一种舱段铺带成型方法技术

本发明专利技术公开一种舱段铺带成型方法，涉及复合材料防热层成型技术领域，解决了相关技术中对型面存在较大凸起或负曲率结构的舱段进行缠绕铺带存在预浸料与壳体间贴合差、脱粘分层的技术问题。包括对舱段壳体进行平缠式的缠绕铺带，形成有至少两层布层，采取错位铺带成型，包括宽度错位铺带和角度错位铺带中的至少一种，宽度错位铺带包括相邻两个布层沿布宽方向错位布置，角度错位铺带包括相邻两个布层的铺带方向相反设置；并且舱段壳体每缠绕铺带一个预设厚度均进行预压定型；在缠绕铺带和预压定型之后进行固化成型。从而解决了防热层分层、疏松等内部缺陷，同时提高了防热层外观平整度以及外形尺寸精度，基本达到了外形不加工的效果，降低了成本。降低了成本。降低了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种舱段铺带成型方法


[0001]本专利技术涉及复合材料防热层成型
，尤其涉及一种舱段铺带成型方法。

技术介绍

[0002]传统飞行器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。而对于大尺寸异形结构的舱段而言，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

[0003]本申请提供一种舱段铺带成型方法，解决了相关技术中对型面存在较大凸起或负曲率结构的舱段进行缠绕铺带存在预浸料与壳体间贴合差、脱粘分层的技术问题。
[0004]本申请提供一种舱段铺带成型方法，包括选取预浸布带，对舱段壳体进行缠绕铺带，缠绕铺带的缠绕方式为平缠，缠绕铺带形成有至少两层布层，缠绕铺带采取错位铺带成型，错位铺带包括宽度错位铺带和角度错位铺带中的至少一种，宽度错位铺带包括相邻两个布层沿布宽方向错位布置，角度错位铺带包括相邻两个布层的铺带方向相反设置；缠绕铺带时，舱段壳体每缠绕铺带一个预设厚度均进行预压定型；在缠绕铺带和预压定型之后，对舱段壳体及布层进行固化成型。
[0005]可选地，宽度错位铺带包括：
[0006]沿布宽方向错位布置的相邻两个布层形成第一错位宽度，预浸布带的带宽等于布层的层数与第一错位宽度的乘积。
[0007]可选地，预浸布带呈连续布带设置；
[0008]选取预浸布带包括制备预浸布带，制备的预浸布带呈收卷的预浸布卷设置，预浸布卷中沿厚度方向的相邻两层预浸布带间均设有分离薄膜。
[0009]可选地，错位铺带成型，包括预浸布带从压辊迁出并铺覆在舱段壳体表面；
[0010]压辊具有压辊摆角，调整压辊摆角以使得与压辊连接的机械臂与舱段壳体避免干涉。
[0011]可选地，预压定型包括：采用真空或外压对已铺覆的布层进行预压；预设厚度选取为1mm～4mm，预压的压力控制在
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0.1MPa～1MPa，预压的温度小于等于70℃，单次预压的时间控制在3h以内。
[0012]可选地，在最后一次预压定型之后，以及在固化成型之前，还包括对舱段壳体上的布层进行校正和修补。
[0013]可选地，固化成型包括：
[0014]将铺带和预压定型后的舱段壳体及布层放在烘箱或热压罐中，固化压力控制在
‑
0.1MPa～1MPa。
[0015]可选地，舱段铺带成型方法包括缠绕工装，缠绕工装包括：
[0016]两个法兰盘，平行地间隔设置；
[0017]中心轴，穿设于两个法兰盘；
[0018]第一延伸支撑部和第二延伸支撑部，分别贴近两个法兰盘的内侧设置，第一延伸支撑部和第二延伸支撑部的中间区域形成容置舱段壳体的容置区；以及
[0019]两个锁紧螺母，螺纹安装于中心轴，分别贴近两个法兰盘的外侧设置，以在舱段壳体安装于容置区时将一个法兰盘、第一延伸支撑部、舱段壳体、第二延伸支撑部和另一个法兰盘抵紧。
[0020]可选地，对舱段壳体进行缠绕铺带，还包括：
[0021]预浸布安装盘，用于装载预浸布卷并旋转进行开卷；
[0022]分离薄膜收卷机构，用于预浸布卷开卷后收卷预浸布卷中的分离薄膜。
[0023]可选地，舱段铺带成型方法包括用于类十字锥筒结构舱段铺带成型。
[0024]本申请有益效果如下：本申请提供一种舱段铺带成型方法，以平面缠绕的方式对舱段壳体进行缠绕铺带，包括通过宽度错位铺带和角度错位铺带中的至少一种；其中宽度错位铺带中相邻两个布层沿布宽方向错位布置，角度错位铺带中相邻两个布层的铺带方向相反设置，以此在舱段壳体上形成多层布层，可以对舱段壳体的型面上可能的凸起或负曲率结构进行铺带；并且在铺带过程中和过程后进行预压定型，提高防热层与舱段壳体间的粘接强度以及型面贴合性，改善了一次性铺缠厚度过大而使防热层内部预压不密实导致的疏松缺陷，改善了防热层重量超过预浸布件的粘接强度时导致预浸布间以及预浸布与壳体间分层，改善了在负曲率部位直接出现脱粘、掉落现象；在缠绕铺带和预压定型之后进行固化成型；综上所述，上述舱段铺带成型方法采用铺带的方式实现了防热层成型，解决了防热层分层、疏松等内部缺陷，同时提高了防热层外观平整度以及外形尺寸精度，防热层整体厚度偏差可控制在1.2mm以内，基本达到了外形不加工的效果，降低了成本。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，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。
