【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于航空裝備部分復雜隱身結構部件的制備，涉及一種諧振式長翼形尖劈外緣隱身結構部件的制作方法。
技術介紹
1、隨著無線電技術和雷達探測系統的迅猛發展使得探測系統的搜索、跟蹤目標能力更精確。多波段聯合探測技術已成為對軍事目標監測的重要手段。雷達探測的工作原理是根據雷達目標對雷達波的散射能量來判定目標的存在并確定目標的位置。為適應現代作戰的需求，許多裝備上采用隱身技術，以防止產品被對方雷達偵察，實施攔截。產品上的翼結構是前向角域內重要的電磁散射部件，其雷達回波主要來自翼面的前緣和后緣部位。其中回波機理包括翼面散射、邊緣繞射以及翼面與產品本體之間耦合形成的多次散射，對翼結構采取隱身措施能夠將雷達波的電磁能轉換為熱能、機械能等散射掉，使電磁波發生的干涉減弱，達到衰減回波強度減少雷達散射截面，提高裝備的生存能力。工業生產中一般是采用噴涂的方式對結構件進行隱身涂層覆蓋，雖然噴涂具有多方向性、全角度、對目標外形施工適應性強等特點，但噴涂時間跨度大，對操作者的水平要求高。對于特殊結構的部件，如尖劈外緣采取噴涂方式一是吸波涂料上料率低，浪費大；二是局部涂層厚度無法保證，加大后處理施工難度。
技術實現思路
1、(一)專利技術目的
2、本專利技術的目的是：提供一種諧振式長翼形尖劈外緣隱身結構部件的制作方法，克服噴涂式施工隱身材料的局限性，提高生產效率；同時滿足航空裝備部分結構部件隱身功能的需求。
3、(二)技術方案
4、為了解決上述技術問題，本專利技術提供一種
5、(1)長翼形尖劈外緣隱身件成型模具設計：長翼形尖劈外緣隱身件成型芯模設計、長翼形尖劈外緣隱身件成型上模和下模設計，得到長翼形尖劈外緣隱身件成型模具。
6、(2)長翼形尖劈外緣隱身件隱身材料坯：稱重制備長翼形尖劈外緣隱身件隱身材料、隱身材料碾壓成片，裁補隱身材料膠片，隱身材料疊層預成型，得到長翼形尖劈外緣隱身件隱身材料坯。
7、(3)長翼形尖劈外緣隱身件成型：將長翼形尖劈外緣隱身件隱身材料坯放入芯模，合模硫化成型，得到長翼形尖劈外緣隱身件。
8、(4)長翼形尖劈外緣隱身件粘接：采取膠接的方式粘接長翼形尖劈外緣隱身件，抽真空壓實固化，修整后處理，得到諧振式長翼形尖劈外緣隱身結構部件。
9、進一步地，步驟(1)所述長翼形尖劈外緣隱身件成型芯模設計，芯模的作用是在其上覆蓋隱身材料堆疊坯，芯模的外表面和金屬基材翼形尖劈外緣外表面是同形設計，為長翼形尖劈外緣隱身件內表面賦型。
10、進一步地，步驟(1)所述長翼形尖劈外緣隱身件成型上模和下模設計，為方便長翼形尖劈外緣隱身件成型，設計上下模，模具內型面依據長翼形尖劈外緣隱身件三維模型外形進行設計加工，模具外表為規整的形狀，方便壓機加壓時隱身材料坯受力均勻。本試驗為同步快速生產節奏使用液壓機對模具進行加壓，當然也可采用但不限于螺釘加壓、熱壓罐或其他方式進行加壓。
11、芯模末端和上模、下模的末端均開有定位孔，定位孔匹配后，使用定位銷將兩者固定。
12、進一步地，步驟(2)所述制備長翼形尖劈外緣隱身件隱身材料坯為雷達波吸收層。
13、進一步優選地，雷達波吸收層為兩層或多層微波諧振結構吸收層。本試驗所選用的雷達波吸收層為兩層，其中第一層微波諧振結構吸收層吸收的微波處于c頻段之間，第二層微波諧振結構吸收層吸收的微波頻段處于ku頻段之間，兩層微波諧振吸收效率均大于等于0.9。
14、進一步優選地，所述的隱身材料為微波諧振結構吸收層，其材質為生膠(未硫化的橡膠)里添加了氧化銦錫、氧化鋅鋁、石墨片或鐵纖維等吸收劑，實現對寬譜雷達波的高效吸收，本試驗使用的隱身材料組合，在頻率范圍處于c頻段至ku頻段之間，電磁波反射率r≤-12db，生產不限于兩層和此種類隱身材料，可按實際需求選取其他電磁反射率更高或層數組合更優的隱身材料。
15、進一步地，步驟(2)所述將隱身材料碾壓成片，將塊狀或團狀的生膠隱身材料使用捏合機多次碾壓成片材。
16、進一步優選地，捏合機是由一對互相配合和旋轉的光滑圓筒組成，所產生的擠壓作用力使隱身材料排掉膠片內氣泡，并捏壓成片型。
17、進一步地，步驟(2)所述裁補隱身材料膠片，使用刀片等工具，將片材按長翼形尖劈外緣隱身件外形展開圖大致裁剪，對缺料區域進行裁剪補料。
