真空环境下的复合材料成型装置及工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种真空环境下的复合材料成型装置及工作方法，包括：真空模拟舱、供料装置、运动机构、升降机构、模具以及承载平台车；所述供料装置、所述运动机构、所述升降机构、所述模具以及所述承载平台车安装在所述真空模拟舱内；所述运动机构、所述升降机构以及所述模具安装在所述承载平台车上，所述供料装置安装在所述运动机构上并通过所述运动机构带动移动，产品通过所述升降机构带动移动放置在所述模具上。本发明专利技术通过将天线反射板复合材料成型所需的成型设备和产品稳定化处理所需的真空烘烤除气设备的功能集中到一套成型装置中，节省了设备占地空间。节省了设备占地空间。节省了设备占地空间。

【技术实现步骤摘要】
真空环境下的复合材料成型装置及工作方法


[0001]本专利技术涉及复合材料成型领域，具体地，涉及真空环境下的复合材料成型装置及工作方法。

技术介绍

[0002]星载天线反射器是航天器实现通讯功能的主要结构。为了确保通讯质量，天线反射器一般采用轻量化设计，以提高载荷在航天器总质量中的质量比，提高有效载荷利用率，同时为了满足天线反射面的高型面精度要求，反射器应具有足够大的刚度避免型面变形影响反射面精度。纤维增强树脂基复合材料因其强度高、质量轻、承受交变热载荷时型面变形小等优点，在我国星载天线反射器面板上得到广泛应用。
[0003]目前，星载天线反射器面板常用的制备工艺过程是先制作产品预制件和对应成型模具，模具型面按产品使用面型面设计，然后将产品预制件通过真空袋压定型在模具型面上，等待固化完成后，将模具移去得到产品反射板。由于树脂基复合材料在空间环境的高温高真空条件下会释放小分子，造成产品不稳定，并会污染其它星载元件，因此得到的产品反射板还要转运到专用的真空烘烤除气设备中进行高温高真空下的稳定化处理，才能得到最终产品。
[0004]星载天线反射器面板为大尺寸板壳式结构，所需平面空间大，上述工艺过程需要分别配置真空袋压法用的成型设备和稳定化处理用的真空烘烤除气设备，两者都需要占据大量的场地空间。同时，产品需要在两套设备间进行转运，当产品要进行转运时，需要先破除成型设备的真空环境取出产品，然后在大气环境下转运，再放入真空烘烤除气设备中，重新抽真空，整个流程周期长，且要经历真空
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大气
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真空的压力环境变化，不利于产品本身的稳定性。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种真空环境下的复合材料成型装置及工作方法。
[0006]根据本专利技术提供的一种真空环境下的复合材料成型装置，包括：真空模拟舱、供料装置、运动机构、升降机构、模具以及承载平台车；
[0007]所述供料装置、所述运动机构、所述升降机构、所述模具以及所述承载平台车安装在所述真空模拟舱内；
[0008]所述运动机构、所述升降机构以及所述模具安装在所述承载平台车上，所述供料装置安装在所述运动机构上并通过所述运动机构带动移动，产品通过所述升降机构带动移动放置在所述模具上。
[0009]优选地，所述真空模拟舱包括：真空容器、加热罩以及承载平台车导轨；
[0010]所述加热罩和所述承载平台车导轨安装在所述真空容器内，所述承载平台车安置在所述承载平台车导轨上。
[0011]优选地，所述承载平台车包括：底部框架、竖直框架以及底部轮组；
[0012]所述底部框架上安装所述竖直框架和所述底部轮组，所述底部框架通过所述底部轮组与所述承载平台车导轨滑配连接。
[0013]优选地，所述升降机构包括：框架、升降工装、涡轮丝杠升降机、万向联轴器传动杆、齿轮箱换向器、升降运动真空伺服电机以及升降运动滑块；
[0014]所述框架固定连接所述涡轮丝杠升降机，所述升降运动滑块滑动安装在所述框架上，所述升降工装连接所述升降运动滑块；
[0015]所述升降运动真空伺服电机输出端连接所述齿轮箱换向器，所述齿轮箱换向器通过所述万向联轴器传动杆连接所述涡轮丝杠升降机输入端，所述涡轮丝杠升降机输出端连接并带动所述升降运动滑块移动。
[0016]优选地，所述升降机构安装在所述竖直框架上，所述产品安装在所述升降工装上。
[0017]优选地，所述运动机构包括：纵向运动真空伺服电机、纵向运动直线模组、纵向运动滑块、支撑立柱、横向运动真空伺服电机、横向运动滑块以及横向运动直线模组；
[0018]所述横向运动直线模组安装在所述底部框架上，所述横向运动真空伺服电机安装在所述横向运动直线模组上，所述横向运动滑块滑配连接所述横向运动直线模组，所述横向运动真空伺服电机连接并驱动所述横向运动滑块移动；
[0019]所述支撑立柱安装在所述横向运动滑块上，所述纵向运动直线模组安装在所述支撑立柱上，所述纵向运动真空伺服电机安装在所述纵向运动直线模组上，所述纵向运动滑块滑配连接所述所述纵向运动直线模组，所述纵向运动真空伺服电机连接并驱动所述纵向运动滑块移动，所述供料装置安装在所述纵向运动滑块上。
[0020]优选地，所述供料装置包括：原料桶、电磁阀、喷嘴、导料软管以及料筒夹持机构；
[0021]所述原料桶和所述喷嘴固定安装在所述料筒夹持机构上，所述原料桶和所述喷嘴之间设置所述电磁阀，所述电磁阀两端通过所述导料软管分别连接所述原料桶和所述喷嘴。
[0022]优选地，所述模具安装在所述底部框架上。
[0023]优选地，所述模具上设置凹槽，所述喷嘴出口通过所述运动机构移动的运动轨迹覆盖所述凹槽。
