[发明专利]一种轻质网格蒙皮蜂窝结构的制备方法

说明书

一种轻质网格蒙皮蜂窝结构的制备方法，它涉及一种蜂窝结构的制备方法。本发明的蜂窝夹层结构网格蒙皮具有可设计性；满足设计刚度要求，优化预埋件胶接稳定的填充方式。网格蒙皮，采用高模量碳纤维缠绕成型，编织角度在[0°～180°)的网格面板，蒙皮交叉点厚度、网格间距可根据设计要求制备。预埋件膨胀胶连接采用爪型分布，经过验证，同等重量下，此时稳定性最强。本发明在满足蜂窝夹层结构件力学性能的基础上，极大限度的降低了蜂窝夹层结构件的重量，对卫星蜂窝夹层结构应用有较强的指导意义。本发明应用于航空航天领域。

技术领域

本发明涉及一种轻质网格蒙皮蜂窝结构的制备方法。

背景技术

卫星结构设计的特点之一就是尽量减少重量。即在保证规定的刚度和强度的前提下进行结构优化设计，将其质量减少至最小。

铝蜂窝夹层结构是卫星结构中最常见和应用最广的部件，比强度、比刚度高，同时具备抗疲劳性能、减震性能、吸噪吸声、隔热等特点。其组成包括上蒙皮、胶黏剂、蜂窝芯层、埋件以及下蒙皮组成。如图1所示，图1蜂窝夹层结构(由两块高强度的上下蒙皮和中间夹着一层厚而轻的夹心层组成)；其中上、下蒙皮一般包括三种：铝合金、碳纤维复合材料、有机纤维复合材料等。蜂窝芯层材料一般包括：铝合金、芳纶纸等。

蜂窝夹层结构中需存在一定数量的预埋件用于卫星舱体的组装以及安装其他单机组件，而在蜂窝夹层结构成型过程中，预埋件就预装在蜂窝芯中，为了保证预埋件在后期震动、连接等时的强度，需要在预埋件上及邻近蜂窝格子中填充发泡胶进行补强，同产品一起固化。常规的填充方式为预埋件包裹一层或多层发泡胶以及在邻近蜂格内进行多圈填充，根据重量要求以及强度要求决定填充方式。卫星结构中，最优最轻质的成型方式和结构有着极大的实际应用意义。

发明内容

本发明为了保证卫星结构中蜂窝夹层结构的刚度和强度，满足蜂窝夹层结构连接、锁定以及振动要求同时尽量减少重量，提出一种可设计结构形式的网格蒙皮制备方法，同时在该基础上优化预埋件填充方式，保证蜂窝基板的结构稳定性。具有广泛的应用适用性。

本发明的一种轻质网格蒙皮蜂窝结构的制备方法，它包含以下步骤：

一、缠绕网格蒙皮：取工装，使用缠绕机设定缠绕程序，进行缠绕，制得[0°～180°)交叉角的网格蒙皮；

二、网格蒙皮固化：缠绕后的网格经过轴向裁剪，从工装上取下，移至热压罐中抽真空，进行加压固化；

三、蒙皮修整：修整蒙皮边缘；

四、蜂窝芯粘接：利用工装在上、下蒙皮指定位置打孔，并在蒙皮单侧粘接热熔胶膜；依次将下蒙皮、铝蜂窝芯放置在工装上进行粘接；

五、放置预埋件：在蜂窝芯上加工出预埋件孔，将预埋件涂底胶并缠绕一圈发泡胶，利用定位螺钉安置于蜂窝芯预埋件孔内；围绕着预埋件在邻近蜂窝芯网格内放置发泡胶，然后分别沿与预埋件一侧边呈35°、145°和90°角度方向，向蜂窝芯网格内放置发泡胶，且保证发泡胶放置在距预埋件孔中心距离为R80～R160mm范围内的蜂窝芯网格内；

六、粘贴上蒙皮：待埋件位置固定后，利用销钉定位上蒙皮，粘贴；

七、固化处理：将步骤六处理的蜂窝进行抽真空加压固化或金属热合模固化，固化后待蜂窝温度降至室温后进行脱模、修整，即完成所述的轻质网格蒙皮蜂窝结构的制备方法。

本发明的一种轻质网格蒙皮蜂窝结构，所述的蜂窝结构包括网格蒙皮、蜂窝芯、预埋件和热熔胶膜；

所述的网格蒙皮分为上网格蒙皮和下网格蒙皮；上网格蒙皮粘接在蜂窝芯上表面；下网格蒙皮粘接在蜂窝芯下表面；热熔胶膜分别置于上网格蒙皮与蜂窝芯之间，以及下网格蒙皮与蜂窝芯之间；

所述的预埋件置于蜂窝芯开设的预埋件孔内，沿与预埋件一侧边呈35°、-35°和90°角度方向的蜂窝芯网格内设置发泡胶。