阅读说明：本技术 一种用于碳纤维复合材料天线的成形模具 (Forming die for carbon fiber composite material antenna ) 是由 包鹏 向纪邦 蔡文侃 李克郎 谢振清 曾品松 刘艳阳 聂俊 于 2021-07-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于碳纤维复合材料天线的成形模具,包括主模体组件和底架组件,主模体组件可拆式安装在底架组件上,主模体组件包括框架和安装在框架上用于碳纤维复合材料天线成形的弧形面板,弧形面板和框架均采用殷瓦钢材料成形。本发明的主模体组件采用独特的三点支撑结构,既能保证主模体加工精度,又能保证检测重复性,同时主模体组件采用殷瓦钢材料,显著减小了主模体组件与碳纤维复合材料天线之间的线膨胀差异,进而能够保证高精度天线的成型精度。(The invention discloses a forming die for a carbon fiber composite material antenna, which comprises a main die body component and an underframe component, wherein the main die body component is detachably arranged on the underframe component, the main die body component comprises a frame and an arc-shaped panel which is arranged on the frame and used for forming the carbon fiber composite material antenna, and the arc-shaped panel and the frame are both formed by invar steel materials. The main die body assembly adopts a unique three-point supporting structure, so that the processing precision of the main die body can be ensured, the detection repeatability can be ensured, meanwhile, the main die body assembly adopts invar steel materials, the linear expansion difference between the main die body assembly and the carbon fiber composite material antenna is remarkably reduced, and the forming precision of the high-precision antenna can be further ensured.)

一种用于碳纤维复合材料天线的成形模具

技术领域

本发明涉及卫星通讯技术领域，具体涉及一种用于碳纤维复合材料天线的成形模具。

背景技术

在天线成型模具设计领域，如何保证碳纤维复合材料天线在成型过程中的成型模具的高精度一直是个难题。传统模具材料与复合材料天线的线膨胀差异大，成型后精度难以保证；同时，传统主模体组件型面加工精度受平台等放置地的平面度影响大，模具型面精度不易保证。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于碳纤维复合材料天线的成形模具，以主要解决上述问题。

为实现上述目的，本发明公开了一种用于碳纤维复合材料天线的成形模具，包括主模体组件和底架组件，所述主模体组件可拆式安装在所述底架组件上，所述主模体组件包括框架和安装在所述框架上用于碳纤维复合材料天线成形的弧形面板，所述弧形面板和框架均采用殷瓦钢材料成形。

进一步的，所述弧形面板上侧的成形面的表面粗糙度Ra≤0.1，表面精度RMS≤0.005mm。

进一步的，所述框架包括上端板、支撑板和下端板，所述支撑板的上下两端分别与所述上端板和下端板连接，且所述支撑板上设置有减重透气孔。

进一步的，还包括三组顶尖，所述顶尖的上端支撑在所述主模体组件的下侧，下端抵靠到所述底架组件的垫板上。

进一步的，所述顶尖的材料为45#钢，且所述顶尖淬火至硬度HRC33-36。

进一步的，还包括安装在所述底架组件上的限位组件，所述限位组件包括可与所述主模体组件上限位孔配合的至少两个粗定位柱。

进一步的，所述底架组件和主模体组件上均设置有吊环螺钉或者连接吊环螺钉的吊环螺钉孔。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的主模体采用独特的三点支撑结构，模具型面加工精度受平台等放置地的平面度影响小，易于保证主模体组件的型面精度。进一步的，主模体组件采用殷瓦钢材料，显著减小了主模体组件与碳纤维复合材料天线之间的线膨胀差异，进而能够保证高精度天线的成型精度。

下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例公开的用于碳纤维复合材料天线的成形模具的立体示意图；

图2是本发明优选实施例公开的主模体组件的立体示意图；

图3是本发明优选实施例公开的底架组件的立体示意图；

图4是本发明优选实施例公开的主模体组件的分解示意图；

图5是本发明优选实施例公开的顶尖的立体示意图。

图例说明：

1、主模体组件；11、框架；111、上端板；112、支撑板；1121、减重透气孔；113、下端板；12、弧形面板；2、底架组件；21、垫板；22、矩管；3、限位组件；31、底座；32、粗定位柱；4、顶尖；41、支撑块；42、支撑锥体；5、吊环螺钉。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1-5所示，本发明优选实施例提供了一种用于碳纤维复合材料天线的成形模具，包主模体组件1，底架组件2，限位组件3和顶尖4。其中：

主模体组件1由框架11及弧形面板12组成，材料均为殷瓦钢，热胀系数小，与碳纤维复材天线的线膨胀差异小，用于铺贴复合材料蒙皮并成型高精度反射器。底架组件2由普通钢制垫板21及矩管22支撑组成，是主模体组件1的存放平台。限位组件3包含底座31和粗定位柱32，与底架组件2装配后，用于主模体组件1放置在垫板21上的粗定位以及限位。顶尖4共有三处，与主模体组件1装配后放置在垫板21上，用于三点支撑主模体组件1，易于保证反射器成型精度。

主模体组件1的弧形面板12为镜面状态，表面粗糙度Ra≤0.1，表面精度RMS≤0.005mm，且满足常温和高温气密性要求。

顶尖4材料为45#钢，包括上侧的支撑块41和下侧的支撑锥体42，支撑块41上设置有与下端板113连接的螺孔，顶尖4淬火至硬度HRC33-36，从而稳定性好，能够避免因应力集中而产生破坏。

框架11包括上端板111、支撑板112和下端板113，所述支撑板112的上下两端分别与所述上端板111和下端板113连接，支撑板112具有减重透气孔1121，不影响反射器成型气流，保证模具受热均匀，上端板111设置四处吊环螺钉5或者吊环螺钉孔，用于主模体组件1的吊装转移。

底架组件2上下表面均设计有垫板21，接触面积小，稳定性好，四周设置有吊环螺钉5或者吊环螺钉孔，用于底架组件2的吊装转移。

在使用时，将底架组件2放置在平台上，安装好限位组件3，将顶尖4安装在垫板21上，通过限位组件3定位将主模体组件1放置在底架组件2上，进行天线蒙皮材料的铺贴并完成高精度天线反射器的成型。与传统的天线成型模具相比，本发明一种高精度的天线成型模具主模体组件采用独特的三点支撑结构，既能保证主模体加工精度，又能保证检测重复性，同时主模体组件采用殷瓦钢材料，显著减小了主模体组件1与碳纤维复合材料天线之间的线膨胀差异，进而能够保证高精度天线的成型精度。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。