[发明专利]一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体制造工艺

说明书

一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体制造工艺，涉及潜水器复合材料承载壳体制造技术领域。本发明的目的是要解决现有的潜水器承载壳体重量大、流线形曲面精度不高，整体承载能力差，材料耐腐蚀性和绝缘性差以及使用寿命短的问题。方法：先利用外壳的模具作为定位的基准，同时利用定位工装将各结构件调整于设计的相对空间位置上，进行固定；然后将结构粘接胶注射到外壳与结构件的间隙的中心位置处；再依次铺放补强结构层和补强表面层，并抽真空加压直至固化，固化后去掉模具，得到一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体。本发明可获得一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体制造工艺。

技术领域

本发明涉及潜水器复合材料承载壳体制造技术领域。

背景技术

目前随着深海资源的勘测及军事斗争的实际需要，潜水器的性能要求不断提高，功能不断被扩展，使之结构尺寸和自重也不断增大，由原来的长两米左右增加至十米甚至更大，起吊承载重量也增加到近十吨。潜水器承载壳体是潜水器的重要构件，起到减阻整流和承载内部设备的作用。现有的小型潜水器承载结构多为金属骨架结构+多块外形面板二者铆接而成，金属骨架结构起承载功能，外形面板起减阻整流功能，该结构整体承载能力较差，设备受外力冲击或水面回收起吊时，铆接的外形面板经常发生破损，同时这类制品重量较大、拼接的流线形曲面精度不高，影响潜水器减阻整流性能，使之能耗高、航程短；金属结构耐海水腐蚀性和绝缘性较差，易出现电化学腐蚀现象。对于大尺寸潜水器，现有结构形式已不能满足设备的使用性能、寿命和可靠性需求，现急需一种能满足这些关键性能指标的承载壳体和制造工艺。

发明内容

本发明的目的是要解决现有的潜水器承载壳体重量大、流线形曲面精度不高，整体承载能力差，材料耐腐蚀性和绝缘性差以及使用寿命短的问题，而提供一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体制造工艺。

一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体，包括外壳和结构件，所述结构件通过结构粘接胶、补强结构层和补强表面层与外壳连接，结构件分为三个横肋和一个纵肋，三个横肋分别横向设置在外壳内部的艏部、中部和艉部，纵肋设置在外壳的中轴线上，且由外壳内部的艏部贯穿至尾部；三个横肋和一个纵肋的横截面均为“T”形结构，所述“T”形结构由翼板和腹板组成；外壳和结构件均为复合材料，所述复合材料由外向内依次为外表面耐老化层、外表面短纤维层、外表面隔离层、结构层、内表面隔离层、内表面短纤维层和内表面耐老化层。

一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体制造工艺，按以下步骤完成：

一、定位：外壳不脱离模具，利用外壳的模具作为定位的基准，同时利用定位工装将各结构件调整于设计的相对空间位置上，再进行固定，并保证外壳与结构件和各组件的间隙为3mm～4mm；

二、胶接：将结构粘接胶注射到外壳与结构件的间隙的中心位置处，当注射区域的缝隙两侧均有结构粘接胶溢出时，停止注射结构粘接胶，并将溢出的结构粘接胶去除；

三、补强、固化和脱模：先将结构件的翻边处以及胶接的外壳和结构件区域进行打磨清理，然后依次铺放补强结构层和补强表面层，并抽真空加压直至固化；固化后去掉模具，得到一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体。

本发明的有益效果：

一、本发明一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体，具有较好的整流和承载性能，采用复合材料成型，具备优良的结构性能、耐腐蚀性能和绝缘性能以及可靠性高的优点，材料比重轻的特性极大的降低了承载壳体的重量，为潜水器的性能提升提供了有效保障。外壳和结构件根据产品外形和结构形式制造满足要求的成型模具，该模具具备一定的结构刚度、精准的尺寸和外形、完好的密封性、可拔模特性及产品成型所要求的热变形能力；