一种用于支撑姿控发动机的复合材料机架的成型方法技术

本发明专利技术提出了一种用于支撑姿控发动机的复合材料机架的成型方法，属于增强纤维复合材料技术领域。解决了现有的铝合金发动机支架质量中，增加了航天器的发射成本的问题。它包括以下步骤：步骤1：进行预浸料、模具以及辅助材料的准备；步骤2：将预浸料裁剪成方便铺放的大小，按照铺层角度循环镜像在模具上进行铺放；步骤3：在复合材料机架铺放完成后，进行合模；步骤4：复合材料机架按照环氧树脂的固化制度进行固化，然后进行产品脱模；步骤5：脱模后对产品表面进行修整；步骤6：对复合材料机架和发动机连接部位的螺纹孔进行打孔；步骤7：将酚醛垫片通过酚醛胶粘剂与复合材料机架进行粘接。它主要用于复合材料机架成型。它主要用于复合材料机架成型。它主要用于复合材料机架成型。

【技术实现步骤摘要】
一种用于支撑姿控发动机的复合材料机架的成型方法


[0001]本专利技术属于增强纤维复合材料
，特别是涉及一种用于支撑姿控发动机的复合材料机架的成型方法。

技术介绍

[0002]着陆器姿控发动机为月球探测器的核心部件，而对姿控发动机起支撑、固定作用的支架又是承载发动机的重要组成部分，支架的作用是用来支撑、固定发动机，从而起到减震作用的一种支撑结构。随着航天技术的进步，航天器的功能越来越全面，结构越来越复杂，降低航天器的发射成本是研究人员需要着重考虑的问题，现有的铝合金发动机支架质量中，增加了航天器的发射成本。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种用于支撑姿控发动机的复合材料机架的成型方法,以解决现有的铝合金发动机支架质量中，增加了航天器的发射成本的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种用于支撑姿控发动机的复合材料机架的成型方法，它包括以下步骤：
[0006]步骤1：进行预浸料、模具以及辅助材料的准备；
[0007]步骤2：将预浸料裁剪成方便铺放的大小，按照铺层角度循环镜像在模具上进行铺放；
[0008]步骤3：在复合材料机架铺放完成后，进行合模；
[0009]步骤4：复合材料机架按照环氧树脂的固化制度进行固化，固化后在固化炉内进行冷却，确保模具温度降到小于室温，然后进行产品脱模；
[0010]步骤5：脱模后对产品表面进行修整；
[0011]步骤6：对复合材料机架和发动机连接部位的螺纹孔进行打孔；
[0012]步骤7：准备酚醛垫片和酚醛胶粘剂，将酚醛垫片通过酚醛胶粘剂与复合材料机架进行粘接。
[0013]更进一步的，步骤1中的模具包括阳模、阴模以及加压框，所述复合材料机架设置在阳模和阴模之间，所述复合材料机架外侧设有加压框。
[0014]更进一步的，所述阳模、阴模以及加压框的端面皆均匀开设有多个模具螺栓孔。
[0015]更进一步的，步骤1中采用热熔预浸法制备碳纤维，通过将环氧树脂充分与碳纤维浸渍得到预浸料。
[0016]更进一步的，步骤1中模具在设计完成后，按照图纸进行加工，模具出厂后首先进行除油处理，检验合格后，将所有用螺旋连接的可拆卸部分进行分解，然后进行表面的打磨处理，然后将阳模和阴模分别组成，供预浸料成型。
[0017]更进一步的，步骤3中按照阳模、阴模和加压框的顺序进行合模。
[0018]更进一步的，步骤4中按照加压框、阴模和阳模的顺序进行脱模。
[0019]更进一步的，步骤4中复合材料机架按照100℃/2h
‑
150℃/2h固化制度进行固化。
[0020]更进一步的，步骤7中的酚醛垫片的厚度为5mm。
[0021]更进一步的，所述模具螺栓孔直径为10mm。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0023]1、本专利技术具有高承载、质量轻、耐热性能好的复合材料机架，可稳定支撑、固定着陆器发动机的同时，解决了发动机支撑结构局部需耐温300℃的技术难点。
[0024]2、本专利技术复合材料机架结构简单，在实现姿控发动机的承载同时，只要对蒙皮的铺层进行适当调整，就能满足不同载荷的承载需要，从而提高了对载荷的适应性，保证了机架的外形尺寸精度。
[0025]3、本专利技术一体化、轻量化设计的复合材料机架，较好地满足了发动机支撑结构要求，对于航天器结构的减重具有重大意义。
附图说明
[0026]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0027]图1为本专利技术所述的模具的结构示意图；
[0028]图2为本专利技术所述的复合材料机架的结构示意图。
[0029]2‑
阳模，3
‑
阴模，4
‑
