轻质化异形舱体结构及舱体制作方法技术

本发明专利技术公开了一种轻质化异形舱体结构及舱体制作方法，本发明专利技术通过非金属型材(碳纤维)与金属承力部件整体复合在一起，在舱体抗冲击能力不减弱的前提下，实现轻质化要求。与现在舱体相比，本发明专利技术具有轻质化的优点，具有较好的应用价值和推广前景。并且，本发明专利技术采用碳纤维的壁板与轻质化异形舱体结构进行整体复合，相比常规的金属焊接骨架和铆接蒙皮制作成型，本发明专利技术在制作效率、成型后的可靠性、成型后的强度等方面都有很大的提升。

【技术实现步骤摘要】
轻质化异形舱体结构及舱体制作方法
本专利技术涉及大型舱体结构
，具体地指轻质化异形舱体结构及舱体制作方法。
技术介绍
现有异形舱体是由金属焊接骨架和铆接蒙皮制作而成，但在如今轻质化要求更高的前提下，全金属焊接与铆接成型已经失去了竞争力。为了提高武器系统的作战能力，轻质化要求已是一项很重要的指标之一，因此采用非金属材料并结合金属承力部件组合成型势在必行。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要提供一种轻质化异形舱体结构及舱体制作方法，本专利技术能在减轻异形舱体重量的前提下，保证异形舱体的抗冲击能力。为实现此目的，本专利技术所设计的一种轻质化异形舱体结构，它包括舱体底部金属承力框架，它还包括前端倾斜碳纤维竖管、第一气动弹簧碳纤维安装框、第二气动弹簧碳纤维安装框、后端碳纤维支撑框架、前部垂直斜碳纤维竖管、顶部水平碳纤维支撑管、水平碳纤维连接管和水平碳纤维撑杆，其中，前端倾斜碳纤维竖管的底端与舱体底部金属承力框架前端的左边角固定连接，前端倾斜碳纤维竖管的顶端与顶部水平碳纤维支撑管的前端固定连接，第一气动弹簧碳纤维安装框的底部固定在舱体底部金属承力框架的第一气动弹簧安装位上，第二气动弹簧碳纤维安装框的底部固定在舱体底部金属承力框架的第二气动弹簧安装位上，第二气动弹簧碳纤维安装框顶部的左侧角与顶部水平碳纤维支撑管固定连接，后端碳纤维支撑框架的底端固定在舱体底部金属承力框架的后端，后端碳纤维支撑框架顶端的左侧角与顶部水平碳纤维支撑管固定连接，前部垂直斜碳纤维竖管的底端与舱体底部金属承力框架右侧固定连接，前部垂直斜碳纤维竖管的顶端固定连接有水平碳纤维连接管的一端，水平碳纤维连接管的另一端与顶部水平碳纤维支撑管垂直固定连接，所述前部垂直斜碳纤维竖管位于舱体底部金属承力框架的前端与第一气动弹簧安装位之间，前端倾斜碳纤维竖管的顶部垂直固定连接水平碳纤维撑杆的一端。一种按上述结构进行轻质化异形舱体制作的方法，首先在所述轻质化异形舱体结构的各个金属叉件、平面三通、金属斜角转接头、角三通和角两通所在的搭接表面进行粗化处理，均匀地涂上树脂胶，搭接好后通过工装夹具将所述轻质化异形舱体结构固定并达到设计尺寸要求，然后放入高温箱中进行130～140℃，4～5小时的高温固化处理，待固化后取出轻质化异形舱体结构，卸掉工装夹具即可，最后将成型的轻质化异形舱体结构放入专用模具中，用碳纤维编制布进行壁板与轻质化异形舱体结构的整体复合，最终成型本专利技术的异形舱体。本专利技术的有益效果：本专利技术通过非金属型材(碳纤维)与金属承力部件整体复合在一起，在舱体抗冲击能力不减弱的前提下，实现轻质化要求。与现在舱体相比，本专利技术具有轻质化的优点，具有较好的应用价值和推广前景。并且，本专利技术采用碳纤维的壁板与轻质化异形舱体结构进行整体复合，相比常规的金属焊接骨架和铆接蒙皮制作成型，本专利技术在制作效率、成型后的可靠性、成型后的强度等方面都有很大的提升。附图说明图1为本专利技术中轻质化异形舱体的结构示意图；图2为本专利技术中轻质化异形舱体结构的结构示意图；图3为本专利技术中金属叉件连接处的结构示意图；图4为本专利技术中平面三通连接处的结构示意图；图5为本专利技术中角三通连接处的结构示意图；图6为本专利技术中角两通连接处的结构示意图；图7为本专利技术中金属斜角转接头连接处的结构示意图；图8为本专利技术中壁板与轻质化异形舱体结构复合的局部视图。其中，1—舱体底部金属承力框架、2—前端倾斜碳纤维竖管、3—第一气动弹簧碳纤维安装框、4—第二气动弹簧碳纤维安装框、5—后端碳纤维支撑框架、6—前部垂直斜碳纤维竖管、7—顶部水平碳纤维支撑管、8—顶部横向碳纤维支撑管、9—水平碳纤维连接管、10—水平碳纤维撑杆、11—金属叉件、12—平面三通、13—金属斜角转接头、14—角三通、15—角两通、16—壁板、17—泡沫夹芯结构。