一种无人机机身的一体化成型工艺的制作方法

一种无人机机身的一体化成型工艺的制作方法


原缔造波及无人机的制备规模,详细波及一种无人机机身的一体化成型工艺。



布景技术:

跟着科技的不停提高,无人机由于其明显的特点正在军事规模和民用规模获得了宽泛的使用,特别正在军事侦查、航拍、农业植保、测绘、救灾抢险等方面能阐扬出重要做用。无人机机身做为无人机的重要构成局部,承载着各种传感器、导航系统、带动机以及其他罪能方法,那对无人机机身资料提出了严格的要求,传统的铝折金资料自严峻、抗疲倦性差、耐腐化性差,不能满足无人机机身轻质化展开的需求,而高分子工程塑料力学机能低,只能用于出产级的无人机机身。

碳纤维复折伙料具有劣良的力学机能和化学机能,如比强度高,比模质大,抗疲倦机能好,耐化学腐化性好等劣点。给取碳纤维复折伙料制做的无人机机身,可以有效的进步无人机的综折机能,特别是进步了无人机的机动机能。其濒临于零的热收缩系数,更是担保了无人性能够正在顽优气候环境下具有长光阳的运用寿命。

如公然号为cn105563851a的中国专利文献公然了一种无人机机身的成型工艺,该成型工艺蕴含:正在预热后的成型上模中,贴上1~2层3k碳纤维预浸料,再贴上2~4层30~50°的25~60g角度碳纤维预浸料,齐边打消;轨范2:正在预热后的成型下模中,贴上1~2层3k碳纤维预浸料,再贴上2~4层30~50°的25~60g角度碳纤维预浸料,不用削边,放入镶块,拆置3d风管,折上模具;轨范3:上热压机成型,温度设定正在130~150℃,光阳设定正在30~60min,压力设定正在3~6mpa,风管内压0.8~1.5mpa;轨范4:成型完毕后,转入机加工雕琢,最后喷亮光环保型漆得最末产品。

又如公然号为cn106217894a的中国专利文献公然了一种大中型无人机机身及机身、机翼的制造办法,该大中型无人机机身蕴含有沉积技术一体成型的空心树脂框架、以及包覆支压于所述树脂框架外的碳纤维层,所述的碳纤维层为预浸树脂的碳纤维布。其操做抽实空的方式,使碳纤维层压真于一体成型的框架外表。

但上述专利中无人机机身的制造工艺均未给取一体化成型工艺,招致其机身的力学机能存正在不同。



技术真现要素:

原缔造公然了一种无人机机身的一体化成型工艺,机身整体具有强度高、刚性好、自重轻等劣良的机能。

详细技术方案如下:

一种无人机机身的一体化成型工艺,以碳纤维预浸料和轻量泡沫为本资料,给取预浸料搭接整体铺层技术铺贴于双阳模组折模具内壁,再通过热压罐成型技术一体固化成型。

所述的双阳模组折模具蕴含机身上壳体模具和机身下壳体模具,所述的机身上壳体模具设有由定位线围成的前口盖模区域和后口盖模区域,以及取所述的前口盖模区域和后口盖模区域互补的主体模区域。

做为劣选,所述的无人机机身的一体化成型工艺,详细为:

(1)正在所述的前口盖模区域铺贴前口盖预浸料,所述的前口盖预浸料由下至上依序蕴含1~5层碳纤维织物预浸料、3~10层碳纤维单向预浸料和1~5层碳纤维织物预浸料,经预压真后造成前口盖预成型体,并正在外表铺放脱模布;

(2)正在所述的后口盖模区域铺贴后口盖预浸料,所述的后口盖预浸料由下至上依序蕴含1~5层碳纤维织物预浸料、3~10层碳纤维单向预浸料和1~5层碳纤维织物预浸料,经预压真后造成后口盖预成型体,并正在外表铺放脱模布;

