高精度卫星敏感器横梁的成型方法

摘要

本发明提供一种高精度卫星敏感器横梁的成型方法，包括如下步骤：第一步，制备加强筋；第二步，分别在安装横梁和星敏头部的软模芯上铺层后整体铺层；第三步，将制备好的加强筋放置于产品上后进行整体铺层，并形成拼块；第四步，按工装图将拼块放入模框中，整体合模到位；第五步，将合模后的产品放置于热压机上，加热加压预固化；第六步，脱掉模框、拼块及软模模芯，取出毛坯；第七步，将毛边、毛刺清理干净的毛坯放入烘箱中进行后处理。本发明具有以下优点：采用星敏横梁与加强筋一体预固化加后处理的成型方式，工艺过程简便，生产出的多筋复杂星敏感器横梁强度高，安装面角度精准，同时满足减重的要求。通过超声无损探伤仪检测，成型质量稳定。

权利要求

1.一种高精度卫星敏感器横梁的成型方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步，制备加强筋；

第二步，分别在安装横梁和星敏头部的软模芯上铺层后整体铺层；

第三步，将制备好的加强筋放置于产品上后进行整体铺层，并形成拼块；

第四步，按工装图将拼块放入模框中，整体合模到位；

第五步，将合模后的产品放置于热压机上，加热加压预固化；

第六步，脱掉模框、拼块及软模模芯，取出毛坯；

第七步，将毛边、毛刺清理干净的毛坯放入烘箱中进行后处理。

2.根据权利要求1所述的高精度卫星敏感器横梁的成型方法，其特征在于，第一步中，制备加强筋的预浸料为高模量碳纤维，模量≥540GPa，单层厚度为0.1mm。

3.根据权利要求1所述的高精度卫星敏感器横梁的成型方法，其特征在于，第七步中，烘箱内的温度从室温上升至180℃±2℃，升温速率为0.5℃/min～1.5℃/min，当温度达到

180℃±2℃时保温3h，然后把温度降低至50℃±2℃，再关闭电源，自然冷却。

说明书

高精度卫星敏感器横梁的成型方法

技术领域

[0001] 本发明涉及复合材料结构件的成型方法，具体涉及一种卫星敏感器横梁的成型方法。

背景技术

[0002] 星敏感器是一种卫星三轴姿态测量装置，而星敏感器横梁是根据星敏感器的安装角度设计与之配套的安装支架，是卫星总装零件中的关键件。卫星上一般配置三个甚至更多星敏感器，为了减小有效安装面积，降低多个星敏感器之间的相对关系变化，提高卫星的姿态确定精度及有效载荷的定位精度，越来越多的产品设计为可同时安装多个星敏感器的整体支架。通常，这种多安装面的星敏支架采取支架头部、支架本体及加强筋各自分别成型、胶接装配的方法制备。但胶接装配过程复杂，工艺效率低，产品本体强度低。

[0003] 名称为“一种复合材料星敏支架及其制备方法”的专利文献(申请号：2013263208.8；公开号：CN3343868A)提供了一种RTM注胶的成型方法。虽然此成型方法可一体成型，但产品结构较规则、简单，且成型后重量较重，无法实现多筋复杂结构的卫星敏感器横梁的成型。

发明内容

[0004] 针对现有技术中的缺陷，本发明目的在于提供一种克服现有卫星敏感器横梁成型技术的成型加胶接装配工艺过程复杂、复杂结构RTM注胶无法实现的不足和缺陷的高精度卫星敏感器横梁的成型方法。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供一种高精度卫星敏感器横梁的成型方法，包括如下步骤：第一步，制备加强筋；

[0006] 第二步，分别在安装横梁和星敏头部的软模芯上铺层后整体铺层；

[0007] 第三步，将制备好的加强筋放置于产品上后进行整体铺层，并形成拼块；

[0008] 第四步，按工装图将拼块放入模框中，整体合模到位；

[0009] 第五步，将合模后的产品放置于热压机上，加热加压预固化；

[0010] 第六步，脱掉模框、拼块及软模模芯，取出毛坯；

[0011] 第七步，将毛边、毛刺清理干净的毛坯放入烘箱中进行后处理。

[0012] 优选地，第一步中，制备加强筋的预浸料为高模量碳纤维，模量≥540GPa，单层厚度为0.1mm。

[0013] 优选地，第七步中，烘箱内的温度从室温上升至180℃±2℃，升温速率为0.5℃/min～1.5℃/min，当温度达到180℃±2℃时保温3h，然后把温度降低至50℃±2℃，再关闭电源，自然冷却。

[0014] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：采用星敏横梁与加强筋一体预固化加后处理的成型方式，工艺过程简便，生产出的多筋复杂星敏感器横梁强度高，安装面角度精准，同时满足减重的要求。通过超声无损探伤仪检测，符合GJB2895-97中C级标准，成型质量稳定。

附图说明

[0015] 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征目的和优点将会变得更明显。

[0016] 图1为本发明高精度卫星敏感器横梁结构示意图一；

[0017] 图2为本发明高精度卫星敏感器横梁结构示意图二；

[0018] 图3为本发明高精度卫星敏感器横梁加强筋结构示意图。

[0019] 图中：

[0020] 1-加强筋   2-横梁   3-星敏头部

具体实施方式

[0021] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改。

[0022] 如图1～图3所示，本发明高精度卫星敏感器横梁的成型方法，包括：

[0023] 第一步，预置加强筋制备：如图3所示，成型层合板，采用压机固化，按产品设计要求加工出8个不同尺寸的加强筋，具体放置位置如图1、2中1所示。

[0024] 第二步，整体铺层：安装横梁、星敏头部分别在软模芯上铺层一定厚度后整体铺层；安装横梁4个软模上铺层1.5mm，合模后横梁整体铺层1mm，同时星敏头部软模上铺层1.5mm；将安装横梁与星敏头部合模后整体铺层1mm。铺层过程纤维连续，沿纤维方向不允许搭接。铺层顺序为准各向同性铺层[0/90/+45/-45]ns，n为循环数，s代表对称铺层；

[0025] 第三步，整体铺层：将制备好的加强筋放置于产品加强筋处后整体铺层，最终达到设计要求厚度；加强筋放置位置如图1、2所示，铺层厚度为0.5mm；

[0026] 第四步，装模：按工装图将模具拼块放入模框中，整体合模到位；

[0027] 第五步，固化：将合模后的产品放置热压机上，加热加压预固化；

[0028] 第六步，脱模：脱掉模框、拼块及软模模芯，取出毛坯；

[0029] 第七步，后处理：将毛边、毛刺清理干净的毛坯放入烘箱中进行后处理。后处理过程为：室温～180±2℃，升温速率0.5～1.5℃/min；180±2℃保温3h；180±2℃～50±2℃，关闭电源，自然冷却。

[0030] 将实施例所得的星敏横梁，通过超声无损探伤仪检测，符合GJB2895-97中C级标准。

[0031] 以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。