一種輕型高剛度結構的高精度天線反射面面板的製作方法

2023-05-17 18:21:51

專利名稱：一種輕型高剛度結構的高精度天線反射面面板的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及衛星通信、無線電測控、深空探測、大型射電望遠鏡等領域中的一 種天線反射面面板裝置。特別適用於ka頻段和Q頻段以上作高精度天線反射面面板。
背景技術：
隨著通信、測控技術的迅速發展，工作頻段越來越高，對天線反射面的精度提出了 更高的要求，大中型天線主反射面都是有幾十塊甚至數千塊單塊面板構成，單塊天線面板 的精度是天線主反射面精度的基礎。目前天線面板的製造多是延續飛機蒙皮的製造工藝， 其單塊面板一般採用先在拉伸模上拉伸成型後，再在包絡鉚裝夾具上鉚接成型的工藝方案 製造，其不足存在鉚接應力大、變形不易控制、面板精度低等特點。
發明內容本實用新型的目的在於避免上述背景技術中的不足之處而提供一種重量輕、彎曲 剛度大、比強度大、比剛度大的輕型高剛度結構的高精度天線反射面面板，並且本實用新型 還具有加工工藝簡單、性能穩定可靠、製造成本低廉、生產環境易於實現、能夠批量生產等 特點。本實用新型的目的是這樣實現的它包括內蒙皮1、外蒙皮2、鋁蜂窩芯材3、角裝預埋件4-1、連接預埋件4-2、封邊5 及密封層6，所述的內蒙皮1、外蒙皮2在高精度包絡拉伸模具上拉伸成型構成天線反射面 單元構件，內蒙皮1凸曲面面板上及外蒙皮2凹曲面面板上塗覆膠粘劑，鋁蜂窩芯材3粘接 在內蒙皮1與外蒙皮2之間，角裝預埋件4-1用膠粘劑粘接在內蒙皮1與外蒙皮2之間的4 個角上，連接預埋件4-2安置在鋁蜂窩芯材3中後用膠粘劑粘接在內蒙皮1與外蒙皮2之 間，封邊5用膠粘劑粘接在內蒙皮1與外蒙皮2之間鋁蜂窩芯材3的周邊上，封邊5與內蒙 皮1、外蒙皮2粘接的接縫處塗覆密封劑構成密封層6，構成高精度天線反射面面板。本實用新型內蒙皮1或外蒙皮2的厚度均為0. 5至1. 5毫米；封邊5的板材厚度 為0. 5毫米至1. 0毫米；預埋件4的板材厚度為0. 5至5毫米；鋁蜂窩芯材3的厚度為30 至50毫米。本實用新型內蒙皮1、外蒙皮2、預埋件4、封邊5均採用鋁合金材料製造。本實用新型與背景技術相比具有如下優點1.本實用新型克服了傳統製造工藝的不足，採用了成熟的模胎拉伸蒙皮和鋁蜂窩 芯材粘接結構形式，將內蒙皮ι、外蒙皮2和鋁蜂窩芯材3通過膠粘劑粘接形成重量輕、高剛 度、可靠性高的一個整體，使得天線反射面單元不但具有精度高，剛度大，可靠性高，還具有 重量輕，成本低，適應各種形式和口徑的反射面天線。2.本實用新型克服了傳統製造工藝的不足，未採用在鉚裝夾具上的鉚接工序，最 大限度的消除了內部應力及鉚裝應力。內蒙皮1和外蒙皮2均採用鋁合金板材在高精度模 胎上拉伸而成，消除了鋁合金板材由平面變為不可展開的拋物面或雙曲面而產生的內應力