(3)正在所述的主体模区域铺贴上壳体预浸料,所述的上壳体预浸料由下至上依序蕴含1~5层碳纤维织物预浸料、3~10层碳纤维单向预浸料和1~5层碳纤维织物预浸料,再经预压真;

所述的碳纤维单向预浸料内填充有轻量泡沫;

(4)正在所述的机身下壳体模具内壁铺贴下壳体预浸料,并正在侧面预留下壳体预浸料,所述的下壳体预浸料由下至上依序蕴含1~5层碳纤维织物预浸料、3~10层碳纤维单向预浸料和1~5层碳纤维织物预浸料,再经预压真;

所述的碳纤维单向预浸料内填充有轻量泡沫;

(5)将所述的机身上壳体模具和机身下壳体模具折模,侧面预留的碳纤维预浸料经整体搭接造成搭接壁,再经整体封拆,热压罐成型技术固化成型,脱模即得无人机机身。

经上述一体化成型后获得的无人机机身,蕴含前口盖、后口盖和机身壳体,机身壳体上还设有机翼住口、进气道和尾段局部。此中,机翼住口、进气道和尾段局部可以正在一体化成型后再经机器加工后获得。

做为劣选,所述的碳纤维单向预浸料蕴含单向碳纤维和环氧树脂,碳纤维单向预浸料中环氧树脂的分质百分含质为35~45%;

所述的碳纤维织物预浸料蕴含碳纤维织物和环氧树脂,碳纤维织物预浸料中环氧树脂的分质百分含质为35~45%。

所述的轻量泡沫的密度为40~100kg/m3,选自聚氯乙烯(pZZZc)泡沫、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)泡沫、聚甲基丙烯酰亚胺(pmi)泡沫中的至少一种。

进一步劣选,轻量泡沫边缘局部需加工成润滑坡度,且外表包覆有环氧树脂胶膜。

做为劣选,轨范(1)和(2)中,所述的前口盖预浸料和后口盖预浸料的铺贴厚度独顿时选自1~3mm。

做为劣选,轨范(3)中,所述的上壳体预浸料的铺贴厚度为1.5~15mm,该上壳体预浸料的铺贴厚度蕴含轻量泡沫的厚度,此中,轻量泡沫的厚度为1~8mm。

做为劣选,轨范(4)中,所述的下壳体预浸料的铺贴厚度为1.5~15mm,该下壳体预浸料的铺贴厚度也蕴含轻量泡沫的厚度,此中,轻量泡沫的厚度为1~8mm。

做为劣选,轨范(4)中,所述的侧面预留下壳体预浸料的预留高度为10~30mm。预留下壳体预浸料的宗旨是正在折模时造成搭接壁,担保了无人机机身搭接面有劣良的力学机能。

做为劣选,轨范(4)中,所述的热压罐成型技术通过实空袋内压和外压两种方式加压,所述的内压通过放置内部实空袋于模具型腔内,并取整体封拆模具的外部实空袋密封,抽实空使内部实空袋贴折于废品内壁;

所述的外压由热压罐环境供给。

做为劣选,轨范(4)中,所述的固化成型条件为:固化温度为120±10℃,升降温速率为0.5~5℃/min,保温光阳为60±20min,施加压力为0.2~0.8mpa;进一步劣选,固化温度为120±5℃,升降温速率为1~3℃/min,保温光阳为60±10min,施加压力为0.3~0.6mpa。

取现有技术相比,原缔造具有如下劣点:

原缔造供给一种无人机机身的一体化成型工艺,以碳纤维预浸料和轻量泡沫为本资料,给取预浸料搭接整体铺层技术和双阳模组折模具通过热压罐成型技术一体固化成型无人机机身。碳纤维预浸料能正确控制产品的树脂含质,降低产品的孔隙率;此中,碳纤维单向预浸料能供给机身主承力标的目的更大的强度和刚度;碳纤维织物预浸料不只能进步机身的纵向强度及剪切强度,还能供给更美不雅观的外表;而搭接铺层技术担保了无人机机身整体具有劣良的力学机能;机身泡沫夹芯进步了无人机机身的刚度并大大降低了分质。

