一种多旋翼飞行器的三明治夹层结构设备舱盖的制作方法与流程

本发明涉及无人飞行器技术领域，具体为一种多旋翼飞行器的三明治夹层结构设备舱盖的制作方法。

背景技术：

近年来，我国航空工业技术发展突飞猛进，新材料、新工艺、新装备日益完善，固定翼飞机种类、数量逐渐增多，常被用于国家军事、民航飞行运输等领域。而在电力行业、消防行业、警察执法、森林防火、农业撒药等领域，如何高效、优质、迅速获得侦查信息、险情信息、违法记录、喷洒农药，成为人们需要解决的重大问题。

多旋翼无人机作为航空飞行器的一种，因其体积小、飞行灵活、可搭载各种航拍摄像机、灭火装置、喷洒农药装置，结构相对简单、制造成本相对小、使用领域比较广泛，而被高等院校研究人员、企业技术人员高度关注。目前，多旋翼飞行器的飞控系统、电路系统、操纵系统等电子系统都置于机身内部，而设备舱盖的设计与合理布置，对飞行器系统的安全性、保障性、可靠性有重大影响。

因此，我们提出一种多旋翼飞行器的三明治夹层结构设备舱盖的制作方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多旋翼飞行器的三明治夹层结构设备舱盖的制作方法，制造的设备舱盖具备高强度、高刚性、重量轻的优点，使得使用该产品对飞行器系统的安全性、保障性、可靠性有重大的提升作用，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多旋翼飞行器的三明治夹层结构设备舱盖的制作方法，包括以下步骤：

s1、成型模具设计：

模具设计为上模与下模配合的组合模，尾部设计有进气通道，上模上设有定位导柱，下模上设置有与定位导柱相配合的紧固螺栓孔；

s2、模具表面处理：

模具制作完成后，使用气枪对模具表面进行清理，去除灰尘和残余的树脂，再使用清洁剂擦拭模具表面，室温下自然干燥5～10min，放入烘箱内加热，温度设定为45～55℃，时间设定为10～20min，再使用脱模剂涂刷在模具表面；

s3、异型气袋设计：

根据成型模具内模腔的结构，设计异型气袋形状，异型气袋上设有与进气通道连接的管道；

s4、材料选择：

选用高强度m30碳纤维增强中温体系环氧树脂预浸料、编制型3k碳纤维增强中温体系环氧预浸料预浸料和pmi泡沫；

s5、铺层设计：

以下模具表面为参考标准，第一层选用编制型3k碳纤维增强中温体系环氧预浸料预浸料，中间层选用pmi泡沫，最后贴合角度为+45°、-45°选用高强度m30碳纤维增强中温体系环氧树脂预浸料，铺层结构设计为具有泡沫夹层的三明治夹层结构；

s6、固化工艺参数设定：

选用热压机模压和内设异型气袋注气产生的压力共同实压，实现作用在设备舱盖产品表面的温度和压力，完成固化成型，固化温度为145～155℃，固化时间为45～55min，冷却温度为10～20℃，冷却时间为25～35min。

优选的，所述s1中的上模与下模的材质均为p20钢。

优选的，所述s2中的清洁剂为mek溶剂和酒精溶剂中的任意一种。

优选的，所述s2中的脱模剂采用x的方式进行涂刷，涂刷3次，每次间隔10～20min。

优选的，所述s3中的异型气袋选用材料为耐高温尼龙材料。

优选的，所述s4中的3k碳纤维增强中温体系环氧预浸料预浸料的faw为198g/m²和rc为37％，高强度m30碳纤维增强中温体系环氧树脂预浸料的faw为75g/m²和rc为37％，pmi泡沫的厚度为0.5mm，密度为80kg/m²。

优选的，所述s6中的热压机模压为35～45kg/cm²。

优选的，所述s6中的内设异型气袋注入压力为150psi。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用材料特性、三明治夹层结构、优化设计、采用内设异型气袋结合模压的成型工艺，通过外界向异型气袋注入气压和热压机压力共同作用，制造的设备舱盖具备高强度、高刚性、重量轻的优点，使得使用该产品对飞行器系统的安全性、保障性、可靠性有重大的提升作用。

