【技术实现步骤摘要】
一种纵横加筋碳纤维天线框架模块化成型模具及制备方法
[0001]本专利技术属于雷达天线系统加工制造领域,涉及一种纵横加筋碳纤维框架的模块化、整体化成型模具及成型方法,主要应用在要求具有轻量化、高强度的机载雷达承力结构部件中。
技术介绍
[0002]天线框架是雷达天馈线系统的主要组成部分,是为天线系统或整个微波单元提供安装支撑的结构部件,具有承载、抗冲击、耐候等功能。
[0003]目前,根据天线框架加工材料的不同,其制造方法主要有两种。一种是由铝合金型材零件通过铆接或螺接的方法装配为框架整体,另一种是先由碳纤维等先进复合材料成型出框架零部件,再通过二次胶接或机械连接的方法制备出天线框架。但上述天线框架制备方法主要存在如下不足:
[0004](1)铝合金材料铆接或螺接的框架加工方法,存在由于加工材料为铝合金导致天线框架重量大等缺点,不能满足具有轻量化需求的机载雷达天线框架。
[0005](2)碳纤维材料先单独成型零部件再二次连接装配的框架加工方法,存在连接接头易应力集中、冲击振动易开裂、框架加工周期较长等缺点,不适合应用在具有高承力要求的雷达天线框架中。
[0006]某产品雷达天线框架,其外形尺寸为1500mm
×
750mm
×
120mm,设计要求重量控制在10kg以内,制件需满足80g过载冲击、高频振动及150kg承力要求,现有框架成型材料及制备方法已经不能满足产品轻量化需求以及高强度承载需求。
技术实现思路
[0007]要解决的技术问 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种纵横加筋碳纤维天线框架成型模具,所述的天线框架为围框加两个长桁再加两个肋缘结构;其特征在于由9个成型模具、底板模具(10)组成;9个成型模具的几何形状取天线框架(11)中对应的长桁(12)、肋缘(13)和围框(14)组成的几何形状并进行热补偿,所述的成型模具的底面设计有定位销,用于成型模具与底板模具(10)的拼装定位和加压固化时位移导向限位,定位销为带有60
°
锥度的圆柱销,直径为d,高度为h;所述的底板模具(10)为整体平板结构,长度比天线框架长度尺寸大300mm,宽度比天线框架宽度尺寸大160mm,厚度尺寸为30mm;所述的底板模具(10)上表面处设置9个定位孔,分别与9个成型模具的定位销的位置一一对应,定位孔包括1个圆形孔(16)、4个斜条形孔(17)和4个直条形孔(18),其中斜条形孔(17)的斜度方向均指向即底板模具(10)中心位置;所述斜条形孔(17)的长度为p,宽度为q,与天线框架(11)长度方向的斜度夹角为α;所述直条形孔(18)的直线方向均指向即底板模具(10)中心位置,直条形孔(18)的长度为u,宽度为v。2.根据权利要求1所述的一种纵横加筋碳纤维天线框架成型模具,其特征在于所述的9个成型模具的几何形状取天线框架(11)中对应的长桁(12)、肋缘(13)和围框(14)组成的几何形状并进行热补偿,补偿系数为1/[1+(α
m
‑
α
c
)ΔT],其中α
m
:模具材料的热膨胀系数,单位:
×
10
‑6/℃;α
c
:成型材料热膨胀系数,单位:
×
10
‑6/℃;ΔT:成型材料固化温度和环境温度之间的温度差,单位:℃。3.根据权利要求1所述的一种纵横加筋碳纤维天线框架成型模具,其特征在于所述的斜条形孔(17)的长度p大小满足其中d:对应定位销的直径,单位:mm;t:对应的天线框架长桁或肋缘厚度,单位:mm;w:碳纤维热压罐固化时物料压缩百分比,单位:%;α:斜条形孔与天线框架长度方向的夹角,单位:
°
。4.根据权利要求1所述的一种纵横加筋碳纤维天线框架成型模具,其特征在于所述的斜条形孔(17)的斜度夹角α大小满足其中P:碳纤维框架成型压力,单位:MPa;l:分别为4个四角模具沿天线框架长度方向的长度尺寸,单位:mm;s:分别为4个四角模具沿天线框架宽度方向的长度尺寸,单位:mm。5.根据权利要求1所述的一种纵横加筋碳纤维天线框架成型模具,其特征在于所述的直条形孔(18)的长度u大小满足...
【专利技术属性】
技术研发人员:张建柯,刘锦涛,贾红广,
申请(专利权)人:西安电子工程研究所,
类型:发明
国别省市:
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