
基准板安装在底板上,基准板为固定不动状态,基准板一侧侧面与支撑肋的基准肋条随形,胶接加压板安装在底板上,胶接加压板一侧侧面与支撑肋的外肋条随形,基准板与胶接加压板平行放置,支撑肋位于基准板和胶接加压板之间;
胶接加压板呈长直条状,为活动板,能够在底板表面沿垂直于支撑肋的外肋条表面方向移动,胶接加压板由顶紧螺钉推动、顶紧,用于组件涂胶后对支撑肋整体胶接面施加压力,确保胶接质量;
弹簧压紧定位组件位于支撑肋的波浪肋条波谷处,每个波谷各安装1套,沿总长度方向将每个波谷结构精确定位;
快拆垂直压紧组件沿垂直底板方向将支撑肋的肋条压紧于底板上,避免各肋条在垂直于底板方向的对接错位。
优选的,所述弹簧压紧定位组件,位于肋条波谷处,包括固定件、弹簧、顶紧件、弹簧导向销、组件固定螺销,固定件中心开孔,组件固定螺销穿过该孔将固定件定位于底板上,固定件能够围绕组件固定螺销转动,使得弹簧压紧定位组件能够根据波浪肋条的实际制造形状自动调整方向,弹簧导向销与固定件固定,弹簧套在弹簧导向销上,位于固定件和顶紧件中间,弹簧沿弹簧导向销方向将顶紧件顶紧在波浪肋条的波谷内,固定件与顶紧件为机械间隙配合,使得固定件移动过程中始终与顶紧件平行,不错位,实现波浪肋条被压紧在基准肋条上的同时,波浪肋条各波谷结构定位。
一种圆形柔性太阳翼复合材料支撑肋成型方法,所述复合材料支撑肋包括末端肋条、外肋条、波浪肋条、基准肋条、三角肋、弯曲肋条、小C肋条、大C肋条共8种肋条,各肋条宽度均为5mm;包括以下步骤:
(1)为每种肋条设计铺层模具,铺层模具表面喷涂脱模剂,铺层模具内铺覆5mm宽度预浸窄带,压实,封装,热压罐固化,降温至120℃时出热压罐,热脱模,得到相应的肋条;
(2)利用支撑肋胶接装配工装进行各肋条装配试装,标记出肋条胶接面;
(3)根据标记出的肋条胶接面,利用支撑肋胶接装配工装进行各肋条胶接装配,过程如下:
(3.1)在基准肋条胶接面上刷室温固化胶黏剂,涂抹均匀,放置于底板上,并贴附在基准板侧面;在波浪肋条胶接面上刷胶黏剂,放置于底板上,并贴附在基准肋条外表面,波浪肋条为由宽到窄的结构;
(3.2)在末端肋条、三角肋条、小C肋条、大C肋条胶接面刷胶,末端肋条为U型结构,贴附在最窄端的波浪肋条和基准肋条外侧;将三角肋条通过两个胶接面贴附在大C肋条内侧,小C肋条贴附在大C肋条外侧,三角肋条、小C肋条、大C肋条形成的整体结构安装在最宽端的波浪肋条和基准肋条之间,且三角肋条的第三个胶接面贴附在基准肋条上,大C肋条贴附在波浪肋条上;
(3.3)在外肋条胶接面刷胶,将外肋条贴附在波浪肋条外表面,利用胶接加压板顶紧外肋条;
(3.4)检查所有胶接面在胶接段均有均匀溢胶,无孔隙,无缺胶,去除溢胶;
(3.5)利用快拆垂直压紧组件的橡胶弹性压紧头将8种肋条压紧于底板上,各肋条的5mm宽度互相对齐,无错位;
(3.6)胶黏剂固化后,脱模,完成支撑肋成型。
优选的,所述8种肋条的铺层模具均由六个相同的模块单元层叠而成;每个模块单元顶角处设计铺层凹槽,和相邻贴合的模块单元侧面共同形成铺层凹模;铺层凹槽轮廓与肋条轮廓一致,铺层凹槽宽度5mm;每个模块单元沿平行于凹槽方向设置密封槽;密封槽内安装密封胶条,阻止固化时树脂流失;6个模块单元层叠固定后形成5处铺层凹模,即一次可成型同种规格的5件肋条。
优选的,所述步骤(1)的具体实现方式如下:
a、在铺层模具的模块单元对接面密封槽内粘贴密封胶条,模块单元表面喷涂脱模剂,层叠后,拧紧固定螺栓,6个模块单元并拢贴实;
