[发明专利]一种无人机复合材料结构整体成型的方法

说明书

本发明属于复合材料结构成型领域，具体涉及一种无人机复合材料结构整体成型的方法；所述方法采用不同膨胀系数的模具材料分别作为无人机模具的阳模和阴模，纤维材料铺放在阳模和阴模之间，加热时由于阳、阴模的膨胀系数不同，产生巨大的形变差异，使形成无人机机体结构的纤维材料在高温和高压下固化成型，最终得到一次固化成型的无人机。所述方法能将无人机机体一次加热成型，无需二次固化，降低了制造及装配成本，同时降低设计者在设计无人机机体结构时的难度。

技术领域

本发明属于复合材料结构成型领域，具体涉及一种无人机复合材料结构整体成型的方法。

背景技术

目前，复合材料成型工艺多为模压、真空袋压等，在制备多特征的无人机机体（机身舱体、多肋梁机翼）时，设计时常采用分开半模两部分进行制造。制作过程为首先固化上、下蒙皮，成型后通过合拢连接或共胶结进行二次固化，并且该工艺方法在增加制作成本的同时还导致机体表面接缝处有台阶，合模处容易开裂。

在航空制造领域，国内无人机制造多数采用复合材料固化成型后，结构件连接组装方式。增加制造及装配成本的同时，也增加设计者在设计无人机机体结构时的难度。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种无人机复合材料结构整体成型的方法，所述方法能将无人机机体一次加热成型，无需二次固化，降低了制造及装配成本，同时降低设计者在设计无人机机体结构时的难度。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种无人机复合材料结构整体成型的方法，所述方法采用不同膨胀系数的模具材料分别作为无人机模具的阳模和阴模，纤维材料铺放在阳模和阴模之间，加热时由于阳、阴模的膨胀系数不同，产生巨大的形变差异，使形成无人机机体结构的纤维材料在高温和高压下固化成型，最终得到一次固化成型的无人机。

进一步地，所述阳模为膨胀系数大的第一柔性体和第二柔性体；所述阴模为膨胀系数小的金属材料。

进一步地，所述方法的具体内容如下：

步骤1：制备第一柔性体和第二柔性体

采用无人机模具或专门制造柔性体的模具分别制造出表面完整无瑕疵的所述第一柔性体和第二柔性体，固化后取出；

步骤2：铺贴纤维材料

将所述纤维材料分别铺贴至所述无人机模具中阴模的右模具、右模具镶块、所述第一柔性体和所述第二柔性体的表面；

步骤3：合模

将无人机模具中阴模的左模具、左模具镶块、第一前模具，第二前模具、第三前模具、上模具与步骤2中表面铺贴了所述纤维材料的所述右模具、右模具镶块、第一柔性体、第二柔性体合拢，再用标准件锁紧，达到要求的锁模力，此时合模完成，得到整体件；

步骤4：整体件加热成型

将所述整体件只需置于烘箱或压机内加热成型；

成型后将所述无人机模具中阴模的内埋块、所述右模具、所述右模具镶块、所述左模具、所述左模具镶块、所述第一前模具、所述第二前模具、所述第三前模具、所述上模具、所述标准件依次拆卸，再将成型的无人机机体取出，这时，所述无人机机体内含所述第一柔性体和第二柔性体；

最后，将所述第一柔性体从所述无人机机体内取出，所述第二柔性体留在所述无人机机体内部以增加无人机机体刚度，最终得到一次固化成型的无人机。

进一步地，所述第一柔性体的材料为主链由硅和氧原子交替构成的材料。

进一步地，所述第二柔性体的材料为丙烯酸类材料。

进一步地，所述纤维材料为碳纤维复合材料或玻璃纤维复合材料。