一种用于高精度天线的轻量化模具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于高精度天线的轻量化模具，包括模具型面和用于支撑模具型面的刚性结构，刚性结构采用钢架和多个钢隔板构成；模具型面采用型面方管层、玻璃钢层和树脂层构成，树脂层采用代木或可加工塑料糊制，通过机械加工实现模具单元的高精度型面，在树脂层的非天线区域喷涂胶衣实现模具的气密性，实现大型轻量化模具的高精度和气密性要求。
【专利说明】
一种用于高精度天线的轻量化模具
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种用于高精度天线的轻量化模具。
【背景技术】
[0002]射电天线通常布局在干旱少雨的干燥气候地区，耐温、耐候、热变形是电天线材料的主要挑战；同时为了扩宽射电天线的有效频段，一般需要加大射电天线的尺寸。上述两点给使用传统钢制结构的射电天线带来了一些难以解决的问题，如超重或精度变差等。
[0003]复合材料具备了射电望远镜天线所要求的高性能、低成本、高刚度、轻质量、热稳定性好、表面精度高等要求的全部性能。因此，用其制成的天线反射体及其模具，不但重量轻，而且强度及尺寸精度稳定性都很高。同时，采用衍架及类似于船舶的隔舱结构，与实体金属相比，在能够在提供相同的支撑面和承载能力的同时，极大地减轻模具的重量。将两者的优点结合使用，既是本实用新型的优势所在。
【发明内容】
[0004]本实用新型提供了一种质轻、高强度、高精度的用于高精度天线的轻量化模具。
[0005]本实用新型所采取的技术方案为:
[0006]—种用于高精度天线的轻量化模具，其特征在于:包括模具型面和用于支撑模具型面的刚性结构;所述的刚性结构包括钢架和多个钢隔板，多个钢隔板竖向固定在钢架的上表面并且多个钢隔板的上表面与对应的模具型面的轮廓相配。
[0007]其中，所述的模具型面包括自下至上依次设置的型面方管层、玻璃钢层和树脂层；型面方管层由多个依次紧密平铺的方管组成，型面方管层的下表面与多个钢隔板的上表面相固定，方管与钢隔板为相交设置。
[0008]其中，所述的树脂为代木或可加工塑料。
[0009]本实用新型与现有技术相比，所取得的有益效果为:
[0010]1.与传统金属模具相比，该轻量化模具结构设计相对简单，采用钢架和钢隔板组合的方法，提供模具型面的支撑，保证了模具的整体刚度，而且使模具重量得到大幅度的降低，减小了模具因自重所引起的变形，有利于实现模具的制造精度。
[0011 ] 2.该轻量化模具易于实现机械加工和批量制造，且成本较低，与传统模具相比，其加工速度快，研制周期短，有利于实现新产品的快速研发，能够对市场需求快速响应，有利于提高市场竞争力。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型模具的局部剖面示意图。
[0013]图2是模具型面的局部放大示意图。
[0014]图中，I为模具型面、2为刚性结构、3为钢隔板、4为钢架、5为方管层、6为玻璃钢层、7为树脂层。
【具体实施方式】
[0015]下面，结合图1-图2，对本实用新型作进一步说明。
[0016]—种用于高精度天线的轻量化模具，包括模具型面I和用于支撑模具型面的刚性结构2;所述的刚性结构2包括钢架4和多个钢隔板3，多个钢隔板3竖向固定在钢架4的上表面并且多个钢隔板3的上表面与对应的模具型面I的轮廓相配。
[0017]实施例为抵消由于地面不平整带来的误差，采用在焊接的大型平台上对各区段的钢架进行焊接的方法实现刚性结构的成型。刚性结构的组成为钢架和钢隔板。其中钢架的主梁、立柱采用100mm X 100mm X 5mm的方钢焊接，斜撑采用60mm X 60mm X 4mm的方钢焊接;钢隔板为6mm热乳钢板，按照型面以每隔500mm为一横截面，并由顶部向下预留出玻璃钢与代木的厚度，通过数模进行精确的加工，并同样以500mm的间距依序焊接在衍架上。
[0018]钢隔板的短轴方向的定位方法是，每块钢隔板均在底部切割出一个三角定位缺口，由衍架上沿中心线焊接的定位方管与之贴合;长轴方向的定位方法是，通过将一定间距的定位角铁焊接在钢架上，钢隔板贴合由此确定的铅直面即可。每个区段均由15-16个地脚板，通过调整螺栓来调节钢架的水平。钢架焊接完成后进行退火热处理，以消除焊接过程产生的内应力。
[0019]所述的模具型面包括自下至上依次设置的型面方管层5、玻璃钢层6和树脂层7;型面方管层5由多个依次紧密平铺的方管组成，型面方管层5的下表面与多个钢隔板3的上表面相固定，方管与钢隔板3为相交设置。实施例中，型面方管尺寸为为20mmX20mmX 1.5mm，通过折弯机器折弯后，密集排列并焊接在钢隔板阵列所提供的型面上。首先，对型面上的方管进行除锈、去油污处理。之后用白炭黑填补型面方管之间的排列间隙，可以限制玻璃钢层的树脂不会沿着间隙流出，同时可以提高玻璃钢层对小方管的粘接性能。糊制玻璃钢层时，通过控制玻璃钢的铺层数来控制玻璃钢层的厚度，以达到相关的技术要求，完成后进行相应的后固化处理。
[0020]实施例中，树脂层为代木或可加工塑料。将代木或可加工塑料铺设在玻璃钢表面。在玻璃钢表面先涂一层白炭黑，以增强代木或可加工塑料与玻璃钢表层的粘接强度。将代木树脂或可加工塑料与固化剂按照要求的配比倒入搅拌机中搅拌，待颜色均匀确定其充分混合后，放入挤压机中在真空状态下滚压出一定厚度的铺层，铺设在玻璃钢表面。代木或可加工塑料铺设时应有5mm的搭接，以避免出现空洞，同时搭接处应拍实、平整。完成后，进行相应的后固化处理。
[0021]然后，采用数控设备对模具型面层进行机械加工。代木或可加工塑料完全固化后，通过数模用CNC进行精密加工。加工完毕后，用白炭黑、原子灰修补型面上的微小空洞，进行打磨处理，将树脂层的非天线区域喷涂树脂和高光胶衣实现模具的密封性能，完成用于高精度天线的轻量化模具的制造。
[0022]以上已对本实用新型创造的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型创造精神的前提下还可做出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1.一种用于高精度天线的轻量化模具，其特征在于:包括模具型面(I)和用于支撑模具型面的刚性结构(2);所述的刚性结构包括钢架(4)和多个钢隔板(3)，多个钢隔板(3)竖向固定在钢架(4)的上表面并且多个钢隔板(3)的上表面与对应的模具型面(I)的轮廓相配。2.根据权利要求1所述的一种用于高精度天线的轻量化模具，其特征在于:所述的模具型面(I)包括自下至上依次设置的型面方管层(5)、玻璃钢层(6)和树脂层(7);型面方管层(5)由多个依次紧密平铺的方管组成，型面方管层(5)的下表面与多个钢隔板(3)的上表面相固定，方管与钢隔板为相交设置。3.根据权利要求2所述的一种用于高精度天线的轻量化模具，其特征在于:所述的树脂为代木或可加工塑料。
【文档编号】B21D37/10GK205436789SQ201521081253
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月23日
【发明人】赵均红, 李金良, 王庆东, 周利峰, 吴基祥, 张伟明, 王海东
【申请人】中国电子科技集团公司第五十四研究所, 上海越科复合材料有限公司