一種天線肋條的制造方法
【專利摘要】本涉及一種天線肋條的制造方法，其包括以下步驟：(1)、預制天線肋條的模具并拋光；(2)、制備芯膜；(3)、將尼龍氣袋浸泡涂膜劑后晾干備用；(4)、把尼龍氣袋用膠帶纏在芯膜上；(5)、制備預型體；(6)、抽出芯膜；(7)、把預型體置于下凹模的模腔中，在預型體的兩端各緊固連接一個尼龍氣嘴；(8)、合模；(9)、熱壓成型；(10)、冷壓成型；(11)、脫模后打磨平整并打孔；(12)、檢驗合格后即得到天線肋條。本發(fā)明使用的是外模加芯膜的雙重成型結構，既保證了原有熱壓罐成型的內(nèi)腔尺寸，又增加了肋條最重要的外形尺寸和拋物線的精度，肋條精度達到0.012的精度，完全滿足并超出設計要求。
【專利說明】一種天線肋條的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種復合材料的制備方法，具體涉及一種天線肋條的制造方法。
【背景技術】
[0002]隨著我國通訊事業(yè)的發(fā)展，通信衛(wèi)星日益顯示出其重要的地位。通信衛(wèi)星上的通訊天線系統(tǒng)是其關鍵設備。為了提高通信衛(wèi)星信號的收發(fā)頻率，減少信號損失，對衛(wèi)星天線的制造精度要求很高。衛(wèi)星天線暴露在空間環(huán)境之中，天線材料和天線的結構必須經(jīng)受住空間環(huán)境的考驗。
[0003]衛(wèi)星天線的天線肋條是天線反射面結構中的重要構件，它的作用是為天線反射面提供精度依靠，對其精度以及尺寸穩(wěn)定性要求嚴格一肋條壁厚1.5mm、寬10mm、長2000mm,絕對誤差小于1mm。
[0004]由于天線肋條是類似于一個彎曲的矩形管(如圖1所示)，其具有碳纖維中空結構?，F(xiàn)有方法制備時在產(chǎn)品設計、成型工藝等方面難度很大，成本很高。現(xiàn)有技術中一般采用熱壓罐成型制備衛(wèi)星天線的肋條，但是該種方法周期長，能耗高，成本大，并且熱壓罐使用的是內(nèi)膜，產(chǎn)品的外觀和精度滿足不了設計要求，精度在I?3mm不等，產(chǎn)品的合格率低。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]發(fā)明目的:本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術存在的問題做出改進，即本發(fā)明公開了一種天線肋條的制造方法。
[0006]技術方案:一種天線肋條的制造方法，包括以下步驟:
[0007](I)、預制天線肋條的模具并拋光，所述模具包括上凹模和下凹模；
[0008](2)、采用生硅膠和松木制備芯膜并去除所述芯膜上的毛刺；
[0009](3)、將經(jīng)過剪裁的尼龍氣袋置于涂膜劑中浸泡2?4小時后，晾干備用；
[0010](4)、把步驟(3)所述的尼龍氣袋套在步驟(2)所述的芯膜上，并用膠帶將所述尼龍氣袋纏緊于所述芯膜；
[0011](5)、制備預型體:采用層疊的方式在步驟(4)所述尼龍氣袋外側鋪設多層碳纖維預浸料，在鋪設過程中用吹風機加熱；
[0012](6)、從步驟(5)所述鋪設碳纖維預浸料的所述預型體中抽出所述芯膜，所述尼龍氣袋留在所述預型體的內(nèi)腔用于成型固化時加壓；
[0013](7)、把步驟￠)中所述預型體置于所述下凹模的模腔中，在所述預型體的兩端各緊固連接一個尼龍氣嘴；
