[发明专利]一种超轻质多特征无蒙皮骨架式复合材料壳体制备方法

权利要求书

1.一种超轻质多特征无蒙皮骨架式复合材料壳体制备方法，其特征在于，无蒙皮骨架式复合材料壳体结构包含骨架筋条、上、下侧壁、上、下内翻端框、开口、开口补强区，方法包括以下步骤：

(1)、在主轴上依次安装下端封头导向定位装置、主体成型模具、上端封头导向定位装置，其中主体成型模型与所述主轴之间相对位置固定，上、下端封头导向定位装置能够相对所述的主轴滑动；将主轴固定在数控缠绕机上，将上、下端封头导向定位装置移动至与主体成型模具相分离至少150mm；

(2)、根据产品三维模型进行自动化缠绕线型轨迹规划；

(3)、采用热熔法预浸料，依次开展上端、下端、开口补强区铺层，其中上下两端铺层料内翻至端框区域；

(4)、将上、下端封头导向定位装置移动至与主体成型模具相连接，按照步骤(2)中规划的自动化缠绕线型轨迹，采用热熔法预浸丝进行螺旋筋条、环向筋条缠绕，完成后，将预浸丝在主体成型模具与封头交接处切断，上、下端封头导向定位装置分开；筋条延长至上、下两端翻边及开口补强区铺层内至少20mm，并均匀分散；

(5)、依据步骤(3)、(4)的方法，交替完成铺层、筋条缠绕至剩余2-6层铺层及筋条缠绕；步骤(5)中每完成3mm～6mm厚的铺层及筋条缠绕，以及在步骤(5)完成后进行吸胶压实，吸胶温度70℃～90℃，保温时间30min～90min，压力0.3MPa～0.7MPa；

(6)、依据步骤(4)、(3)的方法，按照先筋条缠绕后铺层的顺序依次完成剩余筋条缠绕及铺层；

(7)、拆除上、下端封头导向定位装置及主轴，组装模具，进行抽真空，固化；所述的固化，包括：在0.5MPa-1.0MPa压力下，以5℃/h-40℃/h的升温速率升温至100℃-250℃，保温时间2h～8h，然后降至40℃～70℃，降温速率＜30℃/h；

(8)、固化完成后，对产品进行脱模，并对局部打磨处理，去除边缘毛刺，完成超轻质多特征无蒙皮骨架式复合材料壳体制备。

2.根据权利要求1所述的一种超轻质多特征无蒙皮骨架式复合材料壳体制备方法，其特征在于：无蒙皮骨架式复合材料壳体结构的侧壁或端框为等厚度或变厚度结构。

3.根据权利要求2所述的一种超轻质多特征无蒙皮骨架式复合材料壳体制备方法，其特征在于：当壳体侧壁或端框为变厚度结构，步骤(3)、(5)铺层采取预定的错层速度进行错层铺层。

4.根据权利要求1所述的一种超轻质多特征无蒙皮骨架式复合材料壳体制备方法，其特征在于：步骤(3)中每个循环铺层完成X层，5≤X≤10，且X为正整数，每个循环筋条缠绕完成Y根，且Y为正整数，其中，a为预浸丝宽度，L为筋槽宽度。

5.根据权利要求1或4所述的一种超轻质多特征无蒙皮骨架式复合材料壳体制备方法，其特征在于：步骤(5)中n个循环交替完成铺层、筋条缠绕，其中H1为铺层总厚度，b为单层预浸料厚度，X为每个循环铺层完成的层数。