用于制作无人机机身壳体的方法及模具与流程

本发明属于无人机技术领域，特别是涉及一种用于制作无人机机身壳体的方法及模具。

背景技术：

随着航空技术领域的进一步发展，无人机已成为各国研究的重点。这类飞行器由于体积小、无人化、飞行时间长、高精度等特点，可用于边缘地区通信中继、监测、侦查监视等众多领域，具有广阔的军用和民用应用前景。目前，针对常规小型级无人机机身壳体的研制，一般都采用贴合机身框体本体的蒙皮粘接、铆接方法，经此方法研制出的机壳一般无法保证良好的气动特性和美观性，会增加无人机的飞行阻力，从而影响飞行航时，进而制约此类无人机的应用范围。因此，有必要改进无人机机身壳体的制作方法，以更好地保证机壳的气动特性。

技术实现要素：

本发明的目的是至少解决上述现有技术中存在的问题之一，该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提出了一种用于制作无人机机身壳体的方法，包括以下步骤：

1)设计并加工出用于制作无人机机身壳体的模具，所述模具包括上模座、下模座和内模，内模用于壳体铺层材料的铺层，上模座和下模座之间可拆装地连接，上模座与下模座连接时，上模座与下模座合围成用于对壳体铺层材料固化时进行维形的型腔；上模座、下模具和内模上均设有模具过渡区，模具过渡区为相应的模具在机身轮廓最大截面积处进行全等扩长而形成；

2)将无人机机身壳体的原材料在内模上环绕铺层，其中，在内模的模具过渡区铺层时在中间区域留一定间隙距离，以保证制作出的无人机机身壳体为前部壳体和后部壳体且彼此不接触；

3)将内模置于上模座和下模座围成的型腔中，并将上模座与下模座进行固定连接；

4)将模具整体放入固化成型热压罐进行加热固化，从而得到无人机机身壳体的前部壳体和后部壳体。

进一步地，所述方法还包括以下步骤：

5)去除前部壳体和后部壳体的毛边及尖锐部分；

6)在前部壳体和后部壳体上加工出壳体连接孔；

7)用酒精对前部壳体和后部壳体的表面进行清洁处理。

进一步地，所述模具过渡区的长度为20mm。

进一步地，所述步骤2)中在内模的模具过渡区铺层时，在中间区域留的间隙距离为10mm。

进一步地，所述步骤4)中将模具放入固化成型热压罐进行加热固化时，加热温度为135℃，升温时间控制在45分钟，压力控制在1.1个标准大气压，加热时间为2小时。

本发明还提出了一种用于制作无人机机身壳体的模具，包括上模座、下模座和内模，所述内模用于壳体铺层材料的铺层，所述上模座和下模座之间可拆装地连接，所述上模座与所述下模座连接时，所述上模座与下模座合围成用于对壳体铺层材料固化时进行维形的型腔。

进一步地，所述上模座、下模座和内模是根据无人机机身轮廓，结合模具制造公差，利用模具雕刻机器将模具制作材料生产加工而成的。

进一步地，所述上模座、下模具和内模上均对应设有模具过渡区，所述模具过渡区为上模座、下模具或内模在机身轮廓最大截面积处进行全等扩长20mm而形成。

进一步地，所述上模座和下模座之间通过螺栓连接。

本发明的优点在于：

1、利用本发明所提出的方法而制作出的无人机机身壳体，能够保证机身壳体具有良好的气动特性和美观性，从而确保无人机的飞行性能，使无人机具有更广阔的应用范围。2、本发明所提出的方法，兼顾了目前无人机研制过程中对机身壳体强度、良好气动特性、轻质化、美观性、安装简易、可拆卸等多方面的综合要求。3、本发明通过设置模具过渡区，使制作出的机身壳体分为彼此不相接触的壳体前部和壳体后部，便于裁剪以及机身安装连接，从而实现了安装简易和可拆卸的需求。4、利用本发明方法制作出的无人机机身壳体可在满足此类无人机应用需求的同时，最大限度地降低壳体的结构总重。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例的模具的示意图；

图2为本发明实施例的内模的示意图；

图3为无人机机整体的结构的示意图。

上述附图中各标记的释义如下：

1：上模座、2：下模座、3：内模、4：壳体铺层材料、5：模具过渡区、6：壳体连接孔。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

本发明提出了一种用于制作无人机机身壳体的方法，包括以下步骤：

1)设计并加工出用于制作无人机机身壳体的模具，所述模具包括上模座1、下模座2和内模3，内模3用于壳体铺层材料4的铺层，上模座1和下模座2之间可拆装地连接，上模座1与下模座2连接时，上模座1与下模座2合围成用于对壳体铺层材料4固化时进行维形的型腔；上模座1、下模具和内模3上均设有模具过渡区5，模具过渡区5为相应的模具在机身轮廓最大截面积处进行全等扩长而形成；

2)将无人机机身壳体的原材料在内模3上环绕铺层，其中，在内模3的模具过渡区5铺层时在中间区域留一定间隙距离，以保证制作出的无人机机身壳体为前部壳体和后部壳体且彼此不接触；

3)将内模3置于上模座1和下模座2围成的型腔中，并将上模座1与下模座2进行固定连接；

4)将模具整体放入固化成型热压罐进行加热固化，从而得到无人机机身壳体的前部壳体和后部壳体。

利用本发明所提出的方法而制作出的无人机机身壳体，能够保证机身壳体具有良好的气动特性和美观性，从而确保无人机的飞行性能，使无人机具有更广阔的应用范围。

上述实施例中，优选地，用于制作无人机机身壳体的方法还包括以下步骤：

5)去除前部壳体和后部壳体的毛边及尖锐部分；

6)在前部壳体和后部壳体上加工出壳体连接孔6；

7)用酒精对前部壳体和后部壳体的表面进行清洁处理。

上述实施例中，优选地，模具过渡区5的长度为20mm。

上述实施例中，优选地，步骤2)中在内模3的模具过渡区5铺层时，在中间区域留的间隙距离为10mm。

上述实施例中，优选地，步骤4)中将模具放入固化成型热压罐进行加热固化时，加热温度为135℃，升温时间控制在45分钟，压力控制在1.1个标准大气压，加热时间为2小时。

上述实施例中，优选地，壳体铺层材料4为碳纤维布、玻璃纤维布、芳纶纤维布或vectran纤维布。

上述实施例中，优选地，模具的制作材料可以选用受环境影响变形小的材料，例如金属、实木等。

基于上述方法，本发明还提出了一种用于制作无人机机身壳体的模具，包括上模座1、下模座2和内模3，内模3用于壳体铺层材料4的铺层，上模座1和下模座2之间可拆装地连接，上模座1与下模座2连接时，上模座1与下模座2合围成用于对壳体铺层材料4固化时进行维形的型腔。

上述实施例中，优选地，上模座1、下模座2和内模3是根据无人机机身轮廓，结合模具制造公差，利用模具雕刻机器将模具制作材料生产加工而成的。

上述实施例中，优选地，上模座1、下模具和内模3上均对应设有模具过渡区5，模具过渡区5为上模座1、下模具或内模3在机身轮廓最大截面积处进行全等扩长20mm而形成。

上述实施例中，优选地，上模座1和下模座2之间通过螺栓连接。

进一步地，本发明所提出的用于制作无人机机身壳体的模具在设计之前，先利用飞机建模软件按照无人机总体设计要求进行无人机机身设计，从而建立完整的机身轮廓图，之后再利用飞机建模软件设计出模具。飞机建模软件主要是一些常用的画图软件，例如catia、ug等。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。