b、在铺层模具凹槽内逐层铺覆5mm宽度预浸窄带,逐层压实;
c、封装,热压罐固化,降温至120℃时出热压罐,热脱模,得到相应的肋条。
优选的,所述步骤(2)的具体实现方式如下:
a、将末端肋条、外肋条、网格肋条、基准肋条、三角肋条、波浪肋条、小C肋条、大C肋条,按照支撑肋结构状态放置于支撑肋胶接装配工装上,对胶接段画线,标记出涂胶区域;
b、打磨肋条胶接面树脂,去除浮胶,擦拭干净;
c、将各肋条分别安装于支撑肋胶接装配工装上,以基准板定位基准肋条,以弹簧压紧定位组件定位、压紧波浪肋条,用胶接加压板压紧外肋条;
g、检测胶接间隙,对间隙过大区域垫碳插片,作出标记;
h、拆卸各肋条。
优选的,间隙过大区域是指胶接段肋条间间隙大于0.2mm的区域。
优选的,所述步骤(3.1)中,调整波浪肋条的形状,保证弹簧压紧定位组件正好位于波浪肋条的波谷内,弹簧的弹力能够将波浪肋条胶接段压紧在基准肋条上,获得胶黏剂胶接压力。
优选的,三角肋条有三个胶接面,所述三个胶接面位于三角肋条的三个角处,三个角倒钝,呈平面状。
本发明的有益效果是:
1、本发明采用的圆形柔性太阳翼复合材料支撑肋成型方法解决了复合材料薄型镂空结构的成型难题,实现了长度2.5m宽度5mm的圆形柔性太阳翼支撑骨架的成型;
2、本发明采用的圆形柔性太阳翼复合材料支撑肋成型方法解决了支撑肋整体成型时的翘曲变形问题,其平面度控制在3mm以内;
3、本发明采用的圆形柔性太阳翼复合材料支撑肋各肋条的纤维铺层角度均为0°,所有纤维沿受力方向铺层,较其他同类结构,胶接成型的支撑肋力学性能提升20%以上。
附图说明
图1为本发明圆形柔性太阳翼状态示意图;
图2为本发明复合材料支撑肋结构示意图;
图3为本发明复合材料支撑肋肋条铺层模具结构示意图(8种肋条之一的波浪肋条铺层模具);
图4为本发明复合材料支撑肋胶接装配工装示意图。
具体实施方式
如图1-4所示,复合材料支撑肋是圆形柔性太阳翼的支撑骨架,可在发射阶段收拢层叠、在轨阶段展开。
圆形柔性太阳翼1是一种发射阶段收拢、在轨阶段展开的柔性可折展结构;支撑肋2是该结构阵面的支撑骨架,为纤维树脂基复合材料结构;总长度2500mm,厚度5mm,呈细条状;支撑肋2由末端肋条3、外肋条4、波浪肋条5、基准肋条6、三角肋7、弯曲肋条8、小C肋条9、大C肋条10共8种肋条组成;8种肋条通过耐高低温的室温固化胶黏剂粘接为整体;每种肋条均采用宽度5mm的预浸窄带直接铺层成型,铺层角度均为0°,沿长度方向;8种肋条分别设计铺层模11,模具均采用模块化设计,每套模具由6件相同的模块单元12组成;模块单元一侧设计铺层凹槽14,与贴合的另一模块单元12共同形成铺层凹模,凹模内凹槽轮廓与肋条轮廓一致;6件模块单元12层叠固定,形成5处铺层凹模,即一次可成型同种规格的5件肋条;模块单元12之间设计密封槽13,密封槽13与铺层凹槽14平行,密封槽13内放置密封胶条,用于结构密封;将5mm宽度的预浸窄带从模具一端到另一端准确铺放于模具凹槽内;热压罐固化;8种肋条在胶接装配工装上采用胶接工艺成为整体。
复合材料支撑肋2为纤维/树脂基层合结构,呈镂空网格状。
所述复合材料支撑肋2拆分为末端肋条3、外肋条4、波浪肋条5、基准肋条6、三角肋7、弯曲肋条8、小C肋条9、大C肋条10共8种肋条,8种肋条单独铺层、固化成型,然后采用胶接装配工艺以室温固化耐高温胶黏剂胶接为组件,成为整体。
所述复合材料支撑肋25mm宽度精度由肋条铺层模具11保证,组件整体精度由胶接装配模具保证。