3和回彈應力。3.本實用新型封邊5、預埋件4等採用粘接工藝與內蒙皮1、外蒙皮6組成天線 反射面單元，提高了天線面板的可靠性，角裝預埋件4-1使粘接強度增大，起到防剝離的作 用，連接預埋件4-2使局部增強受力位置的強度，降低了被損壞的風險，封邊5與密封層6 密封效果好，增加了天線的使用壽命。4.本實用新型採用粘接工藝製造天線反射面單元，因此工藝過程成本低，操作簡 單，環境易於實現，非常適合批量生產，具有實用價值。

圖1是本實用新型單塊天線反射面單元的結構示意圖。圖1中1為內蒙皮、2為外蒙皮、3為鋁蜂窩芯材、4為預埋件、5為封邊、6為密封層。
具體實施方式
參照圖1，本實用新型由內蒙皮1、外蒙皮2、鋁蜂窩芯材3、預埋件4、封邊5、密封 層6結構組成，如圖1所示，圖1是本實用新型單塊天線反射面單元的結構示意圖。本實用新型的內蒙皮1、外蒙皮2在高精度包絡拉伸模具上拉伸成型構成天線反 射面單元構件。內蒙皮1或外蒙皮2的厚度均為0.5至1.5毫米，均採用鋁合金材料製造。 實施例內蒙皮1、外蒙皮2的加工工藝過程如下①建立內蒙皮曲面數學模型，按照數學模型設計反射面單元的內蒙皮拉伸模具。 內蒙皮拉伸模具採用鑄鐵材料，表面經數控加工成為高精度的包絡面。②採用1毫米厚的鋁合金板材經淬火工藝，在內蒙皮拉伸模具上拉伸內蒙皮1，其 表面採用磷酸陽極化處理。③以內蒙皮曲面為基準面，沿法線向外凸曲面方向移動50毫米構成外蒙皮曲面。④根據外蒙皮曲面，設計反射面單元的外蒙皮拉伸模具。⑤採用1毫米厚的鋁合金板材經淬火工藝，在外蒙皮拉伸模具上拉伸外蒙皮2，其 表面採用磷酸陽極化處理。本實用新型內蒙皮1凸曲面面板上及外蒙皮2凹曲面面板上塗覆膠粘劑，鋁蜂窩 芯材3粘接在內蒙皮1與外蒙皮2之間，角裝預埋件4-1用膠粘劑粘接在內蒙皮1與外蒙 皮2之間的4個角上，連接預埋件4-2安置在鋁蜂窩芯材3中後用膠粘劑粘接在內蒙皮1 與外蒙皮2之間，封邊5用膠粘劑粘接在內蒙皮1與外蒙皮2之間鋁蜂窩芯材3的周邊上， 封邊5與內蒙皮1、外蒙皮2粘接的接縫處塗覆密封劑構成密封層6。本實用新型封邊5的 板材厚度為0. 5毫米至1. 0毫米；預埋件4的板材厚度為0. 5至5毫米，預埋件4、封邊5均 採用鋁合金材料製造；鋁蜂窩芯材3的厚度為30至50毫米。實施例具體加工工藝過程如 下①封邊5採用1毫米厚的鋁合金板材經機械加工工藝構成，表面採用磷酸陽極化處理。②角裝預埋件4-1採用1毫米厚的鋁合金板材加工成五邊形結構的預埋件，連接 預埋件4-2採用3毫米厚的鋁合金板材加工成為「工」字結構的預埋件，其表面均採用磷酸陽極化處理。③鋁蜂窩芯材3採用鋁蜂窩材料經機械加工工藝構成，鋁蜂窩芯材3為鋁箔厚度 0. 05毫米，孔格邊長5毫米，蜂窩高度為50毫米。④在內蒙皮拉伸模具上，將內蒙皮1貼模定位放置，通過真空裝置抽真空使內蒙 皮ι貼模；在內蒙皮ι凸曲面、封邊5內側面、外蒙皮2凹曲面上均塗覆膠粘劑，膠粘劑採 用J-133B (AEII)型膠進行粘接；將封邊5定位在內蒙皮1凸曲面上；將鋁蜂窩芯材3、角裝 預埋件4-1、連接預埋件4-2安置在內蒙皮1凸曲面上；將外蒙皮2的凹曲面安置在封邊5、 鋁蜂窩芯材3、角裝預埋件4-1、連接預埋件4-2表面上。⑤在內蒙皮拉伸模具上，將安置後的內蒙皮1、外蒙皮2、封邊5、角裝預埋件4-1、 連接預埋件4-2、鋁蜂窩芯材3密封在真空袋內，採用真空負壓工藝粘接固化。