CN210970010U - 一种压力框 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种压力框，包括曲面、圆孔和多个结构丢层区，所述圆孔和结构丢层区设计在曲面的凸起面上，所述结构丢层区由若干个凹槽结构组成，本实用新型提供的的压力框，在球面上设计结构丢层区，结构丢层区由若干凹槽结构组成，这样在使用过程中，不仅有效降低结构总体厚度，还能使得结构受力均匀向四周分散，尽可能让整体压力框一起均匀受力，延长压力框的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于压力框工艺制造领域，具体为一种压力框。
背景技术
目前应用较为广泛的压力框结构简单，基本就是由球面以及球面上的一些圆孔构成，特定使用条件下（高压强、高载荷），如作为压力筒型件开口补强压力框，需长时间承受较大压强和载荷，重复使用多次依然维持较高的力学性能，由于压力框各个位置受力不同，很容易在某一个点由于受力重而导致局部出现裂痕，进而影响整个部件的使用。
实用新型内容
本实用新型为了克服上述问题，提供了一种压力框具体技术方案如下：
一种压力框，包括曲面、圆孔和多个结构丢层区，所述圆孔和结构丢层区设计在曲面的凸起面上，所述结构丢层区为凹槽结构。
该结构中，在曲面上设计出凹槽结构，一方面，可以降低产品的有效厚度，另一方面，受力时，由于曲面上的凹槽结构，可以使得该结构的压力框在受力时均匀向四周分散，减轻了局部受力过重的情况。
作为进一步的改进，其特征在于：所述曲面为皮球面。
作为进一步的改进，其特征在于：所述凹槽结构为矩形凹槽结构。
作为进一步的改进，其特征在于：所述压力框由碳纤维制成。
由于碳纤维材料在强度上不输金属，在轻度上更是有绝对优势，因此采用碳纤维制成该压力框能大幅度降低压力框的重量，这在航天器设计中尤为重要，而且加工的时候通过一体化铺丝，然后固化，使得制备方法也得到了很大改进，生产成本也较之金属更低。
作为进一步的改进，其特征在于：所述压力框的厚度为5-15mm。
采用碳纤维材料时，可以进行一体化制作，方便快捷。
本实用新型的有益效果：本实用新型的提供的压力框，在球面上设计结构丢层区，结构丢层区为若干凹槽结构，这样在使用过程中，不仅有效降低结构总体厚度，还能使得结构受力均匀向四周分散，尽可能让整体压力框一起均匀受力，延长压力框的使用寿命。
附图说明
图1为实施例中压力框的结构示意图。
具体实施方式
为了加深对本实用新型的理解，下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不对保护范围构成限定。
实施例
如图1所示，为一种由碳纤维制成的压力框，包括皮球面1、圆孔2、多个结构丢层区3，结构丢层区3为矩形凹槽结构。
以附图1结构为示例，假定制件皮球面厚度为15mm，最大圆半径为1500mm，圆孔贯通整个压力框，铺层设计为（0/45/90）ns,纤维采用T800级碳纤维，树脂及固化剂为环氧体系，模具提前准备好，制件内圆弧面由模具赋型决定。一种复合材料压力框的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：预浸料分切，将300mm幅宽碳纤维预浸料从-18℃冷库取出，常温放置8h至包装袋外无冷凝水。利用自动分切设备将150mm预浸料分切成20条6.35mm规定规格幅宽的预浸丝，废边预料留存，将6.35mm预浸丝披裹PE膜后缠绕在丝束卷上，接头用胶带纸固定；
步骤二：自动铺丝，在恒温恒湿且洁净环境中，将压力框成型工装装配在自动铺丝机定位器上，提前准备好自动铺丝机铺丝程序，将丝束卷进行放卷，丝束卷上的预浸丝牵引至铺丝头，PE膜牵引至PE膜回收装置，将预浸丝铺放在压力框成型工装上，然后按照铺丝程序进行自动铺丝，铺丝范围包括皮球面1和结构丢层区3，形成制件，首层需要制作真空袋进行一次冷压，其中皮球面1厚度为15mm，结构丢层区3的厚度为10mm；
步骤三：热压罐固化，自动铺丝完成后将制件放置在热压罐中加热，开始固化，升温速率为3℃/min，固化温度为180℃，然后保温120min，固化完成后关闭加热，制件随炉冷却，冷却速率为2.5℃/min，待热压罐温度降至40℃，打开热压罐，制件继续降温冷却，待制件降温至常温时，将制件移出热压罐，准备脱模；
步骤四：脱模，利用行车等辅助分解压力框成型工装，将制件取出；
步骤五：加工，利用柔性夹具系统，将复合材料压力框毛坯放置在柔性夹具真空吸盘上面，提前准备好柔性夹具编程程序和CNC加工程序，按照制件实际尺寸干态加工，加工的顺序依次为，圆孔粗加工→圆孔精加工→清除毛边。
本实施例中的方法制备压力框，设计有结构丢层区，结构丢层区为矩形凹槽结构，结构丢层区不仅有效降低结构总体厚度，还能使得结构受力均匀向四周分散，这样可以延长制件的使用寿命。同时，采用一体化全碳纤复合材料自动铺丝热压罐成型压力框，能够最大限度保留结构的承载能力，提高生产效益，保证质量均一性，降低生产总体成本。
Claims (5)
1.一种压力框，其特征在于：包括曲面、圆孔和多个结构丢层区，所述圆孔和结构丢层区设计在曲面的凸起面上，所述结构丢层区为凹槽结构。
2.根据权利要求1所述的一种压力框，其特征在于：所述曲面为球面。
3.根据权利要求1所述的一种压力框，其特征在于：所述凹槽结构为矩形凹槽结构。
4.根据权利要求1所述的一种压力框，其特征在于：所述压力框由碳纤维制成。
5.根据权利要求4所述的一种压力框，其特征在于：所述压力框的厚度为5-15mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921561540.1U CN210970010U (zh) | 2019-09-19 | 2019-09-19 | 一种压力框 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201921561540.1U CN210970010U (zh) | 2019-09-19 | 2019-09-19 | 一种压力框 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN210970010U true CN210970010U (zh) | 2020-07-10 |
Family
ID=71454932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201921561540.1U Active CN210970010U (zh) | 2019-09-19 | 2019-09-19 | 一种压力框 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN210970010U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112507454A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-03-16 | 中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所 | 一种用于大面积金属结构复材补强的纤维铺层和丢层方法 |
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2019
- 2019-09-19 CN CN201921561540.1U patent/CN210970010U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112507454A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-03-16 | 中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所 | 一种用于大面积金属结构复材补强的纤维铺层和丢层方法 |
| CN112507454B (zh) * | 2020-12-04 | 2022-08-23 | 中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所 | 一种用于大面积金属结构复材补强的纤维铺层和丢层方法 |
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