18、進一步地，步驟(2)所述將隱身材料疊層預成型，將第一層微波諧振結構吸收層置于上面，將第二層微波諧振結構吸收層置于下面，兩層疊合得到長翼形尖劈外緣隱身件隱身材料坯。
19、進一步地，步驟(3)所述將得到長翼形尖劈外緣隱身件隱身材料坯放入芯模，將長翼形尖劈外緣隱身件隱身材料坯隨芯模形狀放置在芯模上。
20、進一步地，步驟(3)所述合模硫化成型，將帶長翼形尖劈外緣隱身件隱身材料坯的芯模通過定位銷置于下模中，通過壓機施加壓力，合模硫化成型，設置模具溫度為130℃-135℃，當溫度于90℃升溫至110℃之內，成型壓力加至3mpa，同時保持壓力在脫模前不下降，在130℃-135℃保溫4小時，自然冷卻，脫模，得到長翼形尖劈外緣隱身件。
21、進一步地，步驟(4)所述，采取膠接的方式粘接長翼形尖劈外緣隱身件，將長翼形尖劈外緣隱身件和金屬基材翼形尖劈外緣的粘接面擦拭干凈，均勻刮涂一層常用的環氧膠粘劑，本試驗使用的膠粘劑牌號為dg-3s(生產中不限于此膠粘劑，只要滿足膠粘劑和金屬的粘接強度優于隱身涂層和金屬材料上的粘接強度即可選用，上膠方式也不限于刮涂，可以調整膠粘劑粘度進行噴涂或點涂等上膠方式)，以翼尖為基準點依據金屬基材翼形尖劈外緣上的預留槽將翼形尖劈外緣隱身件進行順延粘接敷合。
22、進一步地，步驟(4)所述，抽真空壓實固化，為使得翼形尖劈外緣隱身件和金屬基材翼形尖劈外緣粘接牢固均勻，無開裂，無鼓包，同時膠層在固化后內部無氣泡，無缺陷，在翼形尖劈外緣隱身件和金屬基材敷合后整體抽真空加壓固化。
23、進一步優選地，抽真空要保證真空袋內壓力處于-0.085mpa以下，抽真空時間在4小時以上。
24、進一步地，步驟(4)所述，修整后處理，將固化后的諧振式長翼形尖劈外緣隱身件的粘接區域進行平滑過渡，不可存在逆航向階差，順航向階差小于0.2mm，粘貼長翼形尖劈外緣隱身件的整體結構符合氣動特性要求呈現流線形，得到一種諧振式長翼形尖劈外緣隱身結構部件。
25、(三)有益效果
26、上述技術方案所提供的諧振式長翼形尖劈外緣隱身結構部件的制作方法，具有以下有益效果：
27、(1)創新性的將不同特性的隱身材料疊層預成型，再整體硫化模壓成型，充分利用復合材料的成型思想，極大程度發揮了隱身材料的諧振性能。
28、(2)與噴涂制備工藝相比，實現了隱身材料的模壓硫化成型，成型周期短、尺寸精度高。
29、(3)使用模壓硫化成型較噴本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種諧振式長翼形尖劈外緣隱身結構部件的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的諧振式長翼形尖劈外緣隱身結構部件的制作方法，其特征在于，步驟(1)中，所述長翼形尖劈外緣隱身件成型芯模設計中，芯模上用于覆蓋隱身材料堆疊坯，芯模的外表面和金屬基材翼形尖劈外緣外表面同形設計，為長翼形尖劈外緣隱身件內表面賦型。
3.如權利要求2所述的諧振式長翼形尖劈外緣隱身結構部件的制作方法，其特征在于，步驟(1)中，所述長翼形尖劈外緣隱身件成型上模和下模設計中，成型下模的模具內型面依據長翼形尖劈外緣隱身件三維模型外形進行設計加工，模具外表為規整形狀；芯模末端和成型上模、下模的末端均開有定位孔，定位孔匹配后，使用定位銷將兩者固定。
4.如權利要求3所述的諧振式長翼形尖劈外緣隱身結構部件的制作方法，其特征在于，步驟(2)中，所述制備長翼形尖劈外緣隱身件隱身材料坯為雷達波吸收層；雷達波吸收層為兩層，其中第一層微波諧振結構吸收層吸收的微波處于C頻段之間，第二層微波諧振結構吸收層吸收的微波頻段處于Ku頻段之間，兩層微波諧振吸收效率均大于等于0.9。>
5.如權利要求4所述的諧振式長翼形尖劈外緣隱身結構部件的制作方法，其特征在于，步驟(2)中，所述的隱身材料為微波諧振結構吸收層，其材質為生膠里添加了氧化銦錫、氧化鋅鋁、石墨片或鐵纖維吸收劑，隱身材料在頻率范圍處于C頻段至Ku頻段之間，電磁波反射率R≤-12dB。