[0014](8)、將所述上凹模放置于步驟(7)所述的下凹模的相應位置，通過螺釘鎖緊所述上凹模和所述下凹模；
[0015](9)、通過熱壓成型機對步驟(8)所述預留體熱壓成型；
[0016](10)、將步驟(9)所述模具從所述熱壓成型機取下并放置于冷壓機上，在壓力為1Mpa的條件下冷卻30min后取下所述模具；
[0017](11)、脫模后得到天線肋條并將所述天線肋條的翻邊毛刺打磨平整并打孔；
[0018](12)、使用MPS/S單相機工業(yè)攝影測量系統(tǒng)檢測所述天線肋條的表面精度，合格后即得到所述天線肋條。
[0019]作為本發(fā)明中的一種天線肋條的制造方法的一種優(yōu)選方案:步驟(I)所述的天線肋條的模具為使用球墨鑄鐵制備的上凹模和下凹模。上凹模在橫向上均分為兩段——上凹模I和上凹模II，目的在于上凹模和下凹模合模時便于操作。上凹模和下凹模設有一個一體成型的f 20定位銷孔，上凹模的定位銷孔與下凹模的定位銷孔的位置是相對應的。
[0020]作為本發(fā)明中的一種天線肋條的制造方法的一種優(yōu)選方案:步驟(I)所述的拋光包括如下步驟:
[0021](a)、用320#油石對所述模具進行粗拋，去除毛邊；
[0022](b)、用600#油石對步驟(a)所述模具進行拋光；
[0023](c)、用1000#油石對步驟(b)所述模具進行拋光；
[0024](d)、用1500#油石歲步驟(C)所述模具進行拋光；
[0025](e)、用3000#拋光膏配合羊毛拋光輪將步驟(d)所述模具拋成鏡面，確保所述模具的表面粗糙度小于0.2。
[0026]作為本發(fā)明中的一種天線肋條的制造方法的一種優(yōu)選方案:步驟(9)所述熱壓成型包括以下步驟:
[0027](91)、將所述熱壓成型機升溫至128?132°C ；
[0028](92)、用鋼制的氣管一頭接通空氣壓縮機，另一頭接上尼龍氣嘴，通過空氣壓縮機給尼龍氣袋內(nèi)加壓，壓力為99?102pis ；
[0029](93)、將步驟(8)所述模具放置于所述熱壓成型機的工作臺上，并將所述熱壓成型機合模，對步驟(8)所述模具加壓9.9?10.1Mpa的壓力，固化117?123min。
[0030]作為本發(fā)明中的一種天線肋條的制造方法的一種優(yōu)選方案:步驟(3)所述脫模劑為樂高NC-770脫模劑。
[0031]作為本發(fā)明中的一種天線肋條的制造方法的一種優(yōu)選方案:步驟(5)所述碳纖維預浸料為東麗T300碳纖維原絲預浸料。
[0032]為本發(fā)明中的一種天線肋條的制造方法的一種優(yōu)選方案:步驟(7)所述的尼龍氣嘴與所述尼龍氣袋通過膠帶纏繞固接。
[0033]有益效果:本發(fā)明使用的是外模加芯膜的雙重成型結構，既保證了原有熱壓罐成型的內(nèi)腔尺寸，又增加了肋條最重要的外形尺寸和拋物線的精度，經(jīng)過測試，肋條精度達到0.012的精度，完全滿足并超出設計要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0034]圖1為天線肋條的結構示意圖；
[0035]圖2為模具的結構示意圖；
[0036]圖3為預型體與模具的機構示意圖；
[0037]其中:
[0038]1-碳纖維中空結構2-定位銷孔
[0039]3-下凹模4-上凹模I
[0040]5-上凹模II6-尼龍氣嘴
[0041]7-膠帶8-尼龍氣袋
[0042]9-碳纖維肋條預型體
【具體實施方式】
:
