一种超大尺寸高精度复合材料桁架结构制造技术

发布时间：2021-09-12 16:44

　　以某卫星相机支撑结构研制任务为背景,阐述了一种超大尺寸、高精度复合材料桁架结构制造技术,重点对工艺方案、模具设计、制造过程及质量控制等方面进行了论述。结果表明:对于超大尺寸的结构,依靠装配工装一般无法满足设备接口精度要求,需组合机加保证;杆件和接头装配时,需控制胶接间隙在0.1～0.3mm,且保证杆件和接头同轴,才能保证最优的力学强度;通过超声无损检测及随炉试件力学检测,可有效验证桁架结构的胶接质量,制造的桁架结构产品内部质量和产品尺寸精度满足设计指标要求。 

【文章来源】：航天制造技术. 2020,(03)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

碳纤维桁架典型结构形式

3.1 工艺方案的确定根据复合材料桁架结构构型特点、产品技术指标要求，采取各复合材料杆件和金属接头、底板分别制造，然后通过高精度的胶接工装定位和精测相结合的方法实现胶接装配，最后组合机加得到产品。考虑到零件制造过程中及胶接装配过程中存在应力，会导致产品变形，因此在产品装配完成应力充分释放后进行组合加工，保证产品精度。桁架结构研制工艺流程如图2所示。

为建立合适装配基准面和控制各接头的空间位置，制定如下装配思路：采取“先平面后立体”的方式装配胶接，根据桁架装配各技术要求，设计装配平台，建立装配基准，设计各个接头的定位工装，严格控制接头的平面、空间位置。胶接定位工装外形尺寸为4150mm×3425mm×1520mm，主要包括框架主体、下层定位座、中层定位板、上层定位板、定位卡槽，其结构如图3所示。选取6个底层定位座上表面为Z向装配基准，中层定位板、上层定位板、定位卡槽均以此面为基准。每个定位座、定位板上分布3～4个定位销孔，与产品上预制的销孔配合定位，部分产品零件状态下无孔，故采用定位卡槽定位，保证各接头空间位置，具体定位如图4所示。

【参考文献】：
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本文编号：3394581