一種超大尺寸高精度復(fù)合材料桁架結(jié)構(gòu)制造技術(shù)
發(fā)布時(shí)間:2021-09-12 16:44
以某衛(wèi)星相機(jī)支撐結(jié)構(gòu)研制任務(wù)為背景,闡述了一種超大尺寸、高精度復(fù)合材料桁架結(jié)構(gòu)制造技術(shù),重點(diǎn)對工藝方案、模具設(shè)計(jì)、制造過程及質(zhì)量控制等方面進(jìn)行了論述。結(jié)果表明:對于超大尺寸的結(jié)構(gòu),依靠裝配工裝一般無法滿足設(shè)備接口精度要求,需組合機(jī)加保證;桿件和接頭裝配時(shí),需控制膠接間隙在0.1~0.3mm,且保證桿件和接頭同軸,才能保證最優(yōu)的力學(xué)強(qiáng)度;通過超聲無損檢測及隨爐試件力學(xué)檢測,可有效驗(yàn)證桁架結(jié)構(gòu)的膠接質(zhì)量,制造的桁架結(jié)構(gòu)產(chǎn)品內(nèi)部質(zhì)量和產(chǎn)品尺寸精度滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。
【文章來源】:航天制造技術(shù). 2020,(03)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
碳纖維桁架典型結(jié)構(gòu)形式
3.1 工藝方案的確定根據(jù)復(fù)合材料桁架結(jié)構(gòu)構(gòu)型特點(diǎn)、產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)要求,采取各復(fù)合材料桿件和金屬接頭、底板分別制造,然后通過高精度的膠接工裝定位和精測相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)膠接裝配,最后組合機(jī)加得到產(chǎn)品�?紤]到零件制造過程中及膠接裝配過程中存在應(yīng)力,會導(dǎo)致產(chǎn)品變形,因此在產(chǎn)品裝配完成應(yīng)力充分釋放后進(jìn)行組合加工,保證產(chǎn)品精度。桁架結(jié)構(gòu)研制工藝流程如圖2所示。
為建立合適裝配基準(zhǔn)面和控制各接頭的空間位置,制定如下裝配思路:采取“先平面后立體”的方式裝配膠接,根據(jù)桁架裝配各技術(shù)要求,設(shè)計(jì)裝配平臺,建立裝配基準(zhǔn),設(shè)計(jì)各個(gè)接頭的定位工裝,嚴(yán)格控制接頭的平面、空間位置。膠接定位工裝外形尺寸為4150mm×3425mm×1520mm,主要包括框架主體、下層定位座、中層定位板、上層定位板、定位卡槽,其結(jié)構(gòu)如圖3所示。選取6個(gè)底層定位座上表面為Z向裝配基準(zhǔn),中層定位板、上層定位板、定位卡槽均以此面為基準(zhǔn)。每個(gè)定位座、定位板上分布3~4個(gè)定位銷孔,與產(chǎn)品上預(yù)制的銷孔配合定位,部分產(chǎn)品零件狀態(tài)下無孔,故采用定位卡槽定位,保證各接頭空間位置,具體定位如圖4所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]輕量化多材料汽車車身連接技術(shù)進(jìn)展[J]. 李永兵,馬運(yùn)五,樓銘,雷海洋,林忠欽. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(24)
[2]尺寸高穩(wěn)定性復(fù)合材料桁架結(jié)構(gòu)的研制[J]. 馬立,楊鳳龍,陳維強(qiáng),齊衛(wèi)紅,李艷輝. 航天器環(huán)境工程. 2016(03)
[3]輕質(zhì)合金膠接接頭強(qiáng)度的膠層厚度依賴性的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 許巍,于慧臣,陶春虎. 機(jī)械強(qiáng)度. 2015(01)
[4]空間相機(jī)機(jī)身桁架裝配工藝[J]. 張凱,何欣,崔永鵬. 紅外與激光工程. 2011(01)
[5]金屬工件的表面處理及膠接工藝對膠接剪切強(qiáng)度的影響[J]. 周建芳,李安,饒保林. 化學(xué)與粘合. 2007(01)
[6]鋁合金磷酸陽極化和膠接性能分析[J]. 楊孚標(biāo),肖加余,曾竟成,邢素麗,王遵,姜楠. 中國表面工程. 2005(04)
