專利名稱：一種無蜂窩夾層的高精度天線反射面制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信及測(cè)控領(lǐng)域中的一種無蜂窩夾層的高精度天線反射面制造方法，特別適用于工作在高頻段尤其是Ka頻段的各種口徑、各種形式的反射面天線用作高精度、大剛度、輕重量和室外工作天線反射面的批量制造。
背景技術(shù)：
隨著通信、測(cè)控技術(shù)的飛速發(fā)展，工作頻段越來越高，因而對(duì)天線反射面高精度的要求越來越高，目前在高頻段工作的反射面天線的反射面，特別是工作在Ka頻段的天線反射面制造方法只有傳統(tǒng)機(jī)械加工方法和柔性模具加工方法，這兩種加工方法在性能和操作上存在某些缺陷傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法，雖然用金屬的反射面毛坯可以加工出較理想的精度，但其不足僅限于應(yīng)用在單件、小天線的反射面制造，并由于機(jī)加工的工藝要求使最終加工出的反射面產(chǎn)品具有很大重量和高成本，構(gòu)成了天線反射面在高精度應(yīng)用領(lǐng)域中制造的關(guān)鍵技術(shù)弱點(diǎn)，特別不適應(yīng)大型天線和批量生產(chǎn)的要求。
中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?00510012407.7、名稱為《一種高精度天線反射面制造方法》專利中，其公開了一種具有蜂窩夾層的高精度天線反射面的制造方法，該方法通過膚曲面板和支撐骨曲面板之間的蜂窩夾層所具有的緩沖作用，大幅度提高了天線反射面的制造精度，但存在著制造工藝過程復(fù)雜，成本較高的不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免上述背景技術(shù)中的不足之處而提供一種在膚曲面板和支撐骨曲面板之間無蜂窩夾層、直接粘接構(gòu)成的無蜂窩夾層的高精度天線反射面制造方法，并且本發(fā)明方法制造的天線反射面不但精度高、可適用各種曲率、各種口徑、各種形式的反射面天線，而且還具有反射面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其厚度較薄，重量也較輕，加工工藝簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，價(jià)格成本低廉，性能穩(wěn)定可靠，天線整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)動(dòng)靈活，在一般工廠環(huán)境條件下就能批量生產(chǎn)制造等特點(diǎn)，特別適用于各種應(yīng)用環(huán)境下的高精度天線反射面的批量生產(chǎn)制造。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括步驟①在XOY坐標(biāo)系下，設(shè)計(jì)工作反射面的理論膚曲線，以理論膚曲線為母線繞x軸旋轉(zhuǎn)一周形成理論膚曲面1；②根據(jù)理論膚曲面1設(shè)計(jì)反射面單元的膚曲面拉伸模臺(tái)3；③采用防銹鋁板材或鋁合金板材經(jīng)淬火工藝，在膚曲面拉伸模臺(tái)3上采用拉伸工藝構(gòu)成膚曲面板5；④以理論膚曲面1為基準(zhǔn)面法向后移一個(gè)膚曲面板的厚度，設(shè)計(jì)支撐骨曲面2；⑤根據(jù)支撐骨曲面2設(shè)計(jì)反射面單元的支撐骨曲面拉伸模臺(tái)4；⑥采用鋁合金板材經(jīng)淬火工藝，在支撐骨曲面拉伸模臺(tái)4上采用拉伸工藝構(gòu)成支撐骨曲面板6；⑦以支撐骨曲面板6背面曲面，設(shè)計(jì)Z型材筋梁拉彎模臺(tái)，采用鋁合金Z型材，在Z型材筋梁拉彎模臺(tái)上由拉伸工藝構(gòu)成鋁合金Z型材筋梁7；⑧根據(jù)支撐骨曲面2、Z型材筋梁7在支撐骨曲面板6背面的支撐結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)支撐骨架面鉚接型架8，在支撐骨架面鉚接型架8上將支撐骨曲面板6與Z型材筋梁7鉚接構(gòu)成支撐骨架面板9；⑨在膚曲面拉伸模臺(tái)3上，將膚曲面板5貼模定位放置，在其背面上涂一層粘合劑10，在支撐骨架面板9的支撐骨曲面板6正面上涂一層粘合劑11后定位蓋置在膚曲面板5上，構(gòu)成粘接結(jié)構(gòu)無蜂窩夾層的天線反射面單元；⑩把膚曲面拉伸模臺(tái)3及粘接結(jié)構(gòu)的天線反射面單元套裝在密封負(fù)壓袋內(nèi)，抽真空使密封負(fù)壓袋內(nèi)粘接結(jié)構(gòu)的天線反射面單元貼模負(fù)壓粘接，打開密封負(fù)壓袋，粘接結(jié)構(gòu)的天線反射面單元負(fù)壓粘接最終獲得整體結(jié)構(gòu)無蜂窩夾層的高精度天線反射面單元12。