附图说明

图1为本发明的设备舱盖结构示意图；

图2为本发明的另一视角设备舱盖结构示意图；

图3为本发明的设备舱盖的成型模具示意图；

图4为本发明的设备舱盖成型模具的下模示意图；

图5为本发明的设备舱盖成型模具的上模示意图；

图6本发明的设备舱盖模具内设异型气袋示意图

图7为本发明的六旋翼无人飞行器设备舱装配效果图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种多旋翼飞行器的三明治夹层结构设备舱盖的制作方法，包括以下步骤：

s1、成型模具设计：

模具设计为上模与下模配合的组合模，尾部设计有进气通道，上模上设有定位导柱，下模上设置有与定位导柱相配合的紧固螺栓孔；

s2、模具表面处理：

模具制作完成后，使用气枪对模具表面进行清理，去除灰尘和残余的树脂，再使用清洁剂擦拭模具表面，室温下自然干燥5min，放入烘箱内加热，温度设定为45℃，时间设定为10min，再使用脱模剂涂刷在模具表面；

s3、异型气袋设计：

根据成型模具内模腔的结构，设计异型气袋形状，异型气袋上设有与进气通道连接的管道；

s4、材料选择：

选用高强度m30碳纤维增强中温体系环氧树脂预浸料、编制型3k碳纤维增强中温体系环氧预浸料预浸料和pmi泡沫；

s5、铺层设计：

以下模具表面为参考标准，第一层选用编制型3k碳纤维增强中温体系环氧预浸料预浸料，中间层选用pmi泡沫，最后贴合角度为+45°、-45°选用高强度m30碳纤维增强中温体系环氧树脂预浸料，铺层结构设计为具有泡沫夹层的三明治夹层结构；

s6、固化工艺参数设定：

选用热压机模压和内设异型气袋注气产生的压力共同实压，实现作用在设备舱盖产品表面的温度和压力，完成固化成型，固化温度为145℃，固化时间为45min，冷却温度为10℃，冷却时间为25min。

具体的，所述s1中的上模与下模的材质均为p20钢。

具体的，所述s2中的清洁剂为mek溶剂和酒精溶剂中的任意一种。

具体的，所述s2中的脱模剂采用x的方式进行涂刷，涂刷3次，每次间隔10～20min。

具体的，所述s3中的异型气袋选用材料为耐高温尼龙材料。

具体的，所述s4中的3k碳纤维增强中温体系环氧预浸料预浸料的faw为198g/m²和rc为37％，高强度m30碳纤维增强中温体系环氧树脂预浸料的faw为75g/m²和rc为37％，pmi泡沫的厚度为0.5mm，密度为80kg/m²。

具体的，所述s6中的热压机模压为35kg/cm²。

具体的，所述s6中的内设异型气袋注入压力为150psi。

实施例2

一种多旋翼飞行器的三明治夹层结构设备舱盖的制作方法，包括以下步骤：

s1、成型模具设计：

模具设计为上模与下模配合的组合模，尾部设计有进气通道，上模上设有定位导柱，下模上设置有与定位导柱相配合的紧固螺栓孔；

s2、模具表面处理：

模具制作完成后，使用气枪对模具表面进行清理，去除灰尘和残余的树脂，再使用清洁剂擦拭模具表面，室温下自然干燥7min，放入烘箱内加热，温度设定为50℃，时间设定为15min，再使用脱模剂涂刷在模具表面；

s3、异型气袋设计：

根据成型模具内模腔的结构，设计异型气袋形状，异型气袋上设有与进气通道连接的管道；

s4、材料选择：

选用高强度m30碳纤维增强中温体系环氧树脂预浸料、编制型3k碳纤维增强中温体系环氧预浸料预浸料和pmi泡沫；

s5、铺层设计：

以下模具表面为参考标准，第一层选用编制型3k碳纤维增强中温体系环氧预浸料预浸料，中间层选用pmi泡沫，最后贴合角度为+45°、-45°选用高强度m30碳纤维增强中温体系环氧树脂预浸料，铺层结构设计为具有泡沫夹层的三明治夹层结构；

s6、固化工艺参数设定：

选用热压机模压和内设异型气袋注气产生的压力共同实压，实现作用在设备舱盖产品表面的温度和压力，完成固化成型，固化温度为150℃，固化时间为50min，冷却温度为15℃，冷却时间为30min。

