【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于陶瓷基复合材料构件制备，具体涉及一种小尺寸光机遮光罩预制体成型方法及成型工装、模具。
技术介绍
1、遮光罩为空间相机遮挡阳光、外流热。卫星在轨道飞行时，太阳光会直接射进相机光学系统，一方面造成相机结构温度升温，光学系统精度变化，影响成像质量。另一方面也会形成杂光，干扰目标信息。空间相机遮光罩传统材料为金属材料，金属材料重量大，热胀系数较大。
2、陶瓷基复合材料是一种兼有金属材料、陶瓷材料和碳材料性能优点的热结构/功能一体化新型材料，具有耐高温、低密度、高比强、高比模、抗氧化、抗烧蚀、对裂纹不敏感，不发生灾难性毁损等特点，在航空、航天、核能、光伏等领域有着广泛的应用。
3、陶瓷基复合材料舵面既可以满足温度变化下低膨胀系数、抗烧蚀要求和强度要求外，还具有轻量化等优点。
4、陶瓷基复合材料在光机遮光罩应用目前还较少传统制备方法制备的遮光罩为拆分结构进行组装。传统制备方法制备周期长，组装过程由于空间尺寸小，操作难度较大，力学性能分散等不足。
技术实现思路
1、为了克服小尺寸光机遮光罩预制体成型存在制备周期长、操作难度大的不足，本专利技术提出了一种小尺寸光机遮光罩预制体成型方法及成型工装、模具。
2、本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是：
3、一种小尺寸光机遮光罩预制体成型方法，包括以下步骤：
4、步骤1，预制体划分
5、将c/sic复合材料小尺寸光机遮光罩预制体结构划分为遮光片区域、下层管
6、步骤2，遮光片区域裁剪翻边
7、遮光片区域为正方台形，中心设置正方形台孔；遮光片区域分依次相接的n层，分别为第1层、第2层、……、第n层；第一层与下层管件区域的一端相接；每层截面为l型，上侧敞口，底面中心开矩形孔；
8、遮光片区域的每层均包括数层碳布，数层碳布分为内层碳布、中层碳布、外层碳布，碳布设置裁剪口，裁剪口位于侧边拐角处，相邻两层碳布裁剪口错开；
9、使用相应的内模，每层翻边分别制备遮光片区域的第1层至第n层，n≥2；
10、步骤3，下层管件区域成型
11、采用缠绕方式，使用下层管件内模，将碳布缠绕在下层管件内模具上，最外层碳布接口处粘接，得到圆筒形下层管件区域；
12、步骤4，外层整体区域成型
13、利用步骤3所得的下层管件区域(含内模)、外层预制体铺贴件，将碳布逐层翻边铺贴，至外层整体区域成型，安装外层缝制件，脱离外层预制体铺贴件；
14、步骤5，组装及缝制
15、脱出遮光片区域每层相应的内模，利用金属缝制件，利用钢针和碳纤维长丝对遮光片区域该层工作面进行双面缝制；
16、利用钢针和碳纤维长丝，通过内模的缝制孔，缝制步骤4的下层管件区域和外层整体区域；
17、将遮光片区域第一层预制体及其金属缝制件装配至步骤4，利用金属缝制件、外层缝制件的缝制槽，完成遮光片区域侧边与外层整体区域的缝制，脱离此层预制体内部的金属缝制件，更换内模；
18、依次完成第一层、第二层、……、第n层组装与缝制。
19、利用外层缝制件，将预制体平面区域进行双面缝制。
20、步骤6，合模
21、去除外层缝制件，在第一外模区域缝制数排针，至第一外模1与外层整体区域形成整体；
22、第二外模、第三外模、限位块及紧固件进行合模，得到c/sic复合材料小尺寸光机遮光罩预制体制备件。
23、上述预制体成型方法，所述步骤1，进一步包括：
24、按照小尺寸光机遮光罩不同厚度，以l型结构进行划分；满足预制体遮光区域狭小空间底边、侧边与与外侧碳布整体区域双面缝制。
25、上述成型方法，所述步骤2中，使用相应的内模，每层翻边分别制备遮光片区域的第1层至第n层，具体为：
26、使用第一内模，制备遮光片区域的第1层；
27、使用第二内模，制备遮光片区域的第2层；
28、直至使用第n内模，制备遮光片区域的第n层。
29、上述成型方法，所述步骤2中，每层翻边铺贴成型过程为：在内模上涂抹聚乙烯醇pva固体胶。将裁剪的碳布沿模具底边或侧边为基准进行铺贴，裁剪多余的碳布，铺贴一层后，在碳布涂抹聚乙烯醇pva固体胶或者浓度为20％～50％的聚乙烯上浆剂，逐层铺贴，直至要求厚度的碳布层数；成型结束后室温下固化2～5小时。
30、上述成型方法，所述步骤2，进一步包括：
