[发明专利]一种圆形柔性太阳翼复合材料支撑肋的成型方法

说明书

本发明涉及一种圆形柔性太阳翼复合材料支撑肋的成型方法，首先将支撑肋拆分为宽度5mm的不同肋条零件，各肋条分别设计铺层模具，铺层模具内铺覆5mm宽度预浸窄带，压实，封装，热压罐固化，降温至120℃时出热压罐，热脱模，得到相应的肋条；按支撑肋平躺状态设计支撑肋胶接装配工装；利用支撑肋胶接装配工装进行各肋条装配试装，标记出肋条胶接面；肋条胶接面涂覆胶黏剂；利用支撑肋胶接装配工装进行各肋条胶接装配。本发明能够解决蜂窝夹层筒壳结构尺寸无法小型化、轻量化以及铺层成型桁架尺寸精度差、翘曲变形严重的难题。

技术领域

本发明属于复合材料领域，涉及一种圆形柔性太阳翼复合材料支撑肋的成型方法。

背景技术

圆形柔性太阳翼是卫星太阳电池阵的承载平台，是一种发射阶段收拢、在轨阶段展开的柔性可折展结构，支撑肋是该折展结构的骨架。

现有卫星该类结构有多种形式，包括蜂窝夹层筒壳结构、铺层成型桁架等，该类产品存在以下问题：(1)蜂窝夹层筒壳结构主要用于卫星大型天线支撑臂，截面尺寸一般大于30×80mm，受蜂窝高度、脱模等限制，无法尺寸小型化，厚度不能满足5mm要求；(2)铺层成型桁架采用铺层成型，一次成型整个桁架，受铺层角度精度、固化内应力影响，桁架翘曲变形30mm以上，不能满足太阳翼支撑肋尺寸精度要求。

发明内容

本发明的目的是为了克服蜂窝夹层筒壳结构尺寸无法小型化、轻量化以及铺层成型桁架尺寸精度差、翘曲变形严重的难题，提供一种圆形柔性太阳翼复合材料支撑肋成型方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种支撑肋胶接装配工装，包括底板、基准板、胶接加压板、弹簧压紧定位组件、快拆垂直压紧组件；

其中，底板为工装平台，用于保证支撑肋平面度，提供连接接口；

基准板安装在底板上，基准板为固定不动状态，基准板一侧侧面与支撑肋的基准肋条随形，胶接加压板安装在底板上，胶接加压板一侧侧面与支撑肋的外肋条随形，基准板与胶接加压板平行放置，支撑肋位于基准板和胶接加压板之间；

胶接加压板呈长直条状，为活动板，能够在底板表面沿垂直于支撑肋的外肋条表面方向移动，胶接加压板由顶紧螺钉推动、顶紧，用于组件涂胶后对支撑肋整体胶接面施加压力，确保胶接质量；

弹簧压紧定位组件位于支撑肋的波浪肋条波谷处，每个波谷各安装1套，沿总长度方向将每个波谷结构精确定位；

快拆垂直压紧组件沿垂直底板方向将支撑肋的肋条压紧于底板上，避免各肋条在垂直于底板方向的对接错位。

优选的，所述弹簧压紧定位组件，位于肋条波谷处，包括固定件、弹簧、顶紧件、弹簧导向销、组件固定螺销，固定件中心开孔，组件固定螺销穿过该孔将固定件定位于底板上，固定件能够围绕组件固定螺销转动，使得弹簧压紧定位组件能够根据波浪肋条的实际制造形状自动调整方向，弹簧导向销与固定件固定，弹簧套在弹簧导向销上，位于固定件和顶紧件中间，弹簧沿弹簧导向销方向将顶紧件顶紧在波浪肋条的波谷内，固定件与顶紧件为机械间隙配合，使得固定件移动过程中始终与顶紧件平行，不错位，实现波浪肋条被压紧在基准肋条上的同时，波浪肋条各波谷结构定位。

一种圆形柔性太阳翼复合材料支撑肋成型方法，所述复合材料支撑肋包括末端肋条、外肋条、波浪肋条、基准肋条、三角肋、弯曲肋条、小C肋条、大C肋条共8种肋条，各肋条宽度均为5mm；包括以下步骤：

(1)为每种肋条设计铺层模具，铺层模具表面喷涂脱模剂，铺层模具内铺覆5mm宽度预浸窄带，压实，封装，热压罐固化，降温至120℃时出热压罐，热脱模，得到相应的肋条；

(2)利用支撑肋胶接装配工装进行各肋条装配试装，标记出肋条胶接面；

(3)根据标记出的肋条胶接面，利用支撑肋胶接装配工装进行各肋条胶接装配，过程如下：