[0024]优选地，一种所述真空环境下的复合材料成型装置的工作方法，包括以下步骤：
[0025]步骤S1，将预先调配好的原料装入所述供料装置内，所述供料装置安装到所述运动机构上，所述模具安装到所述承载平台车上，产品放置到所述模具的凹槽内，所述升降机构与产品连接，所有组件在承载平台车上完成组装后整体推入所述真空模拟舱内，关闭舱门，所述真空模拟舱开始工作；
[0026]步骤S2，所述真空模拟舱达到小于等于1
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‑3Pa的工作真空度后，所述升降机构带动产品上升到高出所述供料装置的位置；
[0027]步骤S3，所述运动机构带动所述供料装置运动，同时所述供料装置的电磁阀开启，所述供料装置开始出料，原料涂覆到所述模具的凹槽内，涂覆完成后，所述运动机构带动所述供料装置回到初始停放位置；
[0028]步骤S4，所述升降机构带动产品下降到所述模具的凹槽内，完成合模；
[0029]步骤S5，利用所述真空模拟舱的加热罩将所述真空模拟舱内加热至150℃，待原料
固化在产品上后，所述升降机构带动产品上升，完成脱模，同时继续维持150℃加热温度进行烘烤除气；
[0030]步骤S6，烘烤完成后，关闭所述真空模拟舱的加热罩，待所述真空模拟舱回复至室温后，对所述真空模拟舱进行复压，复压至大气后打开舱门，将所述承载平台车及其上所有组件整体取出，最后将产品取下。
[0031]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0032]1、本专利技术通过将天线反射板复合材料成型所需的成型设备和产品稳定化处理所需的真空烘烤除气设备的功能集中到一套成型装置中，节省了设备占地空间；
[0033]2、本专利技术通过将复合材料成型过程和产品稳定化处理过程集中到一套成型装置中进行，减少了产品的中间转运过程和设备重新抽真空所需的时间，缩短了天线反射板产品的制备周期；
[0034]3、本专利技术通过将复合材料的成型过程，包括从涂覆、合模、固化、脱模到烘烤除气的全过程控制在同一个真空环境下连续进行，避免了产品在中间转运流程中暴露大气，且整个过程中，产品均保持在1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种真空环境下的复合材料成型装置，其特征在于，包括：真空模拟舱(1)、供料装置(2)、运动机构(3)、升降机构(4)、模具(6)以及承载平台车(7)；所述供料装置(2)、所述运动机构(3)、所述升降机构(4)、所述模具(6)以及所述承载平台车(7)安装在所述真空模拟舱(1)内；所述运动机构(3)、所述升降机构(4)以及所述模具(6)安装在所述承载平台车(7)上，所述供料装置(2)安装在所述运动机构(3)上并通过所述运动机构(3)带动移动，产品(5)通过所述升降机构(4)带动移动放置在所述模具(6)上。2.根据权利要求1所述真空环境下的复合材料成型装置，其特征在于，所述真空模拟舱(1)包括：真空容器(101)、加热罩(102)以及承载平台车导轨(103)；所述加热罩(102)和所述承载平台车导轨(103)安装在所述真空容器(101)内，所述承载平台车(7)安置在所述承载平台车导轨(103)上。3.根据权利要求2所述真空环境下的复合材料成型装置，其特征在于，所述承载平台车(7)包括：底部框架(701)、竖直框架(702)以及底部轮组(703)；所述底部框架(701)上安装所述竖直框架(702)和所述底部轮组(703)，所述底部框架(701)通过所述底部轮组(703)与所述承载平台车导轨(103)滑配连接。4.根据权利要求3所述真空环境下的复合材料成型装置，其特征在于，所述升降机构(4)包括：框架(401)、升降工装(402)、涡轮丝杠升降机(403)、万向联轴器传动杆(404)、齿轮箱换向器(405)、升降运动真空伺服电机(406)以及升降运动滑块(407)；所述框架(401)固定连接所述涡轮丝杠升降机(403)，所述升降运动滑块(407)滑动安装在所述框架(401)上，所述升降工装(402)连接所述升降运动滑块(407)；所述升降运动真空伺服电机(406)输出端连接所述齿轮箱换向器(405)，所述齿轮箱换向器(405)通过所述万向联轴器传动杆(404)连接所述涡轮丝杠升降机(403)输入端，所述涡轮丝杠升降机(403)输出端连接并带动所述升降运动滑块(407)移动。5.根据权利要求4所述真空环境下的复合材料成型装置，其特征在于：所述升降机构(4)安装在所述竖直框架(702)上，所述产品(5)安装在所述升降工装(402)上。6.根据权利要求3所述真空环境下的复合材料成型装置，其特征在于，所述运动机构(3)包括：纵向运动真空伺服电机(301)、纵向运动直线模组(302)、纵向运动滑块(303)、支撑立柱(304)、横向运动真空伺服电机(305)、横向运动滑块(306)以及横向运动直线模组(307)；所述横向运动直线模组(307)安装在所述底部框架(701)上，所述横向运动真空伺服电机(305)安装在所述横向运动直线模组(307)上，所述横向运动滑块(306)滑配连接所述横向运动直线模组(307)，所述横向运动真空伺服电机(305)连接并驱动所述横向运动滑块(306)移动；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈红斌，祁松松，冯智猛，施承天，王国防，刘海静，王飞，靳兆峰，
申请(专利权)人：上海卫星装备研究所，
类型：发明
国别省市：