杨智勇 解永杰 张建宝 尚呈元 林 娜

（1 航天材料及工艺研究所，北京 100076）

（2 中国科学院西安光学精密机械研究所，西安 710068）

文 摘 为了得到高形面精度复合材料层合板适用的成型工艺控制方法，本文针对典型的Φ500 mm 直径曲面球冠结构复合材料层合板，设计了6 组不同工艺参数的成型对比实验，分析出边缘效应、铺放方式、固化温度等参数对层合板固化变形量的影响规律。研究表明，增加碳纤维模量和降低预浸料单层厚度可提高层合板形面精度；层合板铺放尺寸超过直径的5%可降低边缘效应的影响；自动铺丝技术铺放质量一致性高，手工铺层可以制造出高形面精度的层合板，但相对发生概率低；降低层合板固化温度和降温速率能够有效地提高层合板的形面精度。实验结论对复合材料高精度成型具有一定的指导意义。

0 引言

薄壁曲面层合板是常见的复合材料层合板结构形式，也是空间天线反射面、光学系统反射镜等结构件最为常用的结构组成件。随着空间观测、雷达探测等高精度技术发展的需要，薄壁曲面层合板结构的形面精度要求越来越高，因此开展高形面精度层合板成型工艺研究显得尤为迫切和重要。

树脂基复合材料在升温加热固化过程中由于材料本身的各向异性、基体的固化收缩效应以及工艺过程引起的材料分布梯度等因素，结构内部将不可避免地产生残余应力，进而引起复合材料构件在脱模后产生回弹变形以及翘曲变形，使得构件在室温下的自由形状与设计形状存在一定的差异，即产生固化变形［1-2］。……