所述复合材料支撑肋2的各肋条铺层模具11采用模块化设计,可根据单次肋条制造数量需要,增加或减少模块单元数量。
所述复合材料支撑肋的每个模块单元12一侧开铺层凹槽14,与另一件模块单元12贴合后形成1个铺层模具11。
所述复合材料支撑肋的每个模块单元12对接面上开密封槽13,密封槽13与铺层凹槽14平行,密封槽13内粘贴密封胶条,实现模块单元12间的密封,防止预浸料树脂在固化升温过程中流失。
所述复合材料支撑肋胶接装配工装14由底板15、基准板16、胶接加压板17、弹簧压紧定位组件18、快拆垂直压紧组件24等组成,其中,底板15为工装结构平台,用于保证支撑肋平面度,提供连接、定位接口,基准板16安装在底板15上,基准板16为固定不动状态,胶接加压板17安装在底板15上,支撑肋2位于基准板15和胶接加压板17之间。基准板16用于基准肋条6的定位,胶接加压板17用于组件涂胶后对支撑肋2整体胶接面施加压力,确保胶接质量,弹簧压紧定位组件18用于波浪肋条5的定位,快拆压紧组件18对8种肋条施加垂直于底板15的压力,避免各肋条5mm宽度方向的胶接错位。
所述复合材料支撑肋2位于胶接装配工装14基准板15和胶接加压板17之间,基准板16安装在底板15上,基准板16为固定不动状态,基准板16一侧侧面与基准肋条6随形,胶接加压板17安装在底板15上,胶接加压板17一侧侧面与外肋条4随形,基准板16与胶接加压板17平行放置。
胶接加压板17呈长直条状,为活动板,能够在底板15表面沿垂直于支撑肋2的外肋条4表面方向移动,胶接加压板17由顶紧螺钉23推动、顶紧,用于组件涂胶后对支撑肋2整体胶接面施加压力,确保胶接质量。
所述复合材料支撑肋2胶接装配工装14的弹簧压紧定位组件18用于波浪肋条5的定位,组件为位于肋条波谷处,每个波谷各安装1套,沿总长度方向将每个波谷精确定位。
所述复合材料支撑肋2胶接装配工装14的弹簧压紧定位组件18,位于波浪肋条5与外肋条4组成的镂空区域内,由固定件19、弹簧20、顶紧件21、弹簧导向销22、组件固定螺销23组成,固定件19中心开孔,组件固定螺销23穿过该孔将固定件19定位于底板15上,固定件19可围绕组件固定螺销23转动,使得组件可根据波浪肋条的实际制造形状自动调整方向,弹簧导向销22与固定件19固定,弹簧20套在弹簧导向销22上,位于固定件19和顶紧件21中间,弹簧20沿弹簧导向销22方向将顶紧件21顶紧在波浪肋条5的波谷内,固定件19与顶紧件21为机械间隙配合,使得固定件19移动过程中始终与顶紧件21平行,不错位,波浪肋条5被压紧在基准肋条6上的同时,波浪肋条5各波谷结构定位。。
所述复合材料支撑肋2胶接装配工装14的弹簧压紧定位组件18定位加压方式,可保证波浪肋条的准确定位,同时可保证波浪肋条5每个波谷胶接段与基准肋条6间施加均匀的胶接压力,保证胶接质量。
所述复合材料支撑肋2胶接装配工装14的快拆垂直压紧组件24沿垂直底板15方向将肋条压紧于底板15上,避免各肋条在垂直于底板15方向的对接错位。
具体步骤如下:
(1)肋条铺层
a、肋条铺层模具的模块单元对接面密封槽内粘贴密封胶条,表面喷涂脱模剂,层叠后,拧紧固定螺栓,6件模块单元并拢贴实;
b、在铺层模具凹槽内逐层铺覆5mm宽度预浸窄带,逐层压实;
c、封装,热压罐固化,降温至120℃时出热压罐,热脱模。
(2)胶接装配试装
d、将末端肋条3、外肋条4、网格肋条5、基准肋条6、三角肋条7、波浪肋条8、小C肋条9、大C肋条10,按照支撑肋结构状态放置于支撑肋胶接装配工装上,对胶接段画线;