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明：本专利技术所设计的一种轻质化异形舱体结构，如图1～8所示，它包括舱体底部金属承力框架1、前端倾斜碳纤维竖管2、第一气动弹簧碳纤维安装框3、第二气动弹簧碳纤维安装框4、后端碳纤维支撑框架5、前部垂直斜碳纤维竖管6、顶部水平碳纤维支撑管7、水平碳纤维连接管9和水平碳纤维撑杆10，其中，前端倾斜碳纤维竖管2的底端与舱体底部金属承力框架1前端的左边角固定连接，前端倾斜碳纤维竖管2的顶端与顶部水平碳纤维支撑管7的前端固定连接，第一气动弹簧碳纤维安装框3的底部固定在舱体底部金属承力框架1的第一气动弹簧安装位上，第二气动弹簧碳纤维安装框4的底部固定在舱体底部金属承力框架1的第二气动弹簧安装位上，第二气动弹簧碳纤维安装框4顶部的左侧角与顶部水平碳纤维支撑管7固定连接，后端碳纤维支撑框架5的底端固定在舱体底部金属承力框架1的后端，后端碳纤维支撑框架5顶端的左侧角与顶部水平碳纤维支撑管7固定连接，前部垂直斜碳纤维竖管6的底端与舱体底部金属承力框架1右侧固定连接，前部垂直斜碳纤维竖管6的顶端固定连接有水平碳纤维连接管9的一端，水平碳纤维连接管9的另一端与顶部水平碳纤维支撑管7垂直固定连接，所述前部垂直斜碳纤维竖管6位于舱体底部金属承力框架1的前端与第一气动弹簧安装位之间，前端倾斜碳纤维竖管2的顶部垂直固定连接水平碳纤维撑杆10的一端。上述技术方案中，它还包括多个相互平行的顶部横向碳纤维支撑管8，所述多个顶部横向碳纤维支撑管8的一端均固定连接顶部水平碳纤维支撑管7。上述技术方案中，所述舱体底部金属承力框架1前端的左边角焊接一个与前端倾斜碳纤维竖管2匹配的金属叉件11，前端倾斜碳纤维竖管2的底端插入对应的金属叉件11中并紧固；舱体底部金属承力框架1右侧焊接一个与前部垂直斜碳纤维竖管6匹配的金属叉件11，前部垂直斜碳纤维竖管6的底端插入对应的金属叉件11中并紧固；舱体底部金属承力框架1的第一气动弹簧安装位的左右侧分别焊接一个与第一气动弹簧碳纤维安装框3中左右两竖杆匹配的金属叉件11，第一气动弹簧碳纤维安装框3中左右两竖杆的底部插入对应的金属叉件11中并紧固；舱体底部金属承力框架1的第二气动弹簧安装位的左右侧分别焊接一个与第二气动弹簧碳纤维安装框4中左右两竖杆匹配的金属叉件11，第二气动弹簧碳纤维安装框4中左右两竖杆的底部插入对应的金属叉件11中并紧固；舱体底部金属承力框架1的后端的左右两个角分别焊接一个与后端碳纤维支撑框架5中左右两竖杆匹配的金属叉件11，后端碳纤维支撑框架5中左右两竖杆的底部插入对应的金属叉件11中并紧固。上述技术方案中，舱体底部金属承力框架1上设有多个装备固定块。用于固定舱体内部的各种装备。上述技术方案中，多个顶部横向碳纤维支撑管8的一端均通过对应的平面三通12固定连接顶部水平碳纤维支撑管7。上述技术方案中，水平碳纤维连接管9和水平碳纤维撑杆10的一端通过对应的平面三通12固定连接顶部水平碳纤维支撑管7；前端倾斜碳纤维竖管2的顶端通过对应的金属斜角转接头13与顶部水平碳纤维支撑管7的前端固定连接。上述技术方案中，所述第二气动弹簧碳纤维安装框4顶部的左侧角通过对应的角三通14与顶部水平碳纤维支撑管7固定连接；所述后端碳纤维支撑框架5顶端的左侧角通过对应的角三通14与顶部水平碳纤维支撑管7固定连接。上述技术方案中，所述第二气动弹簧碳纤维安装框4的左侧竖杆通过对应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻质化异形舱体结构，它包括舱体底部金属承力框架(1)，其特征在于：它还包括前端倾斜碳纤维竖管(2)、第一气动弹簧碳纤维安装框(3)、第二气动弹簧碳纤维安装框(4)、后端碳纤维支撑框架(5)、前部垂直斜碳纤维竖管(6)、顶部水平碳纤维支撑管(7)、水平碳纤维连接管(9)和水平碳纤维撑杆(10)，其中，前端倾斜碳纤维竖管(2)的底端与舱体底部金属承力框架(1)前端的左边角固定连接，前端倾斜碳纤维竖管(2)的顶端与顶部水平碳纤维支撑管(7)的前端固定连接，第一气动弹簧碳纤维安装框(3)的底部固定在舱体底部金属承力框架(1)的第一气动弹簧安装位上，第二气动弹簧碳纤维安装框(4)的底部固定在舱体底部金属承力框架(1)的第二气动弹簧安装位上，第二气动弹簧碳纤维安装框(4)顶部的左侧角与顶部水平碳纤维支撑管(7)固定连接，后端碳纤维支撑框架(5)的底端固定在舱体底部金属承力框架(1)的后端，后端碳纤维支撑框架(5)顶端的左侧角与顶部水平碳纤维支撑管(7)固定连接，前部垂直斜碳纤维竖管(6)的底端与舱体底部金属承力框架(1)右侧固定连接，前部垂直斜碳纤维竖管(6)的顶端固定连接有水平碳纤维连接管(9)的一端，水平碳纤维连接管(9)的另一端与顶部水平碳纤维支撑管(7)垂直固定连接，所述前部垂直斜碳纤维竖管(6)位于舱体底部金属承力框架(1)的前端与第一气动弹簧安装位之间，前端倾斜碳纤维竖管(2)的顶部垂直固定连接水平碳纤维撑杆(10)的一端。...