31、遮光片区域每层的厚度为1mm，碳布为1k碳布，碳布的规格为150g/m2，碳布单层厚度为0.15mm～0.17mm，遮光片区域每层的碳布层数为6层，内层碳布、中层碳布、外层碳布层数均为2层；
32、遮光片区域每层的内层碳布、外层碳布的裁剪口在侧边，中间层裁剪口在底边，每层相邻的裁剪口错开，且每层拐角处裁剪口不大于4个。
33、上述成型方法，所述步骤5中，遮光片区域的缝制浮长线≤3mm，缝制的宽度为缝制槽间距，间距≤3mm。
34、上述成型方法，所述步骤6中，第一外模区域与预制体宽度方向两侧缝制3排针。
35、一种成型工装，包括金属缝制件、外部预制体铺贴件、外层缝制件；
36、金属缝制件用于遮光片区域、外层整体区域的缝制；
37、外部预制体铺贴件用于外层整体区域的翻边铺贴成型；
38、外层缝制件用于外层整体区域与遮光片区域的缝制。
39、一种成型模具，包括内模、外模；
40、所述内模包括第一内模、第二内模、……、第n内模、下层管件内模，分别用于遮光片区域第一层、第二层、……、第n层、下层管件区域成型；
41、所述外模包括第一外模、第二外模、第三外模，用于外层整体区域成型；
42、所述第二外模、第三外模相互对称，位于遮光片区域、下层管件区域与外层整体区域相接部位的外侧；第一外模为中心开矩形孔的平板形，位于外层整体区域的远离下层管件区域的端面；
43、内模材质、外模材质均为高纯石墨，或者均为高强石墨。
44、本专利技术的有益效果是：
45、一种小尺寸光机遮光罩预制体成型方法，减少装配环节，解决遮光片空间尺寸狭小无法装配的问题，整体成型，提升力学性能。
46、一种小尺寸光机遮光罩预制体成型方法，采用为l型划分，实现小尺寸遮光片区域双面缝制，降低分层风险，提升力学性能。
47、一种小尺寸光机遮光罩预制体成型方法，实现预制体整体(每个工作面)双面缝制，提升预制体的力学性能。
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1.一种小尺寸光机遮光罩预制体成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述成型方法，其特征在于，所述步骤1，进一步包括：
3.根据权利要求1所述成型方法，其特征在于，所述步骤2中，使用相应的内模，每层翻边分别制备遮光片区域的第1层至第N层，具体为：
4.根据权利要求1所述成型方法，其特征在于，所述步骤2中，每层翻边铺贴成型过程为：在内模上涂抹聚乙烯醇PVA固体胶；将裁剪的碳布沿模具底面或侧边为基准面进行铺贴，裁剪多余的碳布，铺贴一层后，在碳布涂抹聚乙烯醇PVA固体胶或者浓度为20％～50％的聚乙烯上浆剂，逐层铺贴，直至要求厚度的碳布层数；成型结束后室温下固化2～5小时。
5.根据权利要求1所述成型方法，其特征在于，所述步骤2，进一步包括：
6.根据权利要求1所述成型方法，其特征在于，所述步骤5中，遮光片区域的缝制浮长线≤3mm，缝制的宽度为缝制槽间距，间距≤3mm。
7.根据权利要求1所述成型方法，其特征在于，所述步骤6中，第一外模区域与预制体宽度方向两侧缝制3排针。
8.一种实施
9.一种实施权利要求1至7任一所述整体成型方法的模具，其特征在于，包括内模、外模；
...【技术特征摘要】
1.一种小尺寸光机遮光罩预制体成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述成型方法，其特征在于，所述步骤1，进一步包括：
3.根据权利要求1所述成型方法，其特征在于，所述步骤2中，使用相应的内模，每层翻边分别制备遮光片区域的第1层至第n层，具体为：
4.根据权利要求1所述成型方法，其特征在于，所述步骤2中，每层翻边铺贴成型过程为：在内模上涂抹聚乙烯醇pva固体胶；将裁剪的碳布沿模具底面或侧边为基准面进行铺贴，裁剪多余的碳布，铺贴一层后，在碳布涂抹聚乙烯醇pva固体胶或者浓度为20％～50％的聚乙烯上浆剂，逐层铺贴，直至要求厚度的碳布层数；...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵党锋，吴亚明，李萌，苏海龙，王鹏，
申请(专利权)人：西安鑫垚陶瓷复合材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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