[0043]下面結合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】詳細說明。
[0044]具體實施例1
[0045]一種天線肋條的制造方法，包括以下步驟:
[0046](I)、預制天線肋條的模具并拋光，模具包括上凹模和下凹模3 ；
[0047](2)、采用生硅膠和松木制備芯膜并去除芯膜上的毛刺；
[0048]芯膜主要使用在預型時使用(相當于在芯膜上鋪設碳纖維預浸料后，把芯膜抽出，把預型好的產(chǎn)品放入到對開凹模的模穴內(nèi)成型固化)；芯膜的設計原則為根據(jù)產(chǎn)品內(nèi)徑尺寸(因產(chǎn)品外形為已知確定)來確定外徑尺寸，當然不可以認為產(chǎn)品的內(nèi)徑即為芯膜的外徑，因為芯膜上要提前套上尼龍氣袋8，氣袋的厚度約為0.05mm。而在預備產(chǎn)品形狀時手工鋪貼需要預留約1.5mm的余量(因手工鋪貼，層與層之間存在空隙，不預留會造成預型好的胚料無法放入到上下凹模模穴中)；芯膜的外徑尺寸=產(chǎn)品內(nèi)徑尺寸-尼龍氣袋厚度
0.05*2-預留余量1.5_。為便于后續(xù)容易抽出芯膜，設計芯膜時兩端外徑尺寸相差0.2mm即可(既為大端和小端)；
[0049](3)、將經(jīng)過剪裁的尼龍氣袋8置于涂膜劑中浸泡4小時后，晾干備用；
[0050]因產(chǎn)品成型固化時加溫加壓，尼龍氣袋8必須耐溫150°C以上,延展性不低于6%。尼龍氣袋8的外徑尺寸=產(chǎn)品的外徑最大尺寸加2mm，尼龍氣袋8的外徑必須大于產(chǎn)品的外徑尺寸，尼龍氣袋8需要承受10psi左右的壓力，若小于產(chǎn)品的外徑尺寸，會造成尼龍氣袋8在加壓過程中破裂漏氣，導致產(chǎn)品報廢；也不是說越大越好，尼龍氣袋8外徑大于產(chǎn)品的外徑超過5mm以上，會造成尼龍氣袋8在產(chǎn)品的內(nèi)腔打折嚴重，影響內(nèi)徑的光潔度。尼龍氣袋每卷為100米，用戶根據(jù)自己的需求定制合適外徑即可，長度根據(jù)產(chǎn)品尺寸放余量300mm,并自行裁剪。先把NC-770脫模劑倒入盆中，把把裁切好的氣袋完全浸入脫模劑中浸泡4小時,拿出晾干備用。
[0051](4)、把步驟(3)的尼龍氣袋8套在步驟(2)的芯膜上，并用膠帶將尼龍氣袋8纏緊于芯膜；
[0052](5)、制備預型體:采用層疊的方式在步驟(4)尼龍氣袋8外側鋪設多層碳纖維預浸料，在鋪設過程中用吹風機加熱；
[0053]以鋪設七層碳纖維預浸料為例，根據(jù)產(chǎn)品的外周長和產(chǎn)品的長度裁切碳纖維預浸料，第一層碳纖維預浸料寬=產(chǎn)品外周長加2mm、長度=產(chǎn)品長度加20mm ;第二層碳纖維預浸料的寬在第一層寬度的基礎上加2mm即可(第三、第四、第五、第六、第七層依次在前一層的基礎上加2_，長度不變)。將纏好尼龍氣袋8的芯膜置于工作臺，采用層疊方式通過手工鋪設7層碳纖維預浸料；鋪貼過程中用吹風機加熱，使每層之間貼實。層與層直接的搭接口需要錯開。
[0054](6)、從步驟(5)鋪設碳纖維預浸料的預型體中抽出芯膜，尼龍氣袋8留在碳纖維肋條預型體9的內(nèi)腔用于成型固化時加壓；
[0055](7)、把步驟￠)中預型體置于下凹模3的模腔中，在碳纖維肋條預型體9的兩端各緊固連接一個尼龍氣嘴6 ;用尼龍氣袋8把尼龍氣嘴6包住，外邊緣的接口留在模具的外面，其余部分包住后留在產(chǎn)品的內(nèi)腔，用1mm膠帶7把尼龍氣袋8纏緊在尼龍氣嘴6上(如圖3所示)。