本發(fā)明無蜂窩夾層的高精度天線反射面單元12的膚曲面板5的厚度為0.2至2毫米、支撐骨曲面板6的厚度為1至2毫米。
本發(fā)明與背景技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明克服了中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?00510012407.7、名稱為《一種高精度天線反射面制造方法》專利中具有蜂窩夾層的高精度天線反射面制造方法的不足，采用了在膚曲面板和支撐骨曲面板之間直接粘接構(gòu)成的無蜂窩夾層的高精度天線反射面制造方法，其特點(diǎn)是既保持了《一種高精度天線反射面制造方法》中的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又簡(jiǎn)化了制造工藝過程，降低了制造成本，提高了天線反射面的性能價(jià)格比。
2.本發(fā)明采用了常規(guī)、成熟的反射面蒙皮模臺(tái)拉伸制造工藝來制造膚曲面板5和支撐骨曲面板6，此工藝使材料已完全發(fā)生了塑性變形，尤其是膚曲面板5采用厚度只有0.2至2毫米的常規(guī)工業(yè)鋁板，所以在反射面成型后，不但精度很高，其表面均方根σ值可達(dá)到0.05毫米以下，而且沒有回彈應(yīng)力，適用于各種曲率、各種形式的反射面。
3.本發(fā)明支撐骨架面板9的制造技術(shù)也是常規(guī)的和成熟的工藝，它實(shí)際上是一個(gè)不起反射作用的反射面，其特點(diǎn)是不但為工作反射面提供了高強(qiáng)度和大剛度的特性，同時(shí)為工作反射面與背架的連接、調(diào)整提供了極為方便和可靠的結(jié)構(gòu)介面。又因支撐骨架面板9采用鉚接結(jié)構(gòu)，所以除了具有高強(qiáng)度、大剛度的特點(diǎn)外，還有體積小、重量輕、工藝簡(jiǎn)單、可靠性高、適應(yīng)環(huán)境廣泛的優(yōu)點(diǎn)。
4.本發(fā)明以膚曲面拉伸模臺(tái)3定位為基礎(chǔ)，以粘合劑10、11為介質(zhì)，膚曲面板5作為反射面單元的工作面，用真空負(fù)壓工藝，在支撐骨架面板9的支撐骨曲面2上成型一層厚度為0.2至2毫米的高精度反射面構(gòu)成本發(fā)明的核心技術(shù)特點(diǎn)。由于膚曲面板5的優(yōu)良貼模精度和它直接與支撐骨架面板9的支撐骨曲面板6粘接，使得支撐骨架面板9的支撐骨曲面板6的精度可縮性強(qiáng)，從而工藝簡(jiǎn)單、成本降低，反射面單元的工作面精度很高。反射面單元的面板、筋梁用模臺(tái)拉伸，反射面單元的成型用模臺(tái)定位、鉚接的工藝方法，使其非常適合于在一般工廠條件下批量生產(chǎn)。


圖1-1至圖1-8是本發(fā)明無蜂窩夾層的高精度天線反射面制造方法最佳實(shí)施例的制造工藝流程圖。
圖1中1為理論膚曲面、2為支撐骨曲面、3為膚曲面拉伸模臺(tái)、4為支撐骨曲面拉伸模臺(tái)、5為膚曲面板、6為支撐骨曲面板、7為Z型材筋梁、8為支撐骨架面鉚接型架、9為支撐骨架面板、10和11為粘合劑、12為無蜂窩夾層的高精度天線反射面單元。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明最佳實(shí)施例如圖1所示，包括下列步驟(1)在XOY坐標(biāo)系下，設(shè)計(jì)工作反射面的理論膚曲線，以理論膚曲線為母線繞x軸旋轉(zhuǎn)一周形成理論膚曲面1，如圖1-1。