6.如權利要求5所述的諧振式長翼形尖劈外緣隱身結構部件的制作方法，其特征在于，步驟(2)中，所述將隱身材料碾壓成片，將塊狀或團狀的生膠隱身材料使用捏合機多次碾壓成片材；所述裁補隱身材料膠片，使用刀片工具，將片材按長翼形尖劈外緣隱身件外形展開圖裁剪，對缺料區域進行裁剪補料；所述將隱身材料疊層預成型，將第一層微波諧振結構吸收層置于上面，將第二層微波諧振結構吸收層置于下面，兩層疊合得到長翼形尖劈外緣隱身件隱身材料坯。
7.如權利要求6所述的諧振式長翼形尖劈外緣隱身結構部件的制作方法，其特征在于，步驟(3)中，所述將得到長翼形尖劈外緣隱身件隱身材料坯放入芯模，將長翼形尖劈外緣隱身件隱身材料坯隨芯模形狀放置在芯模上；所述合模硫化成型，將帶長翼形尖劈外緣隱身件隱身材料坯的芯模通過定位銷置于下模中，通過壓機施加壓力，合模硫化成型，設置模具溫度為130℃-135℃，當溫度于90℃升溫至110℃之內，成型壓力加至3MPa，同時保持壓力在脫模前不下降，在130℃-135℃保溫4小時，自然冷卻，脫模，得到長翼形尖劈外緣隱身件。
8.如權利要求7所述的諧振式長翼形尖劈外緣隱身結構部件的制作方法，其特征在于，步驟(4)中，采取膠接的方式粘接長翼形尖劈外緣隱身件，將長翼形尖劈外緣隱身件和金屬基材翼形尖劈外緣的粘接面擦拭干凈，均勻刮涂一層環氧膠粘劑，以翼尖為基準點依據金屬基材翼形尖劈外緣上的預留槽將翼形尖劈外緣隱身件進行順延粘接敷合。
9.如權利要求8所述的諧振式長翼形尖劈外緣隱身結構部件的制作方法，其特征在于，步驟(4)中，抽真空壓實固化時，在翼形尖劈外緣隱身件和金屬基材敷合后整體抽真空加壓固化；抽真空時，真空袋內壓力處于-0.085MPa以下，抽真空時間在4小時以上。
10.如權利要求9所述的諧振式長翼形尖劈外緣隱身結構部件的制作方法，其特征在于，步驟(4)中，修整后處理，將固化后的諧振式長翼形尖劈外緣隱身件的粘接區域進行平滑過渡，順航向階差小于0.2mm，粘貼長翼形尖劈外緣隱身件的整體結構符合氣動特性要求呈現流線形，得到諧振式長翼形尖劈外緣隱身結構部件。
...【技術特征摘要】
1.一種諧振式長翼形尖劈外緣隱身結構部件的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的諧振式長翼形尖劈外緣隱身結構部件的制作方法，其特征在于，步驟(1)中，所述長翼形尖劈外緣隱身件成型芯模設計中，芯模上用于覆蓋隱身材料堆疊坯，芯模的外表面和金屬基材翼形尖劈外緣外表面同形設計，為長翼形尖劈外緣隱身件內表面賦型。
3.如權利要求2所述的諧振式長翼形尖劈外緣隱身結構部件的制作方法，其特征在于，步驟(1)中，所述長翼形尖劈外緣隱身件成型上模和下模設計中，成型下模的模具內型面依據長翼形尖劈外緣隱身件三維模型外形進行設計加工，模具外表為規整形狀；芯模末端和成型上模、下模的末端均開有定位孔，定位孔匹配后，使用定位銷將兩者固定。
4.如權利要求3所述的諧振式長翼形尖劈外緣隱身結構部件的制作方法，其特征在于，步驟(2)中，所述制備長翼形尖劈外緣隱身件隱身材料坯為雷達波吸收層；雷達波吸收層為兩層，其中第一層微波諧振結構吸收層吸收的微波處于c頻段之間，第二層微波諧振結構吸收層吸收的微波頻段處于ku頻段之間，兩層微波諧振吸收效率均大于等于0.9。
5.如權利要求4所述的諧振式長翼形尖劈外緣隱身結構部件的制作方法，其特征在于，步驟(2)中，所述的隱身材料為微波諧振結構吸收層，其材質為生膠里添加了氧化銦錫、氧化鋅鋁、石墨片或鐵纖維吸收劑，隱身材料在頻率范圍處于c頻段至ku頻段之間，電磁波反射率r≤-12db。
6.如權利要求5所述的諧振式長翼形尖劈外緣隱身結構部件的制作方法，其特征在于，步驟(2)中，所述將隱身材料碾壓成片，將塊狀或團狀的生膠隱身材料使用捏合機多次碾壓成片材；所述裁補隱身材料膠片，使用刀片工具，將片材按長翼形尖劈外緣隱身件外形展開圖裁剪，對缺料區域進行裁剪...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉樹山，龐淼，張巖，崔金星，張曉軍，田宇，何寶石，王巖，
申請(專利權)人：北京星航機電裝備有限公司，
類型：發明
國別省市：
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