加压框，5
‑
模具螺栓孔，6
‑
螺纹孔，7
‑
酚醛垫片。
具体实施方式
[0030]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、完整地阐述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，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。
[0031]参见图1
‑
2说明本实施方式，一种用于支撑姿控发动机的复合材料机架的成型方法，它包括以下步骤：
[0032]步骤1：进行预浸料、模具以及辅助材料的准备；
[0033]步骤2：将预浸料裁剪成方便铺放的大小，按照铺层角度循环镜像在模具上进行铺放；
[0034]步骤3：在复合材料机架铺放完成后，进行合模；
[0035]步骤4：复合材料机架按照环氧树脂的固化制度进行固化，固化后在固化炉内进行冷却，确保模具温度降到小于室温，然后进行产品脱模；
[0036]步骤5：脱模后对产品表面进行修整；
[0037]步骤6：对复合材料机架和发动机连接部位的螺纹孔(6)进行打孔；
[0038]步骤7：准备酚醛垫片(7)和酚醛胶粘剂，将酚醛垫片(7)通过酚醛胶粘剂与复合材料机架进行粘接。
[0039]步骤1中的模具包括阳模(2)、阴模(3)以及加压框(4)，所述复合材料机架设置在阳模(2)和阴模(3)之间，所述复合材料机架外侧设有加压框(4)，所述阳模(2)、阴模(3)以及加压框(4)的端面皆均匀开设有多个模具螺栓孔(5)。
[0040]复合材料机架采用高模量碳纤维环氧树脂复合材料，高模量复合材料在承载发动
机时机架结构不易变形，稳定性强，碳纤维预浸料采用热熔预浸法制备，在一定温度和压力下，将环氧树脂充分与碳纤维浸渍即可得到预浸料，复合材料机架模具设计完后，按照图纸进行加工，模具出厂后首先进行除油处理，经检验合格后，将所有用螺栓连接的可拆卸分瓣分解，用100目砂纸进行模具表面打磨处理，然后将阴模和阳模分别组装，供预浸料成型，准备材料极端还需要准备砂纸，供模具打磨使用；准备硅脂，模具组装时使用，固化后便于脱模；准备壁纸刀，剪刀等，供产品成型使用，将预浸料裁剪成方便铺放的大小，按照铺层角度(0/90/45/
‑
45
°
)ns循环镜像在复合材料机架模具阳模2上铺放，铺敷时注意预浸料要贴合模具，各个角度铺层之间要贴实，同时赶出预浸料层间气泡，在复合材料机架模具阳模铺放完成后，将已经涂刷脱模剂并已经晾干的外模按照先阴模3、加压框4的顺序将外模通过模具螺栓孔5连接紧固，复合材料机架产品要按照环氧树脂的固化制度进行固化，即100℃/2h
‑
150℃/2h，固化温度执行完毕后，应在固化炉内随炉冷却，确保模具温度降到不大于室温30℃为宜，方可进行产品脱模，脱模时应按照与组合模具相反的顺序进行，依次按加压框4、阴模3、阳模2的顺序脱模，产品脱模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于支撑姿控发动机的复合材料机架的成型方法，其特征在于：它包括以下步骤：步骤1：进行预浸料、模具以及辅助材料的准备；步骤2：将预浸料裁剪成方便铺放的大小，按照铺层角度循环镜像在模具上进行铺放；步骤3：在复合材料机架铺放完成后，进行合模；步骤4：复合材料机架按照环氧树脂的固化制度进行固化，固化后在固化炉内进行冷却，确保模具温度降到小于室温，然后进行产品脱模；步骤5：脱模后对产品表面进行修整；步骤6：对复合材料机架和发动机连接部位的螺纹孔(6)进行打孔；步骤7：准备酚醛垫片(7)和酚醛胶粘剂，将酚醛垫片(7)通过酚醛胶粘剂与复合材料机架进行粘接。2.根据权利要求1所述的一种用于支撑姿控发动机的复合材料机架的成型方法，其特征在于：步骤1中的模具包括阳模(2)、阴模(3)以及加压框(4)，所述复合材料机架设置在阳模(2)和阴模(3)之间，所述复合材料机架外侧设有加压框(4)。3.根据权利要求2所述的一种用于支撑姿控发动机的复合材料机架的成型方法，其特征在于：所述阳模(2)、阴模(3)以及加压框(4)的端面皆均匀开设有多个模具螺栓孔(5)。4.根据权利要求1所述的一种用于支撑姿控发动机的复合材料机架的成型方法，其特征在于：步骤1中采用热熔预浸法制备碳纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈浩然，韩明轩，唐桂云，曲广岩，曲艳双，荆佳奇，刘毅鑫，
申请(专利权)人：哈尔滨玻璃钢研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：