(2)根據(jù)理論膚曲面1設(shè)計(jì)反射面單元的膚曲面拉伸模臺(tái)3，大、中型天線的反射面一般由分割成多種較小的反射面單元調(diào)整拼裝，同一種反射面單元采用同一個(gè)拉伸模臺(tái)制造。實(shí)施例膚曲面拉伸模臺(tái)3采用鑄鐵材料，其表面經(jīng)數(shù)控機(jī)加工而成高精度的膚曲面，如圖1-2。
(3)采用防銹鋁板材或鋁合金板材經(jīng)淬火工藝，在膚曲面拉伸模臺(tái)3上采用拉伸工藝構(gòu)成膚曲面板5，它作為高精度反射面，膚曲面板5的厚度為0.2至2毫米，實(shí)施例采用0.5毫米厚的防銹鋁板材制成膚曲面板5，如圖1-3。
(4)以理論膚曲面1為基準(zhǔn)面法向后移一個(gè)膚曲面板的厚度設(shè)計(jì)支撐骨曲面2，法向后移的作用是兩個(gè)面保持等距，實(shí)施例法向后移0.5毫米設(shè)計(jì)支撐骨曲面2，如圖1-1。
(5)根據(jù)支撐骨曲面2設(shè)計(jì)反射面單元的支撐骨曲面拉伸模臺(tái)4，大、中型天線的反射面一般由分割成多種較小的反射面單元調(diào)整拼裝，同一種反射面單元采用同一個(gè)拉伸模臺(tái)制造。支撐骨曲面拉伸模臺(tái)4采用鋼質(zhì)模臺(tái)體，表面為環(huán)氧樹脂，由樣板刮型工藝加工而成，采用此工藝加工主要降低工藝難度和加工成本，如圖1-4。
(6)采用鋁合金板材經(jīng)淬火工藝，在支撐骨曲面拉伸模臺(tái)4上采用拉伸工藝構(gòu)成支撐骨曲面板6，它作為非工作反射面，支撐骨曲面板6的厚度為1至2毫米，鋁合金板材淬火工藝的目的是有利于板材成型，實(shí)施例采用2毫米厚的2A12-0型鋁合金板材經(jīng)淬火工藝，制成支撐骨曲面板6，如圖1-5。
(7)以支撐骨曲面板6背面曲面，設(shè)計(jì)Z型材筋梁拉彎模臺(tái)，采用鋁合金Z型材，在拉彎模臺(tái)上由拉伸工藝構(gòu)成鋁合金Z型材筋梁7，Z型材筋梁7作為支撐骨曲面板6加強(qiáng)筋梁，提高剛強(qiáng)度。實(shí)施例鋁合金Z型材拉彎模臺(tái)采用鋼質(zhì)材料，由數(shù)控機(jī)加工而成。鋁合金Z型材采用市售Z型材，在拉彎模臺(tái)上由拉伸工藝構(gòu)成鋁合金Z型材筋梁7，如圖1-6。
(8)根據(jù)支撐骨曲面2、Z型材筋梁7在支撐骨曲面板6背面的支撐結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)支撐骨架面鉚接型架8，在支撐骨架面鉚接型架8上將支撐骨曲面板6與Z型材筋梁7鉚接構(gòu)成支撐骨架面板9。支撐骨架面板9不但為工作反射面提供了高強(qiáng)度和大剛度的特性，同時(shí)為工作反射面與背架的連接、調(diào)整提供了極為方便和可靠的結(jié)構(gòu)介面。又因支撐骨架面板9采用鉚接結(jié)構(gòu)，所以除了具有高強(qiáng)度、大剛度的特點(diǎn)外，還有體積小、重量輕、工藝簡(jiǎn)單、可靠性高、適應(yīng)環(huán)境廣泛的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)施例支撐骨架面鉚接型架8采用鋼質(zhì)材料焊接，由數(shù)控機(jī)加工而成，如圖1-6。
(9)在膚曲面拉伸模臺(tái)3上，將膚曲面板5貼模定位放置，在其背面上涂一層粘合劑10，在支撐骨架面板9的支撐骨曲面板6正面上涂一層粘合劑11后定位蓋置在膚曲面板5上，構(gòu)成粘接結(jié)構(gòu)無蜂窩夾層的天線反射面單元。由于膚曲面板5的優(yōu)良貼模精度和它直接與支撐骨架面板9的支撐骨曲面板6粘接，使得支撐骨架面板9的支撐骨曲面板6的精度可縮性強(qiáng)，從而使加工工藝簡(jiǎn)單、成本降低、反射面單元的工作面精度很高。實(shí)施例粘合劑10和粘合劑11采用環(huán)氧樹脂粘合劑，如圖1-7。
(10)把膚曲面拉伸模臺(tái)3及粘接結(jié)構(gòu)的天線反射面單元套裝在密封負(fù)壓袋內(nèi)，抽真空使密封負(fù)壓袋內(nèi)粘接結(jié)構(gòu)的天線反射面單元貼模負(fù)壓粘接，打開密封負(fù)壓袋，粘接結(jié)構(gòu)的天線反射面單元負(fù)壓粘接最終獲得整體結(jié)構(gòu)的高精度天線反射面單元12。采用負(fù)壓真空粘接的目的是利用大氣壓差和真空負(fù)壓袋的柔軟特性使膚曲面板5精密貼模，并在此狀態(tài)下使膚曲面板5與支撐骨曲面板6之間粘接均勻牢固，最終獲得整體結(jié)構(gòu)無蜂窩夾層的高精度天線反射面單元12，如圖1-8。