[0056](8)、將上凹模放置于步驟(7)的下凹模3的相應位置，通過螺釘鎖緊上凹模和下凹模3 ;
[0057](9)、通過熱壓成型機對步驟(8)預留體熱壓成型；
[0058](10)、將步驟(9)模具從熱壓成型機取下并放置于冷壓機上，在壓力為1Mpa的條件下冷卻30min后取下模具；
[0059](11)、脫模后得到天線肋條并將天線肋條的翻邊毛刺打磨平整并打孔；
[0060](12)、使用MPS/S單相機工業(yè)攝影測量系統(tǒng)檢測天線肋條的表面精度，合格后即得到天線肋條。
[0061]在本實施例中，如圖2所示，步驟(I)的天線肋條的模具為使用球墨鑄鐵制備的上凹模和下凹模3。上凹模在橫向上均分為兩段一上凹模I 4和上凹模II 5，目的在于上凹模和下凹模3合模時便于操作。上凹模和下凹模3設有一個一體成型的# 20定位銷孔2，上凹模的定位銷孔2與下凹模3的定位銷孔2的位置是相對應的。
[0062]在本實施例中步驟⑴的拋光包括如下步驟:
[0063](a)、用320#油石對模具進行粗拋，去除毛邊；
[0064](b)、用600#油石對步驟(a)模具進行拋光；
[0065](C)、用1000#油石對步驟(b)模具進行拋光；
[0066](d)、用1500#油石歲步驟(C)模具進行拋光；
[0067](e)、用3000#拋光膏配合羊毛拋光輪將步驟(d)模具拋成鏡面，確保模具的表面粗糙度小于0.2。
[0068]在本實施例中，步驟(9)熱壓成型包括以下步驟:
[0069](91)、將熱壓成型機升溫至130°C ；
[0070](92)、用鋼制的氣管一頭接通空氣壓縮機，另一頭接上尼龍氣嘴6，通過空氣壓縮機給尼龍氣袋8內(nèi)加壓，壓力為10pis ；
[0071](93)、將步驟(8)模具放置于熱壓成型機的工作臺上，并將熱壓成型機合模，對步驟(8)模具加壓1Mpa的壓力，固化120min。
[0072]在本實施例中，步驟(3)脫模劑為樂高NC-770脫模劑。
[0073]在本實施例中，步驟(5)碳纖維預浸料為東麗T300碳纖維原絲預浸料。
[0074]具體實施例2
[0075]與具體實施例基本相同，區(qū)別僅在于:
[0076]1、步驟(3)將經(jīng)過剪裁的尼龍氣袋8置于涂膜劑中浸泡時間為2小時；
[0077]2、步驟(9)熱壓成型包括以下步驟:
[0078](91)、將熱壓成型機升溫至128°C ；
[0079](92)、用鋼制的氣管一頭接通空氣壓縮機，另一頭接上尼龍氣嘴6，通過空氣壓縮機給尼龍氣袋8內(nèi)加壓，壓力為99pis ；
[0080](93)、將步驟(8)模具放置于熱壓成型機的工作臺上，并將熱壓成型機合模，對步驟(8)模具加壓9.9Mpa的壓力，固化123min。
[0081]具體實施例3
[0082]與具體實施例基本相同，區(qū)別僅在于:
[0083]1、1、步驟(3)將經(jīng)過剪裁的尼龍氣袋8置于涂膜劑中浸泡時間為3小時；
[0084]2、步驟(9)熱壓成型包括以下步驟:
[0085](91)、將熱壓成型機升溫至132°C ；
[0086](92)、用鋼制的氣管一頭接通空氣壓縮機，另一頭接上尼龍氣嘴6，通過空氣壓縮機給尼龍氣袋8內(nèi)加壓，壓力為102pis ；
[0087](93)、將步驟(8)模具放置于熱壓成型機的工作臺上，并將熱壓成型機合模，對步驟(8)模具加壓10.1Mpa的壓力，固化117min。