e、打磨肋条胶接面树脂,去除浮胶,擦拭干净;
f、将各肋条分别安装于支撑肋胶接装配工装上,以基准板定位基准肋条,以弹簧压紧定位组件定位、压紧波浪肋条,用胶接加压板压紧外肋条;
g、检测胶接间隙,对间隙过大区域垫碳插片,作出标记;间隙过大区域是指胶接段肋条间间隙大于0.2mm的区域;
h、拆卸各肋条。
(3)支撑肋胶接装配
i、在基准肋条胶接面上刷室温固化胶黏剂,涂抹均匀,放置于底板上,以基准板定位,并贴附在基准板侧面。在波浪肋条上刷胶黏剂,放置于底板上,并贴附在基准肋条外表面,波浪肋条为由宽到窄的结构;调整波浪肋条的形状,保证弹簧压紧定位组件正好为于波浪肋条的波谷内,弹簧的弹力能够顶紧波浪肋条;
j、在末端肋条3、三角肋条7、小C肋条9、大C肋条10胶接表面刷胶,放置于底板上,以定位块定位;末端肋条3为U型结构,贴附在最窄端的波浪肋条和基准肋条外侧;将三角肋条7通过两个胶接面贴附在大C肋条10内侧,小C肋条9贴附在大C肋条10外侧,三角肋条7、小C肋条9、大C肋条10形成的整体结构安装在最宽端的波浪肋条和基准肋条之间,且三角肋条7的第三个胶接面贴附在基准肋条上,大C肋条10贴附在波浪肋条上。三角肋条7有三个胶接面,所述三个胶接面位于三角肋条7的三个角处,三个角倒钝,呈平面状。
k、在外肋条胶接表面刷胶,放置于底板上,将外肋条贴附在波浪肋条外表面,胶接加压板顶紧外肋条;
l、检查所有胶接面均有在胶接段均匀溢胶,无孔隙,无缺胶,清除溢胶;
m、打开快拆垂直压紧组件,组件的橡胶弹性压紧头将肋条压紧于底板上。
n、胶黏剂固化后,脱模。
实施例:
根据8种肋条的结构形式,分别设计铺层模具,铺层模具由模块单元层叠组成,预先设置密封槽和铺层凹槽,在肋条铺层模具的模块单元对接面密封槽内粘贴密封胶条,表面喷涂脱模剂,层叠后,拧紧固定螺栓,6件模块单元并拢贴实。
分别在铺层模具凹槽内逐层铺覆5mm宽度预浸窄带,逐层压实,铺层时绷紧预浸窄带,从模具一端连续铺层至另一端,每层铺层完成后,以滚轮压实,铺层完成后封真空袋,进热压罐固化,降温至120℃时出热压罐,热脱模,将肋条取出。
对成型的肋条进行胶接前试装配,将末端肋条3、外肋条4、波浪肋条5、基准肋条6、三角肋条7、波浪肋条8、小C肋条9、大C肋条10,按照支撑肋结构状态放置于支撑肋胶接装配工装上,对胶接段画线。
打磨肋条胶接面树脂,去除浮胶,以纱布蘸酒精擦拭干净,无多余物,晾干,按照支撑肋的结构形式,将各肋条分别安装于支撑肋胶接装配工装上,以基准板定位基准肋条,以弹簧压紧定位组件定位压紧波浪肋条,用胶接加压板压紧外肋条,末端肋条3、三角肋条7、小C肋条9、大C肋条10以定位块定位,检测胶接间隙,对间隙过大区域垫碳插片,作出标记,完成后拆卸各肋条。
支撑肋胶接装配时,首先在基准肋条胶接面上刷室温固化胶黏剂,涂抹均匀,放置于底板上,以基准板定位,在波浪肋条上刷胶黏剂,放置于底板上,调整波浪肋条的形状,保证弹簧压紧定位组件正好为于波浪肋条的波谷内,弹簧的弹力能够顶紧波浪肋条,在末端肋条3、三角肋条7、小C肋条9、大C肋条10胶接表面刷胶,放置于底板上,以定位块定位,在外肋条胶接表面刷胶,放置于底板上。
拧紧顶紧螺钉,保证胶接加压板顶紧外肋条,胶接压力传递至整个支撑肋,检查所有胶接面均有在胶接段均匀溢胶,无孔隙,无缺胶,无异常后,压紧快拆垂直压紧组件,组件的橡胶弹性压紧头将肋条压紧于底板上,常温静置48h胶黏剂固化后,脱模。
清理支撑肋表面残胶,检验支撑肋平度等关键指标。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