[0026]图1为本申请提供的一种舱段壳体的截面示意图；
[0027]图2为本申请提供的舱段铺带成型方法中涉及的缠绕工装的结构示意图；
[0028]图3为平缠(平面缠绕)的示意图；
[0029]图4为本申请提供的舱段铺带成型方法中缠绕铺带的示意图；
[0030]图5a至图5c为本申请提供的舱段铺带成型方法中角度错位铺带的示意图；
[0031]图6a至图6d为本申请提供的舱段铺带成型方法中宽度错位铺带的示意图。
[0032]附图标注：10
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缠绕工装，100
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法兰盘，200
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中心轴，300
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第一延伸支撑部，400
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第二延伸支撑部，500
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锁紧螺母，20
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预浸布带，30
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舱段壳体，40
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分离薄膜，50
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压辊，60
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预浸布安装盘，70
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分离薄膜收卷机构。
具体实施方式
[0033]本申请实施例通过提供一种舱段铺带成型方法，解决了相关技术中对型面存在较
大凸起或负曲率结构的舱段进行缠绕铺带存在预浸料与壳体间贴合差、脱粘分层的技术问题。
[0034]本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
[0035]一种舱段铺带成型方法，包括选取预浸布带，对舱段壳体进行缠绕铺带，缠绕铺带的缠绕方式为平缠，缠绕铺带形成有至少两层布层，缠绕铺带采取错位铺带成型，错位铺带包括宽度错位铺带和角度错位铺带中的至少一种，宽度错位铺带包括相邻两个布层沿布宽方向错位布置，角度错位铺带包括相邻两个布层的铺带方向相反设置；缠绕铺带时，舱段壳体每缠绕铺带一个预设厚度均进行预压定型；在缠绕铺带和预压定型之后，对舱段壳体及布层进行固化成型。
[0036]为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
[0037]针对型面存在较大凸起或负曲率结构的舱段，如图1所示的类十字锥筒结构舱段，主要为在锥形舱段结构的圆周方向均布有4个大尺寸的凸台，形成了的类十字异形结构，该结构主本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种舱段铺带成型方法，其特征在于，所述舱段铺带成型方法包括：选取预浸布带，对舱段壳体进行缠绕铺带，所述缠绕铺带的缠绕方式为平缠，所述缠绕铺带形成有至少两层布层，所述缠绕铺带采取错位铺带成型，所述错位铺带包括宽度错位铺带和角度错位铺带中的至少一种，所述宽度错位铺带包括相邻两个所述布层沿布宽方向错位布置，所述角度错位铺带包括相邻两个所述布层的铺带方向相反设置；所述缠绕铺带时，所述舱段壳体每缠绕铺带一个预设厚度均进行预压定型；在所述缠绕铺带和所述预压定型之后，对所述舱段壳体及所述布层进行固化成型。2.如权利要求1所述的舱段铺带成型方法，其特征在于，所述宽度错位铺带包括：沿布宽方向错位布置的相邻两个所述布层形成第一错位宽度，所述预浸布带的带宽等于所述布层的层数与所述第一错位宽度的乘积。3.如权利要求1所述的舱段铺带成型方法，其特征在于，所述预浸布带呈连续布带设置；所述选取预浸布带包括制备所述预浸布带，制备的所述预浸布带呈收卷的预浸布卷设置，所述预浸布卷中沿厚度方向的相邻两层所述预浸布带间均设有分离薄膜。4.如权利要求1所述的舱段铺带成型方法，其特征在于，所述错位铺带成型，包括所述预浸布带从压辊迁出并铺覆在所述舱段壳体表面；所述压辊具有压辊摆角，调整所述压辊摆角以使得与所述压辊连接的机械臂与所述舱段壳体避免干涉。5.如权利要求1所述的舱段铺带成型方法，其特征在于，所述预压定型包括：采用真空或外压对已铺覆的所述布层进行预压；所述预设厚度选取为1mm～4mm，所述预压的压力控制在
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【专利技术属性】
技术研发人员：朱君，郑张宜，杨戈，方文斌，黄永勇，沈亚东，
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：