[0088]上面結合附圖對本發(fā)明的實施方式做了詳細說明。但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在所屬【技術領域】普通技術人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。
【權利要求】
1.一種天線肋條的制造方法，包括以下步驟: (1)、預制天線肋條的模具并拋光，所述模具包括上凹模和下凹模； (2)、采用生硅膠和松木制備芯膜并去除所述芯膜上的毛刺； (3)、將經(jīng)過剪裁的尼龍氣袋置于涂膜劑中浸泡2?4小時后，晾干備用； (4)、把步驟(3)所述的尼龍氣袋套在步驟(2)所述的芯膜上，并用膠帶將所述尼龍氣袋纏緊于所述芯膜； (5)、制備預型體:采用層疊的方式在步驟(4)所述尼龍氣袋外側鋪設多層碳纖維預浸料，在鋪設過程中用吹風機加熱； (6)、從步驟(5)所述鋪設碳纖維預浸料的所述預型體中抽出所述芯膜； (7)、把步驟￠)中所述預型體置于所述下凹模的模腔中，在所述預型體的兩端各緊固連接一個尼龍氣嘴； (8)、將所述上凹模放置于步驟(7)所述的下凹模的相應位置，通過螺釘鎖緊所述上凹模和所述下凹模； (9)、通過熱壓成型機對步驟(8)所述預留體熱壓成型； (10)、將步驟(9)所述模具從所述熱壓成型機取下并放置于冷壓機上，在壓力為1Mpa的條件下冷卻30min后取下所述模具； (11)、脫模后得到天線肋條并將所述天線肋條的翻邊毛刺打磨平整并打孔； (12)、使用MPS/S單相機工業(yè)攝影測量系統(tǒng)檢測所述天線肋條的表面精度，合格后即得到所述天線肋條。
2.如權利要求1所述的一種天線肋條的制造方法，其特征在于，步驟(I)所述的拋光包括如下步驟: (a)、用320#油石對所述模具進行粗拋，去除毛邊； (b)、用600#油石對步驟(a)所述模具進行拋光； (c)、用1000#油石對步驟(b)所述模具進行拋光； (d)、用1500#油石歲步驟(c)所述模具進行拋光； (e)、用3000#拋光膏配合羊毛拋光輪將步驟(d)所述模具拋成鏡面。
3.如權利要求1所述的一種天線肋條的制造方法，其特征在于，步驟(9)所述熱壓成型包括以下步驟: (91)將所述熱壓成型機升溫至128?132°C； (92)用鋼制的氣管一頭接通空氣壓縮機，另一頭接上尼龍氣嘴，通過空氣壓縮機給尼龍氣袋內(nèi)加壓，壓力為99?102pis ； (93)將步驟(8)所述模具放置于所述熱壓成型機的工作臺上，并將所述熱壓成型機合模，對步驟⑶所述模具加壓9.9?10.1Mpa的壓力，固化117?123min。
4.如權利要求1所述的一種天線肋條的制造方法，其特征在于，步驟(3)所述脫模劑為樂高NC-770脫模劑。
5.如權利要求1所述的一種天線肋條的制造方法，其特征在于，步驟(5)所述碳纖維預浸料為東麗T300碳纖維原絲預浸料。
6.如權利要求1所述的一種天線肋條的制造方法，其特征在于，步驟(7)所述的尼龍氣嘴與所述尼龍氣袋通過膠帶纏繞固接。
【文檔編號】B29C33/58GK104260365SQ201410390408
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月8日 優(yōu)先權日:2014年8月8日
【發(fā)明者】葉榮森, 谷建巍, 姚愿紅, 宋金鵬 申請人:西安拓飛復合材料有限公司