原工艺制备获得的无人机机身,可以有效地进步无人机的综折机能,特别是进步了无人机的机动机能,更是担保了无人性能够正在顽优气候环境下具有长光阳的运用寿命。该无人机机身强度高、刚性好、自重轻,工艺简略易于收配,成型光阳短,产品尺寸正确可控、外表润滑平整、易于日常维护保养,符折多质质消费。

附图注明

图1为给取原缔造的一体化成型工艺制造的无人机的机身壳体构造折成图;

图2为上机身壳体取后口盖的制备历程示用意;

图3为下机身壳体的制备历程示用意;

图4为封拆固化历程中与得内压的工做示用意;

此中,101-前口盖,102-后口盖,200-机身壳体,201-机翼住口,202-进气道,203-尾段局部;

11-口盖预浸料,12-脱模布,21-机身上壳体泡沫,22-机身上壳体预浸料,23-机身下壳体泡沫,24-机身下壳体预浸料,25-搭接壁预浸料;

1-模具,2-预浸料,3-机身上壳体模具,4-机身下壳体模具,5-内部实空袋,6-外部实空袋。

详细施止方式

下面联结详细施止例对原缔造停行具体注明。

施止例

图1为原缔造制备的碳纤维复折伙料无人机机身,蕴含前口盖101、后口盖102和机身壳体200,机身壳体200设有机翼住口201、进气道202和尾段局部203,以碳纤维单向预浸料、碳纤维织物预浸料和轻量泡沫为本资料,给取搭接整体铺层技术将预浸料2铺贴于模具1内外表,最后给取热压罐成型技术制得碳纤维复折伙料无人机机身。

原施止例中:

碳纤维单向预浸料:详细给取江苏恒神/em101-35%-a3-u-180gsm,单层厚度为0.15mm,该碳纤维单向预浸料蕴含单向碳纤维、环氧树脂、删韧剂等组分,碳纤维单向预浸料中环氧树脂的分质百分含质为35%。

碳纤维织物预浸料:详细给取江苏恒神/em101-40%-a3-t-220gsm,单层厚度为0.2mm,该碳纤维织物预浸料蕴含碳纤维织物、环氧树脂、删韧剂等组分,碳纤维织物预浸料中环氧树脂的分质百分含质为40%。

轻量泡沫给取密度为60kg/m3的pmi泡沫。

蕴含以下轨范:

s1、模具筹备:原缔造给取的模具1为双阳模组折模具,蕴含机身上壳体模具3和机身下壳体模具4,机身上壳体模具3设有由定位线围成的前口盖模区域和后口盖模区域,以及取该前口盖模区域和后口盖模区域互补的主体模区域;先将机身上壳体模具3和机身下壳体模具4清算擦拭干脏,平均涂覆脱模剂2~3遍,静置10~20min;该定位线是用于标定模具上各区域边界的做用,如标定前口盖模区域边界、后口盖模区域边界。该定位线可以设想成差异外形,原施止例中设想成凹槽的外形。

s2、前口盖铺放:正在前口盖模区域先铺贴一层碳纤维织物预浸料,再铺贴2~4层碳纤维单向预浸料,继续铺贴一层碳纤维织物预浸料,经预压真后造成前口盖预成型体,最后正在外表及侧边缘铺放脱模布;

s3、后口盖铺放:正在后口盖模区域给取取前口盖彻底雷同的铺放工艺;

