一种锥形舱段布带缠绕成型装置和成型方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种锥形舱段布带缠绕成型装置和成型方法。其中的成型装置包括相对设置的第一连接盘以及第二连接盘，第一连接盘的中部和第二连接盘的中部通过中心轴连接，第一连接盘和第二连接盘之间通过2N个个外压紧辊以及2N个内压紧辊连接，2N个外压紧辊绕中心轴等角度间隔设置在第一圆周上，2N个内压紧辊分成N个内压紧辊组，N个内压紧辊组绕中心轴等角度间隔设置在第二圆周上，第一圆周、第二圆周和中心轴同轴设置，第二圆周位于第一圆周内部，每个内压紧辊组均包括两个内压紧辊，每个内压紧辊组的两个内压紧辊间隔设置。本发明专利技术可实现含有较大正曲率和负曲率结构的异形复杂结构舱段外复合层布带的顺利缠绕成型，具有很好的实用性。

A forming device and method of conical cabin cloth tape winding

The invention relates to a conical cabin section cloth belt winding forming device and a forming method. The forming device comprises a first connecting plate and a second connecting plate, wherein the middle part of the first connecting plate and the middle part of the second connecting plate are connected by a central axis, the first connecting plate and the second connecting plate are connected by 2n external pressing rollers and 2n internal pressing rollers, and 2n external pressing rollers are arranged on the first circumference at equal angular intervals around the central axis, and 2n internal pressing rollers are divided into n There are inner press roll groups, n inner press roll groups are arranged on the second circumference at equal angle intervals around the central axis, the first circumference, the second circumference and the central axis are arranged coaxially, the second circumference is located inside the first circumference, each inner press roll group includes two inner press rolls, and the two inner press rolls of each inner press roll group are arranged at intervals. The invention can realize the smooth winding and forming of the composite layer cloth belt outside the special-shaped complex structure cabin section with large positive curvature and negative curvature structure, and has good practicability.