具体的，所述s1中的上模与下模的材质均为p20钢。

具体的，所述s2中的清洁剂为mek溶剂和酒精溶剂中的任意一种。

具体的，所述s2中的脱模剂采用x的方式进行涂刷，涂刷3次，每次间隔15min。

具体的，所述s3中的异型气袋选用材料为耐高温尼龙材料。

具体的，所述s4中的3k碳纤维增强中温体系环氧预浸料预浸料的faw为198g/m²和rc为37％，高强度m30碳纤维增强中温体系环氧树脂预浸料的faw为75g/m²和rc为37％，pmi泡沫的厚度为0.5mm，密度为80kg/m²。

具体的，所述s6中的热压机模压为40kg/cm²。

具体的，所述s6中的内设异型气袋注入压力为150psi。

实施例3

一种多旋翼飞行器的三明治夹层结构设备舱盖的制作方法，包括以下步骤：

s1、成型模具设计：

模具设计为上模与下模配合的组合模，尾部设计有进气通道，上模上设有定位导柱，下模上设置有与定位导柱相配合的紧固螺栓孔；

s2、模具表面处理：

模具制作完成后，使用气枪对模具表面进行清理，去除灰尘和残余的树脂，再使用清洁剂擦拭模具表面，室温下自然干燥10min，放入烘箱内加热，温度设定为55℃，时间设定为20min，再使用脱模剂涂刷在模具表面；

s3、异型气袋设计：

根据成型模具内模腔的结构，设计异型气袋形状，异型气袋上设有与进气通道连接的管道；

s4、材料选择：

选用高强度m30碳纤维增强中温体系环氧树脂预浸料、编制型3k碳纤维增强中温体系环氧预浸料预浸料和pmi泡沫；

s5、铺层设计：

以下模具表面为参考标准，第一层选用编制型3k碳纤维增强中温体系环氧预浸料预浸料，中间层选用pmi泡沫，最后贴合角度为+45°、-45°选用高强度m30碳纤维增强中温体系环氧树脂预浸料，铺层结构设计为具有泡沫夹层的三明治夹层结构；

s6、固化工艺参数设定：

选用热压机模压和内设异型气袋注气产生的压力共同实压，实现作用在设备舱盖产品表面的温度和压力，完成固化成型，固化温度为155℃，固化时间为55min，冷却温度为20℃，冷却时间为35min。

具体的，所述s1中的上模与下模的材质均为p20钢。

具体的，所述s2中的清洁剂为mek溶剂和酒精溶剂中的任意一种。

具体的，所述s2中的脱模剂采用x的方式进行涂刷，涂刷3次，每次间隔20min。

具体的，所述s3中的异型气袋选用材料为耐高温尼龙材料。

具体的，所述s4中的3k碳纤维增强中温体系环氧预浸料预浸料的faw为198g/m²和rc为37％，高强度m30碳纤维增强中温体系环氧树脂预浸料的faw为75g/m²和rc为37％，pmi泡沫的厚度为0.5mm，密度为80kg/m²。

具体的，所述s6中的热压机模压为45kg/cm²。

具体的，所述s6中的内设异型气袋注入压力为150psi。

综上所述：本发明利用材料特性、三明治夹层结构、优化设计、采用内设异型气袋结合模压的成型工艺，通过外界向异型气袋注入气压和热压机压力共同作用，制造的设备舱盖具备高强度、高刚性、重量轻的优点，使得使用该产品对飞行器系统的安全性、保障性、可靠性有重大的提升作用。

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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。