一种大曲率双曲度高精度天线面板的复合成形方法

摘要

本发明是一种大曲率双曲度高精度天线面板的复合成形方法，该天线面板具体包括三层预拉成形的铝板、两层耐久型蜂窝芯和用于连接背架的若干预埋件；其中三层铝板分别为依据样板裁剪并修边的预拉成形工作板、中接板及背板；所述的成形方法至少包括：大曲率双曲度高精度天线面板的三层板的三维建模、三层板的空间几何展开及在钉床上的定位、激光加工三层铝板的样板、依据工作板型面制造实体模具、三层铝板的预拉成形并按样板裁剪和修边、钉高的计算以及三层预拉成形板在高精度钉床上的定位；逐层铺设夹层结构是大曲率双曲度高精度天线面板制造的主要过程。

主权项

一种大曲率双曲度高精度天线面板的复合成形方法，该高精度天线面板为夹层结构，具体包括三层预拉成形的铝板、两层蜂窝芯和用于连接的预埋件；其中三层铝板为工作板、中接板及背板；两层蜂窝芯为第一蜂窝芯及第二蜂窝芯，预埋件用标准螺钉连接在中接板上；该方法步骤如下：步骤(一)根据母线方程或曲线建立三层铝板的三维模型在YOZ坐标系即面板设计坐标系下，根据曲线方程绘制或导入工作板反射面的理论曲线，以该理论曲线为母线绕Z轴旋转一周形成工作板理论曲面；根据分块方案，对工作板理论曲面进行分割形成单块工作板理论曲面；以单块工作板理论曲面为基准沿法向向上偏移49.5mm，得到单块中接板理论曲线，以此单块中接板理论曲线为母线绕Z轴旋转一周形成中接板理论曲面，然后根据封边工艺要求，分割出单块中接板理论曲面，并在此单块中接板理论曲面上建立预埋件的连接孔；以单块工作板理论曲线为基准沿法向向上偏移98.5mm，得到单块背板理论曲线，以此单块背板理论曲线为母线绕Z轴旋转一周形成背板理论曲面；根据分块方案，对背板理论曲面进行分割形成单块背板理论曲面，并在单块背板理论曲面上建立预埋件的中心位置标记孔；步骤(二)三层铝板的空间几何展开及在钉床上的定位以单块工作板理论曲面的最低点为基点，建立单块工作板理论曲面的切平面，之后在切平面上展开此单块工作板理论曲面，得到单块工作板展开料；以单块中接板理论曲面的最低点为基点，建立单块中接板理论曲面的切平面，之后在切平面上展开此单块中接板理论曲面，得到单块中接板展开料；以单块背板理论曲面的最低点为基点，建立单块背板理论曲面的切平面，之后在切平面上展开此单块背板理论曲面，得到单块背板展开料；以单块工作板理论曲面的切平面为基准平面，把中接板和背板理论曲面的最低点投影到基准平面上，并测量出中接板和背板理论曲面最低点相对工作板理论曲面最低点的距离，即三层铝板展开基点的相对位置；以单块工作板理论曲面最低点的切平面为草绘平面，绘制单块工作板工艺补偿面的投影图形；以50mm步距阵列直径12mm的球 头钉柱，并在工作板边缘的钉柱位置处确定定位孔，一端为圆孔，另一端为长孔，并且圆孔和长孔在同一排或同一列钉柱上；步骤(三)激光切割三层铝板的样板根据带定位孔的工作板展开料、中接板展开料和背板展开料，分别绘制三层预拉成形铝板的样板并激光切割；步骤(四)预拉成形三层铝板并按样板裁剪以单块工作板理论曲面为数模，铣削加工一个实体模具并在磨具表面上刻划出工作板理论曲面轮廓线；在新淬火状态下对铝板进行预拉成形；然后在预拉成形的铝板上绘制中心线，在远离定位孔的位置按照实体模具上刻划的外缘轮廓裁剪预拉成形的铝板；把工作板展开料的样板的中心线对准预拉成形的铝板的中心线，并沿预拉成形的铝板的中心线移动至预先裁剪的外缘轮廓处；然后把工作板展开料的样板包覆在预拉成形的铝板上，画出边缘轮廓和定位孔位置并裁剪和打孔，这样就得到了预拉成形的工作板；按照裁剪拉形工作板的方法，把中接板和背板的样板包覆在预拉成形的铝板上，在样板的外缘接近实体模具的轮廓线时划出中接板和背板的外缘轮廓和定位孔，裁剪并修边就得到了带定位孔的中接板和背板的预拉成形板；步骤(五)计算钉高把单块工作板工艺补偿面导入到钉高计算软件中，设置钉床尺寸和钉柱球头半径，之后偏置单块工作板工艺补偿面，偏置的方向为工艺补偿面凸起的一侧，偏置的距离为垫板的厚度加上钉柱球头半径；然后向制造坐标平面投影并选择钉高数据自变量所在的边线，计算工艺补偿面所对应的钉高数据，并输出三维钉柱排列图；步骤(六)三层预拉成形铝板在高精度钉床上的定位把定位孔所在位置的钉柱拔掉，换成定位销钉；面板制造时，把预拉成形的三层铝板的定位孔对准定位销钉放置即得到了三层预拉成形铝板在钉床上的布局；步骤(七)逐层铺设夹层结构所述的逐层铺设夹层结构是大曲率双曲度高精度天线面板制造的主要过程：(1)将一个垫板放在根据步骤(五)计算出的钉高数据调好的钉床包络面 上并定位；(2)将工作板正面放在涂有润滑油的垫板上，利用定位销和定位孔进行定位；(3)在工作板背面涂胶，第一蜂窝芯铺放在胶层上；(4)然后将连接用预埋件通过标准螺钉安装在中接板上，在中接板没有预埋件的一侧涂好胶并铺在第一蜂窝层上定位；(5)在中接板有预埋件的那面涂胶，放置第二蜂窝芯；(6)将涂好胶的背板胶面向下放置于第二蜂窝芯上并定位，至此完成了夹层结构的逐层铺设过程；(7)最后经过真空袋薄膜密封，抽真空，压力保持在0.03Mpa左右达到36小时以后，形成了大曲率双曲度高精度天线面板。