將粘接固化 的反射面單元在封邊5與內蒙皮1、外蒙皮2粘接的接縫處塗覆HM108A4型密封劑構成密封 層6，構成高精度天線反射面單元。本實用新型內蒙皮1作用是作為天線的高精度反射面，外蒙皮2作為天線的非工 作曲面，鋁蜂窩芯材3的作用是提高反射面單元的剛度，角裝預埋件4-1的作用是增強反射 面單元的蒙皮抗剝離能力，連接預埋件4-2的作用是局部增加反射面單元的強度，封邊5和 密封層6的作用是對天線進行密封。本實用新型由多塊高精度天線反射面單元拼裝組成高 精度天線反射面面板。
權利要求一種輕型高剛度結構的高精度天線反射面面板，它包括內蒙皮(1)、外蒙皮(2)，其特徵在於還包括鋁蜂窩芯材(3)、角裝預埋件(4 1)、連接預埋件(4 2)、封邊(5)及密封層(6)，所述的內蒙皮(1)、外蒙皮(2)在高精度包絡拉伸模具上拉伸成型構成天線反射面單元構件，內蒙皮(1)凸曲面面板上及外蒙皮(2)凹曲面面板上塗覆膠粘劑，鋁蜂窩芯材(3)粘接在內蒙皮(1)與外蒙皮(2)之間，角裝預埋件(4 1)用膠粘劑粘接在內蒙皮(1)與外蒙皮(2)之間的4個角上，連接預埋件(4 2)安置在鋁蜂窩芯材(3)中後用膠粘劑粘接在內蒙皮(1)與外蒙皮(2)之間，封邊(5)用膠粘劑粘接在內蒙皮(1)與外蒙皮(2)之間鋁蜂窩芯材(3)的周邊上，封邊(5)與內蒙皮(1)、外蒙皮(2)粘接的接縫處塗覆密封劑構成密封層(6)，構成高精度天線反射面面板。
2.根據權利要求1所述的一種輕型高剛度結構的高精度天線反射面面板，其特徵在 於內蒙皮⑴或外蒙皮⑵的厚度均為0. 5至1. 5毫米；封邊(5)的板材厚度為0. 5毫 米至1. 0毫米；預埋件(4)的板材厚度為0. 5至5毫米；鋁蜂窩芯材(3)的厚度為30至50 毫米。
3.根據權利要求1所述的一種輕型高剛度結構的高精度天線反射面面板，其特徵在 於內蒙皮(1)、外蒙皮(2)、預埋件(4)、封邊(5)均採用鋁合金材料製造。
專利摘要本實用新型公開了一種輕型高剛度結構的高精度天線反射面面板，它涉及衛星通信、無線電測控、深空探測、大型射電望遠鏡等領域中的一種天線反射面面板裝置。它由內蒙皮、外蒙皮、封邊、預埋件、鋁蜂窩芯材、及密封層等部件構成。它採用高精度的包絡模具來實現內蒙皮和外蒙皮的拉伸成形，通過密封和真空裝置施加負壓，使內外蒙皮、鋁蜂窩芯材、封邊、預埋件等分離組件壓貼在模具上並由膠粘劑粘接固化成型為一個整體，釋放真空負壓後完成輕型高剛度結構的高精度天線反射面面板。還具有精度高、剛度大、加工工藝簡單、性能穩定可靠、製造成本低廉、生產環境易於實現、能夠批量生產等優點，特別適用於ka頻段和Q頻段以上作高精度天線反射面面板。
文檔編號H01Q15/16GK201655975SQ20092025411
公開日2010年11月24日 申請日期2009年10月21日 優先權日2009年10月21日
發明者黨元蘭, 寧曉磊, 張萬才, 李金良, 王海東, 賀彩霞, 郭海鷹, 金超, 陳宏輝 申請人:中國電子科技集團公司第五十四研究所