一种基于拉挤成型的复材桁架杆在轨成型装置及制备方法制造方法及图纸

技术编号:41523067 阅读:14 留言:0更新日期:2024-06-03 22:56
本发明专利技术公开了一种基于拉挤成型的复材桁架杆在轨成型装置及制备方法,包括框架,从下往上依次固定在框架上的主梁送料机构、主梁拉压机构、斜梁缠绕机构和焊接与导向机构。本发明专利技术采用拉挤成型+热焊接的成型工艺,利用主梁拉压和斜梁缠绕加固的协同作业实现一维桁架杆的连续、高效成形,可有效提高在轨增材制造的产品成型精度及质量,有效地解决了以空间桁架为代表的杆梁结构的结构尺寸受火箭运载空间和发射过程严苛力学环境的限制约束,难以实现地面的大尺寸制备、收拢、空间大面积展开的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空间在轨制造,尤其涉及一种基于拉挤成型的复材桁架杆在轨成型装置及制备方法


技术介绍

1、目前,除空间站之外,所有的航天器均是在地面完成制造和试验验证后,再通过运载火箭送入轨道。为了将整个航天器放入运载火箭的整流罩内,航天器载荷的尺寸受到严重制约,极大地限制了航天器性能提升;同时,为了抵御苛刻的发射段力学环境,不得不对航天器结构进行加强设计,而这些加强设计对入轨后处于微重力环境下的航天器是“无用”的。针对这些问题,各航天强国开始研究和发展在轨增材制造技术。

2、在轨增材制造技术(in-space additive manufacturing),即“在轨原位制造、服役于空间”,可突破运载火箭发射时对载荷体积、重量等方面的严苛限制,实现不同尺寸航天器结构及部件的在轨制造,提高航天任务执行的灵活性。同时,在微重力环境下,可简化航天器结构和强度设计,实现“小设备”制造“大结构”。面向在轨应用的增材制造装置不同于地面常用的增材制造装置,不仅需要考虑在轨的资源和能源,同时还应该综合考虑在轨操作的自动化以及制造产品的性能预测性等。因此,面向在轨本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于拉挤成型的复材桁架杆在轨成型装置,其特征在于,包括框架,从下往上依次固定在框架上的主梁送料机构(1)、主梁拉压机构(2)、斜梁缠绕机构(3)和焊接与导向机构(4);

2.根据权利要求1所述的基于拉挤成型的复材桁架杆在轨成型装置,其特征在于,所述主梁送料机构(1)包括送料底板(17)、固定在送料底板(17)上的多组主梁送料组件,多组主梁送料组件在圆周方向均匀分布且其布置位置与预成型导向机构(21)的布置位置相对应,

3.根据权利要求1所述的基于拉挤成型的复材桁架杆在轨成型装置,其特征在于,所述预成型导向机构(21)包括预成型块(21-1),预成型块(21...

【技术特征摘要】

1.一种基于拉挤成型的复材桁架杆在轨成型装置,其特征在于,包括框架,从下往上依次固定在框架上的主梁送料机构(1)、主梁拉压机构(2)、斜梁缠绕机构(3)和焊接与导向机构(4);

2.根据权利要求1所述的基于拉挤成型的复材桁架杆在轨成型装置,其特征在于,所述主梁送料机构(1)包括送料底板(17)、固定在送料底板(17)上的多组主梁送料组件,多组主梁送料组件在圆周方向均匀分布且其布置位置与预成型导向机构(21)的布置位置相对应,

3.根据权利要求1所述的基于拉挤成型的复材桁架杆在轨成型装置,其特征在于,所述预成型导向机构(21)包括预成型块(21-1),预成型块(21-1)内部设置有预成型加热模具(21-2)和对预成型加热模具(21-2)进行加热的预成型加热管(21-4),预成型加热模具(21-2)上设有用以使主梁预浸带向上通过并在通过过程中热塑形成半成型状态的半成型孔(21-5),预成型块(21-1)外侧设置有预成型温度传感器(21-3);

4.根据权利要求1所述的基于拉挤成型的复材桁架杆在轨成型装置,其特征在于,所述主梁辊压机构(23)包括电机安装座(23-9)、辊压座(23-1)、辊压电机(23-10)、主梁压紧轮(23-11)、辊压轮(23-3)和压紧力调节组件,电机安装座(23-9)和辊压座(23-1)均固定在框架上,辊压电机(23-10)固定在电机安装座(23-9)上且其输出轴伸入辊压座(23-1)内,主梁压紧轮(23-11)固定在辊压电机(23-10)的输出轴上,辊压轮(23-3)设置于主梁压紧轮(23-11)的一侧且两者之间形成用以使成型的主梁预浸带通过的第一压紧缝(23-12),压紧力调节组件分别设置在辊压座(23-1)的两侧面上以对第一压紧缝(23-12)的缝隙大小进行调节,辊压轮(23-3)的轮轴分别与两组压紧力调节组件相固定。

5.根据权利要求4所述的基于拉挤成型的复材桁架杆在轨成型装置,其特征在于,所述压紧力调节组件包括上下相对设置的两个导轨(23-8)、活动设置在导轨(23-8)上的滑块(23-6)、连接在两个滑块(23-6)之间的滑动连接板(23-4)、从辊压座(23-1)的一端穿过的旋转把手(23-7)、以及第一压紧弹簧(23-5),第一压紧弹簧(23-5)的一端固定在旋转把手(23-7)上、另一端卡在滑动连接板(23-4)的侧边沿上,第一压紧弹簧(23-5)的卡在滑动连接板(23-4)的端部设有卡口(23-2)。

【专利技术属性】
技术研发人员:刘金童李宏福张从发张书洋李林全源李冰岩朱志远王兴泽李潇
申请(专利权)人:北京科技大学
类型:发明
国别省市:

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