權(quán)利要求
1.一種無蜂窩夾層的高精度天線反射面制造方法，它包括步驟①在XOY坐標(biāo)系下，設(shè)計(jì)工作反射面的理論膚曲線，以理論膚曲線為母線繞x軸旋轉(zhuǎn)一周形成理論膚曲面(1)；②根據(jù)理論膚曲面(1)設(shè)計(jì)反射面單元的膚曲面拉伸模臺(tái)(3)；③采用防銹鋁板材或鋁合金板材經(jīng)淬火工藝，在膚曲面拉伸模臺(tái)(3)上采用拉伸工藝構(gòu)成膚曲面板(5)；④以理論膚曲面(1)為基準(zhǔn)面法向后移一個(gè)膚曲面板的厚度，設(shè)計(jì)支撐骨曲面(2)；⑤根據(jù)支撐骨曲面(2)設(shè)計(jì)反射面單元的支撐骨曲面拉伸模臺(tái)(4)；⑥采用鋁合金板材經(jīng)淬火工藝，在支撐骨曲面拉伸模臺(tái)(4)上采用拉伸工藝構(gòu)成支撐骨曲面板(6)；⑦以支撐骨曲面板(6)背面曲面，設(shè)計(jì)Z型材筋梁拉彎模臺(tái)，采用鋁合金Z型材，在Z型材筋梁拉彎模臺(tái)上由拉伸工藝構(gòu)成鋁合金Z型材筋梁(7)；⑧根據(jù)支撐骨曲面(2)、Z型材筋梁(7)在支撐骨曲面板(6)背面的支撐結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)支撐骨架面鉚接型架(8)，在支撐骨架面鉚接型架(8)上將支撐骨曲面板(6)與Z型材筋梁(7)鉚接構(gòu)成支撐骨架面板(9)；其特征在于還包括步驟⑨在膚曲面拉伸模臺(tái)(3)上，將膚曲面板(5)貼模定位放置，在其背面上涂一層粘合劑(10)，在支撐骨架面板(9)的支撐骨曲面板(6)正面上涂一層粘合劑(11)后定位蓋置在膚曲面板(5)上，構(gòu)成粘接結(jié)構(gòu)無蜂窩夾層的天線反射面單元；⑩把膚曲面拉伸模臺(tái)(3)及粘接結(jié)構(gòu)的天線反射面單元套裝在密封負(fù)壓袋內(nèi)，抽真空使密封負(fù)壓袋內(nèi)粘接結(jié)構(gòu)的天線反射面單元貼模負(fù)壓粘接，打開密封負(fù)壓袋，粘接結(jié)構(gòu)的天線反射面單元負(fù)壓粘接最終獲得整體結(jié)構(gòu)無蜂窩夾層的高精度天線反射面單元(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無蜂窩夾層的高精度天線反射面制造方法，其特征在于無蜂窩夾層的高精度天線反射面單元(12)的膚曲面板(5)的厚度為0.2至2毫米、支撐骨曲面板(6)的厚度為1至2毫米。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無蜂窩夾層的高精度天線反射面制造方法，它涉及通信、測(cè)控領(lǐng)域中的一種高精度、大剛度、輕重量的天線反射面制造。它以膚曲面拉伸模臺(tái)定位為基礎(chǔ)，以粘合劑為介質(zhì)，膚曲面板作為反射面單元的工作面，用真空負(fù)壓工藝，在支撐骨架面板的支撐骨曲面上直接粘接膚曲面板，成型制造成無蜂窩夾層的高精度反射面。本發(fā)明還具有精度高、剛度大、可適用各種曲率、各種口徑、各種形式的反射面天線，反射面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其厚度較薄，重量也較輕，加工工藝簡(jiǎn)單，安裝調(diào)整方便，價(jià)格成本低廉，性能穩(wěn)定可靠，天線整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)動(dòng)靈活，在一般工廠環(huán)境條件下就能批量生產(chǎn)制造等特點(diǎn)，特別適用于各種應(yīng)用環(huán)境下的無蜂窩夾層的高精度天線反射面的批量生產(chǎn)制造。
文檔編號(hào)H01Q15/14GK1845378SQ20061001258
公開日2006年10月11日 申請(qǐng)日期2006年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月12日
發(fā)明者馮貞國(guó), 白玉魁, 武玉庭, 周書中, 張文靜 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所