[发明专利]一种大型复合材料锥管的制造方法

说明书

本发明公开一种大型复合材料锥管的制造方法，方法：一、锥体模具的制作：S1、将若干段直径渐变的圆管拼接形成锥体模具雏形；S2、将锥体模具雏形进行粗加工，再进行调质处理；S3、调质处理后进行精加工，保证模具表面光滑度和锥度，获得锥体模具；二、循环铺层、缠带：S1、将锥体模具表面清洗干净，裁剪预浸料；S2、在锥体模具表面按照铺层设计进行循环铺设预浸料及缠带，每完成铺设若干层预浸料后进行一次大张力缠带，缠带用于压实预浸料，压实后再去除缠带；缠带为热收缩带；S3、待循环铺层及缠带完成后，在铺设的预浸料上再进行缠带；三、固化、脱模：S1、铺设完成后将模具置于烘箱中或热压罐中进行固化，固化后脱模，获得大型复合材料锥管。

技术领域

本发明涉及复合材料的制备技术领域，具体涉及一种大型复合材料锥管的制造方法。

背景技术

复合材料由于具有比刚度和比强度高、质量轻等一系列优势，在航空航天、轨道交通等多个领域得到了广泛地应用。特别的，随着纤维复合材料的飞速发展，其在无人机领域的应用越来越广泛。其核心结构部件也开始采用复合材料进行制作。面对无人机结构轻量化的发展要求，大幅采用复合材料轻质结构是必由之路。对于某些大型无人机，选用大型的管梁作为主体结构，利用其结构刚度高、质量轻的特点，可大幅减轻整机的重量。

目前，常用的大型锥管复合材料的制造方法主要包括：缠绕成型方法、内胀(气囊)处理方法以及卷管制造等三种方法。然而对于内胀(气囊)的方法，其存在采用内胀(气囊)袋的处理工艺，整个制造过程工时较长，工作效率得不到保障。对于缠绕成型的方法，其存在孔隙率较高以及需要大型缠绕设备等问题，设备要求高、成本高。对于卷管制造的方法，其存在生产过程中因厚度不均而导致的压实问题，同时卷管制造方法也需要大型卷管设备，其设备购置成本高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有大型复合材料锥管生产工艺存在的种种不足，而提供一种新的大型复合材料椎管的制造方法，解决了现有大型锥管复合材料制造方法所面临的制造工时长，效率低，成本高，以及质量得不到保障等问题。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种大型复合材料锥管的制造方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

一、锥体模具的制作：

S1、将若干段直径渐变的圆管拼接形成锥体模具雏形；

S2、将所述锥体模具雏形进行粗加工，然后再进行调质处理；

S3、调质处理后进行精加工，保证模具表面光滑度和锥度，获得锥体模具；

二、循环铺层、缠带：

S1、将所述锥体模具表面清洗干净，裁剪预浸料；

S2、在所述锥体模具表面按照铺层设计进行循环铺设所述预浸料及缠带，每完成铺设若干层预浸料后进行一次大张力缠带，缠带用于压实所述预浸料，压实后再去除缠带；所述的缠带为热收缩带；

S3、待循环铺层及缠带完成后，在铺设的预浸料上再进行缠带；

三、固化、脱模：

S1、铺设完成后将模具置于烘箱中或热压罐中进行固化，固化后脱模，获得大型复合材料锥管。

本发明提出的大型复合材料锥管的制造方法不同于以往常用的缠绕成型、内胀(气囊)处理以及卷管制造等三种方法，本发明以相对较低的成本实现高质量大型复合材料锥管的制造，目前未见类似案例。本发明提供的制造方法通过阳模锥体模具设计，组合铺层+缠带+固化，有效的完成了大型复合材料锥管的制作，并且制作的锥管内部无缺陷，圆度高、无变形，外观美观，其产品质量高。