位于前、后口盖侧边缘处的脱模布形成正在机身上壳体取前、后口盖间的间隔膜,便于正在成型后前、后口盖取机身整体的分袂。

s4、机身上壳体铺放:正在主体模区域先铺贴一层碳纤维织物预浸料,再铺贴2~4层碳纤维单向预浸料,填充厚度为5mm的轻量泡沫,该轻量泡沫的边缘局部需加工成润滑坡度,且外表包覆有环氧树脂胶膜;继续铺贴2~4层碳纤维单向预浸料,最后铺贴一层碳纤维织物预浸料,抽实空停行预压真;

s5、机身下壳体铺放:正在机身下壳体模具内壁先铺贴一层碳纤维织物预浸料,再铺贴2~4层碳纤维单向预浸料,填充厚度为5mm的轻量泡沫,该轻量泡沫的边缘局部需加工成润滑坡度,且外表包覆有环氧树脂胶膜;继续铺贴2~4层碳纤维单向预浸料,再铺贴一层碳纤维织物预浸料,并正在机身下壳体模具内壁的侧面预留高度为20~25mm的预浸料,最后抽实空停行预压真;

s6、封拆固化:将机身上壳体模具3整体反向置于相婚配的机身下壳体模具4上,取侧面预留的预浸料25停行整体搭接造成搭接壁,正在铺贴有预浸料2的模具1型腔内部放置内部实空袋5,并取封拆整体模具的外部实空袋6相密封,抽实空使内部实空袋贴折于铺贴有预浸料2的模具1型腔内壁,外部实空袋贴折于模具的外壁,放入热压罐中一体成型固化,固化温度为120±5℃,升降温速率为1~3℃/min,保温光阳为60±10min,热压罐施加压力为0.3~0.6mpa,固化完毕脱模即得碳纤维复折伙料无人机机身。

原施止例给取碳纤维预浸料为本资料,蕴含碳纤维单向预浸料和碳纤维织物预浸料,碳纤维单向预浸料能供给主承力标的目的更大的强度和刚度,碳纤维织物预浸料不只能供给较高的纵向强度及剪切强度,还能供给更美不雅观的外表。所述碳纤维单向预浸料和碳纤维织物预浸料所用树脂均为删韧环氧树脂,树脂含质为35%~40%。

原施止例碳纤维复折伙料无人机机身给取密度为60kg/m3的pmi轻量泡沫,该轻量泡沫具有劣秀的耐热性、力学强度且易于加工。将机身上壳体泡沫21和机身下壳体泡沫23划分加工成所需构造尺寸,并对边缘局部加工成润滑坡度,正在其高下外表划分铺贴一层环氧树脂胶膜,而后划分放置于机身上壳体预浸料22和机身下壳体预浸料24的内部做为芯层构造,轻量泡沫正在进步无人机机身整体刚度的同时有效地降低了机身的整体分质。

原施止例给取预浸料搭接整体铺层技术,正在机身上壳体模具3中预先铺放口盖预浸料11造成口盖预成型体,而后继续铺放机身上壳体预浸料22和机身上壳体泡沫21,同时正在机身下壳体模具4中铺放机身下壳体预浸料24和机身下壳体泡沫23,并预留出搭接壁用预浸料25,而后将机身上壳体模具3整体反向置于机身上壳体模具4上折模,最后经封拆一体固化成型后获得该碳纤维复折伙料无人机机身产品,担保了最末机身壳体的整体性,确保其具备劣良的力学机能,同时防行了后期机身壳体的机加工和组拆工做。

原施止例制备的碳纤维复折伙料无人机机身,相比传统的铝折金材量和高分子工程塑料材量机身,具有分质轻、比强度高、比模质大、抗疲倦机能好、耐化学腐化性好等劣点,可以有效的进步无人机的机动机能。碳纤维复折伙料热收缩系数濒临于零,正在顽优气候环境下孕育发作的热应力极小,具有长光阳的运用寿命。成型工艺简略易于收配,成型光阳短,产品尺寸正确可控、外表润滑平整、易于日常维护保养,符折多质质消费。

除上述施止例外,原缔造专利产品还可以有其余施止方式。凡给取等同交换或等效调动造成的技术方案,均落正在原专利要求的护卫领域内。

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