Claims (9)
1.一种支撑肋胶接装配工装,其特征在于:包括底板(15)、基准板(16)、胶接加压板(17)、弹簧压紧定位组件(18)、快拆垂直压紧组件(24);
其中,底板(15)为工装平台,用于保证支撑肋平面度,提供连接接口;
基准板(16)安装在底板(15)上,基准板(16)为固定不动状态,基准板(16)一侧侧面与支撑肋的基准肋条(6)随形,胶接加压板(17)安装在底板(15)上,胶接加压板(17)一侧侧面与支撑肋的外肋条(4)随形,基准板(16)与胶接加压板(17)平行放置,支撑肋(2)位于基准板(15)和胶接加压板(17)之间;
胶接加压板(17)呈长直条状,为活动板,能够在底板(15)表面沿垂直于支撑肋(2)的外肋条(4)表面方向移动,胶接加压板(17)由顶紧螺钉(23)推动、顶紧,用于组件涂胶后对支撑肋(2)整体胶接面施加压力,确保胶接质量;
弹簧压紧定位组件(18)位于支撑肋(2)的波浪肋条(5)波谷处,每个波谷各安装1套,沿总长度方向将每个波谷结构精确定位;
快拆垂直压紧组件(24)沿垂直底板(15)方向将支撑肋的肋条压紧于底板(15)上,避免各肋条在垂直于底板(15)方向的对接错位。
2.根据权利要求1所述的一种支撑肋胶接装配工装,其特征在于:所述弹簧压紧定位组件(18),位于肋条波谷处,包括固定件(19)、弹簧(20)、顶紧件(21)、弹簧导向销(22)、组件固定螺销(23),固定件(19)中心开孔,组件固定螺销(23)穿过该孔将固定件(19)定位于底板(15)上,固定件(19)能够围绕组件固定螺销(23)转动,使得弹簧压紧定位组件能够根据波浪肋条的实际制造形状自动调整方向,弹簧导向销(22)与固定件(19)固定,弹簧(20)套在弹簧导向销(22)上,位于固定件(19)和顶紧件(21)中间,弹簧(20)沿弹簧导向销(22)方向将顶紧件(21)顶紧在波浪肋条(5)的波谷内,固定件(19)与顶紧件(21)为机械间隙配合,使得固定件(19)移动过程中始终与顶紧件(21)平行,不错位,实现波浪肋条(5)被压紧在基准肋条(6)上的同时,波浪肋条(5)各波谷结构定位。
3.一种圆形柔性太阳翼复合材料支撑肋的成型方法,所述复合材料支撑肋(2)包括末端肋条(3)、外肋条(4)、波浪肋条(5)、基准肋条(6)、三角肋(7)、弯曲肋条(8)、小C肋条(9)、大C肋条(10)共8种肋条,各肋条宽度均为5mm;其特征在于,包括以下步骤:
(1)为每种肋条设计铺层模具,铺层模具表面喷涂脱模剂,铺层模具内铺覆5mm宽度预浸窄带,压实,封装,热压罐固化,降温至120℃时出热压罐,热脱模,得到相应的肋条;
(2)利用支撑肋胶接装配工装进行各肋条装配试装,标记出肋条胶接面;
(3)根据标记出的肋条胶接面,利用支撑肋胶接装配工装进行各肋条胶接装配,过程如下:
(3.1)在基准肋条胶接面上刷室温固化胶黏剂,涂抹均匀,放置于底板上,并贴附在基准板侧面;在波浪肋条胶接面上刷胶黏剂,放置于底板上,并贴附在基准肋条外表面,波浪肋条为由宽到窄的结构;
(3.2)在末端肋条(3)、三角肋条(7)、小C肋条(9)、大C肋条(10)胶接面刷胶,末端肋条(3)为U型结构,贴附在最窄端的波浪肋条和基准肋条外侧;将三角肋条(7)通过两个胶接面贴附在大C肋条(10)内侧,小C肋条(9)贴附在大C肋条(10)外侧,三角肋条(7)、小C肋条(9)、大C肋条(10)形成的整体结构安装在最宽端的波浪肋条和基准肋条之间,且三角肋条(7)的第三个胶接面贴附在基准肋条上,大C肋条(10)贴附在波浪肋条上;
