一种含金属挂载点的轻量化多型面碳纤维泡沫夹层框架及其成型方法技术

技术编号:45716536 阅读:11 留言:0更新日期:2025-07-04 18:36
本发明专利技术提供一种含金属挂载点的轻量化的多型面碳纤维泡沫夹层框架及其整体成型工艺方法,通过集碳蒙皮成型、泡沫夹层结构组装、金属挂件定位三合一的模具设计,采用碳纤维下蒙皮预成型、泡沫裁切定型、预埋件安装、金属挂件安装、上蒙皮成型、共固化胶接等工序实现了多型面碳纤维泡沫夹层结构框架的成型,解决了泡沫夹层、碳纤维面板与金属挂载点三种材料的共固化尺寸匹配性问题,降低了制造成本,保证了界面胶接质量。该结构可以用于新一代无人飞行器机载装备结构,实现了结构功能一体化,同时可以大大减轻飞行重量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合材料成型工艺,具体涉及一种含金属挂载点的轻量化的多型面碳纤维泡沫夹层框架及其整体成型工艺方法。


技术介绍

1、无人机技术自诞生以来,轻量化一直是该研发领域追求的目标。碳纤维复合材料与传统金属材料相比,具有重量轻、比强度大、比模量高、耐疲劳等优异性能,应用在无人机领域,能极大地改善和提高无人机的性能,减轻机身重量,增加有效载荷。近年来,世界各国在无人机制造中大量使用碳纤维复合材料,使用量占其结构总量的60%~80%,可使机体减重25%以上。

2、无人飞行器机载电子装备结构以往采用传统铝合金、不锈钢等单一复合材料设计,重量大,结构承载和尺寸精度难以兼容实现。为了满足新一代典型电子装备结构的研制需求,充分发挥复合材料的可设计性,采用碳纤维复合材料、金属、泡沫夹层结构协同设计形成整体结构,在实现轻量化的同时实现结构功能一体化。但泡沫夹层结构与金属材料共固化成型,要考虑结构重量、型面精度、力学承载及制造成本等多方面的要求。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足,提出一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种含金属挂载点的轻量化多型面碳纤维泡沫夹层框架,其特征在于,包括碳纤维上蒙皮、碳纤维下蒙皮、泡沫芯材、两个金属挂件、金属预埋件,上述结构共固化成型组成多型面框架,包含平面框架和三个平行的斜面框架,三个平行的斜面框架上含有大开口;所述平面框架和其中一个斜面框架中各有一处钛合金的金属挂件。

2.根据权利要求1所述的一种含金属挂载点的轻量化多型面碳纤维泡沫夹层框架,其特征在于,所述三个平行的斜面框架的开口处有铝合金预埋件,平面框架的局部有铝合金预埋件。

3.根据权利要求1所述的一种含金属挂载点的轻量化多型面碳纤维泡沫夹层框架,其特征在于,所述泡沫芯材采用PMI泡沫...

【技术特征摘要】

1.一种含金属挂载点的轻量化多型面碳纤维泡沫夹层框架,其特征在于,包括碳纤维上蒙皮、碳纤维下蒙皮、泡沫芯材、两个金属挂件、金属预埋件,上述结构共固化成型组成多型面框架,包含平面框架和三个平行的斜面框架,三个平行的斜面框架上含有大开口;所述平面框架和其中一个斜面框架中各有一处钛合金的金属挂件。

2.根据权利要求1所述的一种含金属挂载点的轻量化多型面碳纤维泡沫夹层框架,其特征在于,所述三个平行的斜面框架的开口处有铝合金预埋件,平面框架的局部有铝合金预埋件。

3.根据权利要求1所述的一种含金属挂载点的轻量化多型面碳纤维泡沫夹层框架,其特征在于,所述泡沫芯材采用pmi泡沫,根据产品特征和整体结构的承力要求分段。

4.根据权利要求1所述的一种含金属挂载点的轻量化多型面碳纤维泡沫夹层框架,其特征在于,所述两个金属挂件为不同结构形式的钛合金金属件,有空间组孔的位置关系。

5.根据权利要求1所述的一种含金属挂载点的轻量化多型面碳纤维泡沫夹层框架,其特征在于,碳纤维上蒙皮、碳纤维下蒙皮采用碳纤维热熔法预浸料铺层。

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【专利技术属性】
技术研发人员:张娅婷张会杰于雅琳杨智勇付平俊李圣龙许晓燕黄智彬王荣莫申忠黄玉清周翔杨晓琳冯海东李纯刘晓东
申请(专利权)人:航天材料及工艺研究所
类型:发明
国别省市:

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