【技术特征摘要】
1.一种轻质化异形舱体结构，它包括舱体底部金属承力框架(1)，其特征在于：它还包括前端倾斜碳纤维竖管(2)、第一气动弹簧碳纤维安装框(3)、第二气动弹簧碳纤维安装框(4)、后端碳纤维支撑框架(5)、前部垂直斜碳纤维竖管(6)、顶部水平碳纤维支撑管(7)、水平碳纤维连接管(9)和水平碳纤维撑杆(10)，其中，前端倾斜碳纤维竖管(2)的底端与舱体底部金属承力框架(1)前端的左边角固定连接，前端倾斜碳纤维竖管(2)的顶端与顶部水平碳纤维支撑管(7)的前端固定连接，第一气动弹簧碳纤维安装框(3)的底部固定在舱体底部金属承力框架(1)的第一气动弹簧安装位上，第二气动弹簧碳纤维安装框(4)的底部固定在舱体底部金属承力框架(1)的第二气动弹簧安装位上，第二气动弹簧碳纤维安装框(4)顶部的左侧角与顶部水平碳纤维支撑管(7)固定连接，后端碳纤维支撑框架(5)的底端固定在舱体底部金属承力框架(1)的后端，后端碳纤维支撑框架(5)顶端的左侧角与顶部水平碳纤维支撑管(7)固定连接，前部垂直斜碳纤维竖管(6)的底端与舱体底部金属承力框架(1)右侧固定连接，前部垂直斜碳纤维竖管(6)的顶端固定连接有水平碳纤维连接管(9)的一端，水平碳纤维连接管(9)的另一端与顶部水平碳纤维支撑管(7)垂直固定连接，所述前部垂直斜碳纤维竖管(6)位于舱体底部金属承力框架(1)的前端与第一气动弹簧安装位之间，前端倾斜碳纤维竖管(2)的顶部垂直固定连接水平碳纤维撑杆(10)的一端。2.根据权利要求1所述的轻质化异形舱体结构，其特征在于：它还包括多个相互平行的顶部横向碳纤维支撑管(8)，所述多个顶部横向碳纤维支撑管(8)的一端均固定连接顶部水平碳纤维支撑管(7)。3.根据权利要求1所述的轻质化异形舱体结构，其特征在于：所述舱体底部金属承力框架(1)前端的左边角焊接一个与前端倾斜碳纤维竖管(2)匹配的金属叉件(11)，前端倾斜碳纤维竖管(2)的底端插入对应的金属叉件(11)中并紧固；舱体底部金属承力框架(1)右侧焊接一个与前部垂直斜碳纤维竖管(6)匹配的金属叉件(11)，前部垂直斜碳纤维竖管(6)的底端插入对应的金属叉件(11)中并紧固；舱体底部金属承力框架(1)的第一气动弹簧安装位的左右侧分别焊接一个与第一气动弹簧碳纤维安装框(3)中左右两竖杆匹配的金属叉件(11)，第一气动弹簧碳纤维安装框(3)中左右两竖杆的底部插入对应的金属叉件(11)中并紧固；舱体底部金属承力框架(1)的第二气动弹簧安装位的左右侧分别焊接一个与第二气动弹簧碳纤维安装框(4)中左右两竖杆匹配的金属叉件(11)，第二气动弹簧碳纤维安装框(4)中左右两竖杆的底部插入对应的金属叉件(11)中并紧固；舱体底部金属承力框架(1)的后端的左右两个角分别焊接一个与后端碳纤维支撑框架(5)中左右两竖杆匹配的金属叉件(11)，后端碳纤维支撑框架(5)中左右两竖杆的底...

【专利技术属性】
技术研发人员：张和平，何云峰，王代宏，孙雪芳，张惠，杨尚国，
申请(专利权)人：湖北三江航天万峰科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42