(3.3)在外肋条胶接面刷胶,将外肋条贴附在波浪肋条外表面,利用胶接加压板顶紧外肋条;
(3.4)检查所有胶接面在胶接段均有均匀溢胶,无孔隙,无缺胶,去除溢胶;
(3.5)利用快拆垂直压紧组件的橡胶弹性压紧头将8种肋条压紧于底板上,各肋条的5mm宽度互相对齐,无错位;
(3.6)胶黏剂固化后,脱模,完成支撑肋成型。
4.根据权利要求3所述的一种圆形柔性太阳翼复合材料支撑肋的成型方法,其特征在于:所述8种肋条的铺层模具均由六个相同的模块单元(12)层叠而成;每个模块单元顶角处设计铺层凹槽(14),和相邻贴合的模块单元侧面(12)共同形成铺层凹模;铺层凹槽(14)轮廓与肋条轮廓一致,铺层凹槽(14)宽度5mm;每个模块单元沿平行于凹槽方向设置密封槽;密封槽内安装密封胶条,阻止固化时树脂流失;6个模块单元(12)层叠固定后形成5处铺层凹模,即一次可成型同种规格的5件肋条。
5.根据权利要求4所述的一种圆形柔性太阳翼复合材料支撑肋的成型方法,其特征在于:所述步骤(1)的具体实现方式如下:
a、在铺层模具的模块单元对接面密封槽内粘贴密封胶条,模块单元表面喷涂脱模剂,层叠后,拧紧固定螺栓,6个模块单元并拢贴实;
b、在铺层模具凹槽内逐层铺覆5mm宽度预浸窄带,逐层压实;
c、封装,热压罐固化,降温至120℃时出热压罐,热脱模,得到相应的肋条。
6.根据权利要求4所述的一种圆形柔性太阳翼复合材料支撑肋成型方法,其特征在于:所述步骤(2)的具体实现方式如下:
a、将末端肋条(3)、外肋条(4)、网格肋条(5)、基准肋条(6)、三角肋条(7)、波浪肋条(8)、小C肋条(9)、大C肋条(10),按照支撑肋结构状态放置于支撑肋胶接装配工装上,对胶接段画线,标记出涂胶区域;
b、打磨肋条胶接面树脂,去除浮胶,擦拭干净;
c、将各肋条分别安装于支撑肋胶接装配工装上,以基准板定位基准肋条,以弹簧压紧定位组件定位、压紧波浪肋条,用胶接加压板压紧外肋条;
g、检测胶接间隙,对间隙过大区域垫碳插片,作出标记;
h、拆卸各肋条。
7.根据权利要求6所述的一种圆形柔性太阳翼复合材料支撑肋的成型方法,其特征在于:间隙过大区域是指胶接段肋条间间隙大于0.2mm的区域。
8.根据权利要求3所述的一种圆形柔性太阳翼复合材料支撑肋的成型方法,其特征在于:所述步骤(3.1)中,调整波浪肋条的形状,保证弹簧压紧定位组件正好位于波浪肋条的波谷内,弹簧的弹力能够将波浪肋条胶接段压紧在基准肋条上,获得胶黏剂胶接压力。
9.根据权利要求3所述的一种圆形柔性太阳翼复合材料支撑肋的成型方法,其特征在于:三角肋条(7)有三个胶接面,所述三个胶接面位于三角肋条(7)的三个角处,三个角倒钝,呈平面状。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03126532A (ja) * | 1989-10-11 | 1991-05-29 | Fuji Heavy Ind Ltd | 複合材の折曲成形方法 |
US20110265942A1 (en) * | 2008-11-28 | 2011-11-03 | Corruven Canada Inc. | Waved Wood Assembly and Method of Making Same |