【技术实现步骤摘要】
一种锥形舱段布带缠绕成型装置和成型方法
本专利技术属于复合材料成型
，尤其涉及一种锥形舱段布带缠绕成型装置和成型方法。
技术介绍
传统飞行器都为规则的筒形或者锥形结构，通常可采用规则的布带重叠缠绕、斜叠缠绕的方式直接缠绕成型。而对于大尺寸异性结构的舱段而言，其外形结构不规则导致产品表面存在较大的凸起或负曲率结构，在缠绕过程中，受预浸料粘度以及缠绕张力等因素影响，易出现预浸料与壳体间贴合差、脱粘分层等问题，无法顺利的成型防热层。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种锥形舱段布带缠绕成型装置和成型方法。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：一方面，本专利技术提供了一种锥形舱段布带缠绕成型装置，所述成型装置包括：相对设置的第一连接盘以及第二连接盘；中心轴，所述第一连接盘的中部和所述第二连接盘的中部通过所述中心轴连接；2N个外压紧辊以及2N个内压紧辊，所述第一连接盘和所述第二连接盘之间通过2N个个所述外压紧辊以及2N个所述内压紧辊连接，2N个所述外压紧辊绕所述中心轴等角度间隔设置在第一圆周上，2N个所述内压紧辊分成N个内压紧辊组，N个所述内压紧辊组绕所述中心轴等角度间隔设置在第二圆周上，所述第一圆周、所述第二圆周和所述中心轴同轴设置，所述第二圆周位于所述第一圆周内部，每个所述内压紧辊组均包括两个内压紧辊，每个所述内压紧辊组的两个所述内压紧辊间隔设置。进一步地，所述成型装置还包括：第一连接段和第二连接段，所述第一连接段固定设置在所述第一连接盘面向所述第二连接盘的一侧，所述第二连接段设置在所述第二连接盘面向所述第一连接盘的一侧，所述第一连接段和所述第二连接段之间具有距离，所述第一连接段和所述第二连接段位于所述第二圆周内。另一方面，本专利技术还一种锥形舱段布带缠绕成型方法，所述锥形舱段包括本体，所述本体呈锥形，所述本体的周面上设置有N个凸台，N个所述凸台绕所述本体的中心轴等角度间隔设置；所述成型方法包括：提供预浸布和权利要求1或2所述的成型工装，所述成型工装未装配N个内压紧辊组；将所述锥形舱段固定安装在所述成型工装的中心轴上，且，所述锥形舱段设置在所述第一连接盘和所述第二连接盘之间，所述第一圆周的半径和所述凸台到所述本体的中心轴的半径相一致；将所提供的预浸布缠绕在所述第一圆周上；待预浸布缠绕成型后，将所述第一圆周上的所述外压紧辊拆卸，并在所述成型工装上装配N个内压紧辊组，通过N个内压紧辊组将成型后的所述预浸布压设在所述锥形舱段的周面上，形成复合层，每个所述内压紧辊组的两个所述压紧辊压设在所述锥形舱段的凸台的相对两侧；真空预压所述复合层，使所述复合层和所述锥形舱段的周面贴合紧密；真空预压处理后，将N个内压紧辊组拆除；将所述复合层固化成型；对固化成型后的所述复合层加工成需要的外形。可选地，所述预浸布的种类为碳纤维预浸布、玻璃纤维预浸布或石英纤维预浸布。进一步地，所述预浸布的宽度为40mm～130mm。进一步地，将所提供的预浸布通过平缠、叠缠或斜缠的方式缠绕在所述第一圆周上；进一步地，所述真空预压所述复合层，使所述复合层和所述锥形舱段的周面贴合紧密，具体包括：采用整体外包或内外包覆的方式真空预压所述复合层，真空度要求不得大于-0.08MPa，并且关闭真空管路后，2min内真空不高于-0.08MPa为合格，包真空后预压温度不得超过70℃，时间控制在3h以内，保证所述复合层与所述锥形舱段的周面贴合紧密即可。进一步地，所述将所述复合层固化成型，具体包括：将所述复合层固化成型，固化过程中要求真空压力不得大于-0.08MPa，外压控制在3MPa以内。进一步地，所述对固化成型后的所述复合层加工，以加工成需要的外形，具体包括：采用机械加工的方式对固化成型后的所述复合层的外形加工，以加工成需要的外形。本专利技术的有益效果是：本专利技术所提供的一种锥形舱段布带缠绕成型装置和成型方法，可实现含有较大正曲率和负曲率结构的异形复杂结构舱段外复合层布带的顺利缠绕成型，具有很好的实用性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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获得其他的附图。图1为本专利技术实施例的一种锥形舱段的截面结构示意图；图2为本专利技术实施例的一种锥形舱段布带缠绕成型装置的结构示意图；图3为本专利技术实施例的一种锥形舱段布带缠绕成型方法的流程示意图；图4为预浸布缠绕在第一圆周上的状态示意图；图5为成型后的预浸布压设在锥形舱段的周面上的状态示意图；图6为采用整体外包真空预压复合层的结构示意图；图7为采用内外包覆真空预压复合层的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例的一种锥形舱段的截面结构示意图，结合图1，该锥形舱段包括本体1，本体1呈锥形，本体1的周面上设置有4个凸台2，4个凸台2绕本体1的中心轴等角度间隔设置，这样，就在本体1的周面上的四个方向上设置了较大的凸台，形成了类十字异形结构，该结构主要特点在于4个较大的凸台2以及凸台2与本体1的周面间形成了较大的负曲率凹槽结构，传统的布带缠绕方法无法满足复合层与本体1的贴合，以及无法施加张力需求，且，复合层采用布带缠绕的方式成型难度很大。因此，需对现有技术进行改进。针对上述问题，本专利技术实施例首先提供了一种锥形舱段布带缠绕成型装置，图2为本专利技术实施例的一种锥形舱段布带缠绕成型装置的结构示意图，结合图2，该成型装置包括第一连接盘3以及第二连接盘4，第一连接盘3以及第二连接盘4相对设置，二者的中部通过中心轴5连接，第一连接盘3和第二连接盘4之间通过2N个个外压紧辊6以及2N个内压紧辊7连接，2N个外压紧辊6绕中心轴5等角度间隔设置在第一圆周上，2N个内压紧辊7分成N个内压紧辊组，N个内压紧辊组绕中心轴5等角度间隔设置在第二圆周上，第一圆周、第二圆周和中心轴5同轴设置，第二圆周位于第一圆周内部，每个内压紧辊组均包括两个内压紧辊7，每个内压紧辊组的两个内压紧辊间隔设置。本专利技术实施例的外压紧辊是用于缠绕时的布带外支撑，要求2N个外压紧辊围成的形状的周长与舱段外形周长相同，以确定外支撑辊在连接盘上的位置；内压紧辊的作用在于：布带缠绕后，将预浸布压贴于锥形舱段的壳体表面，以满足舱段包真空固定要求，其位置应按照锥形舱段外形外扩缠绕复合层厚度的120％～150％进行设计。进一步地，结合图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锥形舱段布带缠绕成型装置，其特征在于，所述成型装置包括：/n相对设置的第一连接盘以及第二连接盘；/n中心轴，所述第一连接盘的中部和所述第二连接盘的中部通过所述中心轴连接；/n2N个外压紧辊以及2N个内压紧辊，所述第一连接盘和所述第二连接盘之间通过2N个个所述外压紧辊以及2N个所述内压紧辊连接，2N个所述外压紧辊绕所述中心轴等角度间隔设置在第一圆周上，2N个所述内压紧辊分成N个内压紧辊组，N个所述内压紧辊组绕所述中心轴等角度间隔设置在第二圆周上，所述第一圆周、所述第二圆周和所述中心轴同轴设置，所述第二圆周位于所述第一圆周内部，每个所述内压紧辊组均包括两个内压紧辊，每个所述内压紧辊组的两个所述内压紧辊间隔设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种锥形舱段布带缠绕成型装置，其特征在于，所述成型装置包括：
相对设置的第一连接盘以及第二连接盘；
中心轴，所述第一连接盘的中部和所述第二连接盘的中部通过所述中心轴连接；
2N个外压紧辊以及2N个内压紧辊，所述第一连接盘和所述第二连接盘之间通过2N个个所述外压紧辊以及2N个所述内压紧辊连接，2N个所述外压紧辊绕所述中心轴等角度间隔设置在第一圆周上，2N个所述内压紧辊分成N个内压紧辊组，N个所述内压紧辊组绕所述中心轴等角度间隔设置在第二圆周上，所述第一圆周、所述第二圆周和所述中心轴同轴设置，所述第二圆周位于所述第一圆周内部，每个所述内压紧辊组均包括两个内压紧辊，每个所述内压紧辊组的两个所述内压紧辊间隔设置。