[7]膠層厚度對拉伸試樣應(yīng)力分布影響的數(shù)值分析[J]. 鄭小玲,孔凡榮,游敏,曾志敏. 粘接. 2004(05)
[8]桁架結(jié)構(gòu)動力特性可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 陳建軍,車建文,馬洪波,戴君. 固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2001(01)
本文編號:3394581
【文章來源】:航天制造技術(shù). 2020,(03)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
碳纖維桁架典型結(jié)構(gòu)形式
3.1 工藝方案的確定根據(jù)復(fù)合材料桁架結(jié)構(gòu)構(gòu)型特點(diǎn)、產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)要求,采取各復(fù)合材料桿件和金屬接頭、底板分別制造,然后通過高精度的膠接工裝定位和精測相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)膠接裝配,最后組合機(jī)加得到產(chǎn)品�?紤]到零件制造過程中及膠接裝配過程中存在應(yīng)力,會導(dǎo)致產(chǎn)品變形,因此在產(chǎn)品裝配完成應(yīng)力充分釋放后進(jìn)行組合加工,保證產(chǎn)品精度。桁架結(jié)構(gòu)研制工藝流程如圖2所示。
為建立合適裝配基準(zhǔn)面和控制各接頭的空間位置,制定如下裝配思路:采取“先平面后立體”的方式裝配膠接,根據(jù)桁架裝配各技術(shù)要求,設(shè)計(jì)裝配平臺,建立裝配基準(zhǔn),設(shè)計(jì)各個(gè)接頭的定位工裝,嚴(yán)格控制接頭的平面、空間位置。膠接定位工裝外形尺寸為4150mm×3425mm×1520mm,主要包括框架主體、下層定位座、中層定位板、上層定位板、定位卡槽,其結(jié)構(gòu)如圖3所示。選取6個(gè)底層定位座上表面為Z向裝配基準(zhǔn),中層定位板、上層定位板、定位卡槽均以此面為基準(zhǔn)。每個(gè)定位座、定位板上分布3~4個(gè)定位銷孔,與產(chǎn)品上預(yù)制的銷孔配合定位,部分產(chǎn)品零件狀態(tài)下無孔,故采用定位卡槽定位,保證各接頭空間位置,具體定位如圖4所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]輕量化多材料汽車車身連接技術(shù)進(jìn)展[J]. 李永兵,馬運(yùn)五,樓銘,雷海洋,林忠欽. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(24)
[2]尺寸高穩(wěn)定性復(fù)合材料桁架結(jié)構(gòu)的研制[J]. 馬立,楊鳳龍,陳維強(qiáng),齊衛(wèi)紅,李艷輝. 航天器環(huán)境工程. 2016(03)
[3]輕質(zhì)合金膠接接頭強(qiáng)度的膠層厚度依賴性的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 許巍,于慧臣,陶春虎. 機(jī)械強(qiáng)度. 2015(01)
[4]空間相機(jī)機(jī)身桁架裝配工藝[J]. 張凱,何欣,崔永鵬. 紅外與激光工程. 2011(01)
[5]金屬工件的表面處理及膠接工藝對膠接剪切強(qiáng)度的影響[J]. 周建芳,李安,饒保林. 化學(xué)與粘合. 2007(01)
[6]鋁合金磷酸陽極化和膠接性能分析[J]. 楊孚標(biāo),肖加余,曾竟成,邢素麗,王遵,姜楠. 中國表面工程. 2005(04)
[7]膠層厚度對拉伸試樣應(yīng)力分布影響的數(shù)值分析[J]. 鄭小玲,孔凡榮,游敏,曾志敏. 粘接. 2004(05)
[8]桁架結(jié)構(gòu)動力特性可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 陳建軍,車建文,馬洪波,戴君. 固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2001(01)
本文編號:3394581
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