JP2012111103A (ja) * | 2010-11-24 | 2012-06-14 | Hitachi Chemical Co Ltd | シートモールディングコンパウンド(smc)成形品と金具を接着する方法 |
CN102848579A (zh) * | 2012-03-09 | 2013-01-02 | 昌河飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种双面蜂窝夹芯复合材料制件的制造方法 |
US20170122287A1 (en) * | 2014-06-11 | 2017-05-04 | Lm Wp Patent Holding A/S | A tip system for a wind turbine blade |
CN110103483A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-08-09 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种蜂窝芯拼接方法 |
CN114801214A (zh) * | 2022-05-09 | 2022-07-29 | 江苏恒铭达航空设备有限公司 | 航空复合材料结构组件二次胶接成型工艺以及组件结构 |
-
2022
- 2022-12-13 CN CN202211604466.3A patent/CN116039117B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03126532A (ja) * | 1989-10-11 | 1991-05-29 | Fuji Heavy Ind Ltd | 複合材の折曲成形方法 |
US20110265942A1 (en) * | 2008-11-28 | 2011-11-03 | Corruven Canada Inc. | Waved Wood Assembly and Method of Making Same |
JP2012111103A (ja) * | 2010-11-24 | 2012-06-14 | Hitachi Chemical Co Ltd | シートモールディングコンパウンド(smc)成形品と金具を接着する方法 |
CN102848579A (zh) * | 2012-03-09 | 2013-01-02 | 昌河飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种双面蜂窝夹芯复合材料制件的制造方法 |
US20170122287A1 (en) * | 2014-06-11 | 2017-05-04 | Lm Wp Patent Holding A/S | A tip system for a wind turbine blade |
CN110103483A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-08-09 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种蜂窝芯拼接方法 |
CN114801214A (zh) * | 2022-05-09 | 2022-07-29 | 江苏恒铭达航空设备有限公司 | 航空复合材料结构组件二次胶接成型工艺以及组件结构 |
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