2.根据权利要求1所述的锥形舱段布带缠绕成型装置，其特征在于，所述成型装置还包括：
第一连接段和第二连接段，所述第一连接段固定设置在所述第一连接盘面向所述第二连接盘的一侧，所述第二连接段设置在所述第二连接盘面向所述第一连接盘的一侧，所述第一连接段和所述第二连接段之间具有距离，所述第一连接段和所述第二连接段位于所述第二圆周内。


3.一种锥形舱段布带缠绕成型方法，其特征在于，所述锥形舱段包括本体，所述本体呈锥形，所述本体的周面上设置有N个凸台，N个所述凸台绕所述本体的中心轴等角度间隔设置；所述成型方法包括：
提供预浸布和权利要求1或2所述的成型工装，所述成型工装未装配N个内压紧辊组；
将所述锥形舱段固定安装在所述成型工装的中心轴上，且，所述锥形舱段设置在所述第一连接盘和所述第二连接盘之间，所述第一圆周的半径和所述凸台到所述本体的中心轴的半径相一致；
将所提供的预浸布缠绕在所述第一圆周上；
待预浸布缠绕成型后，将所述第一圆周上的所述外压紧辊拆卸，并在所述成型工装上装配N个内压紧辊组，通过N个内压紧辊组将成...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱君，陈雄斌，崔西峰，王飞，沈亚东，李晗，
申请(专利权)人：湖北三江航天红阳机电有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42