CN108891097B - 一种蜂窝夹芯板成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蜂窝夹芯板成型方法，属于复合材料成型工艺技术领域。所述蜂窝夹芯板成型方法包括以下步骤：制备具有预埋件的蜂窝板；在预埋件内装配定位件；分别在蜂窝板的顶部和底部上装配碳纤维复合板，碳纤维复合板套装在定位件上，碳纤维复合板通过定位件进行定位；将装配好碳纤维复合板的蜂窝板放入平板工装内，进行高温固化成型，得到蜂窝夹芯板。本发明蜂窝夹芯板成型方法可以避免不同材料间线膨胀系数差异带来的定位精度差、易变形，实现了碳纤维复合面板的蜂窝夹芯板定位粘接成型。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料成型工艺技术领域，特别涉及一种蜂窝夹芯板成型方法。
背景技术
蜂窝夹层板是一种轻质、比强度高、比刚度高的夹层结构产品，被广泛的应用为轻质承载结构件。随着生产的发展，对蜂窝夹芯结构的重量和同重量下的结构性能要求越来越严苛，而普通的金属结构蜂窝夹芯板已不能满足特殊环境下的重量和性能要求。因此，采用碳纤维复合材料作为蜂窝夹芯板的上下面板，替代原有的金属面板，以达到减重和增强的目的。
当碳纤维复合材料作为蜂窝夹芯板的上下面板，在金属工装上安装时，碳纤维复合材料的线膨胀系数与金属材料的线膨胀系数差异较大，无法满足蜂窝夹芯板内部预埋金属件位置精度要求，且产品尺寸越大，该精度控制难度也越大。为了解决上述问题，现有技术中选用与碳纤维复合材料线膨胀系数差异小的殷钢作为碳纤维面板蜂窝夹芯板的成型辅助工装，但其造价成本太高，制约了碳纤维面板的蜂窝夹芯板的发展和应用。
发明内容
本发明提供一种蜂窝夹芯板成型方法，解决了或部分解决了现有技术中碳纤维复合材料的线膨胀系数与金属材料的线膨胀系数差异较大，无法满足蜂窝夹芯板内部预埋金属件位置精度要求的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种蜂窝夹芯板成型方法包括以下步骤：制备具有预埋件的蜂窝板；在所述预埋件内装配定位件；分别在所述蜂窝板的顶部和底部上装配碳纤维复合板，所述碳纤维复合板套装在所述定位件上，所述碳纤维复合板通过所述定位件进行定位；将装配好所述碳纤维复合板的所述蜂窝板放入平板工装内，进行高温固化成型，得到蜂窝夹芯板。
进一步地，所述制备具有预埋件的蜂窝板包括：对蜂窝芯子进行增强处理，并得到增强蜂窝；对所述增强蜂窝加工出预埋件孔，得到加工蜂窝；将预埋件放入预埋件孔内，通过一体定位粘结共固化成型法得到所述蜂窝板。
进一步地，所述对蜂窝芯子进行增强处理包括：在所述蜂窝芯子的单面或双面粘结一层含网纹的胶膜，进行加热固化成型得到增强蜂窝。
进一步地，所述对所述增强蜂窝加工出预埋件孔包括：通过划线样板在所述增强蜂窝表面进行划线，标示出需加工的所述预埋件孔的尺寸和位置；采用冲制的方法，通过冲子对划线位置进行冲制，加工出所述预埋件孔，得到加工蜂窝。
进一步地，所述通过一体定位粘结共固化成型法得到蜂窝板包括：制备定位底板，根据工艺要求，在所述定位底板上安装若干蜂窝芯子定位销及预埋件定位销；将所述蜂窝芯子定位销插入所述加工蜂窝的定位孔内，将所述预埋件放入在所述预埋件孔内，同时，将所述预埋件定位销插入所述预埋件内；将补强胶填充在所述预埋件与所述预埋件孔之间，进行加热固化成型，得到蜂窝板。
进一步地，当进行加热固化成型时，在所述加工蜂窝上表面放置刚性盖板。
进一步地，所述分别在蜂窝板的顶部和底部上装配碳纤维复合板，所述碳纤维复合板套装在所述定位件上包括：在所述碳纤维复合板上加工填充定位孔；将所述定位件插入所述填充定位孔，通过所述定位件进行定位试装，满足工艺要求后，在所述碳纤维复合板及所述蜂窝板的上做标示；将所述碳纤维复合板由所述定位件上拿出，然后在所述蜂窝板的顶部和底部设置胶膜；所述碳纤维复合板根据标示，通过所述胶膜粘结在所述蜂窝板的顶部和底部。
进一步地，所述填充定位孔的尺寸与所述定位件的尺寸相匹配。
进一步地，当所述预埋件的顶部及底部为平面时，所述定位件为定位销，所述定位销穿过所述预埋件插入所述填充定位孔内；当所述预埋件的顶部及底部开设有止口时，所述定位件为定位块，所述定位块装配在所述预埋件的止口处，所述填充定位孔套装在所述定位块上。
进一步地，在所述碳纤维复合板及所述蜂窝板的上做标示包括：在所述碳纤维复合板的侧面及所述蜂窝板的侧面相同位置划线；当所述碳纤维复合板与所述蜂窝板粘结时，使所述碳纤维复合板的侧面的划线与所述蜂窝板的侧面的划线对准。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于制备具有预埋件的蜂窝板，在预埋件内装配定位件，分别在蜂窝板的顶部和底部上装配碳纤维复合板，碳纤维复合板套装在定位件上，碳纤维复合板通过定位件进行定位，将装配好碳纤维复合板的蜂窝板放入平板工装内，进行高温固化成型，得到蜂窝夹芯板，所以，可以保证碳纤维复合板与蜂窝板的安装符合工艺要求，同时，碳纤维复合板不与平面工装进行定位，可以解决不同材料间线膨胀系数差异带来的定位精度差、易变形的问题，保证了蜂窝夹芯板外形尺寸精度，实现了碳纤维复合面板的蜂窝夹芯板定位粘接成型。
附图说明
图1为本发明实施例提供的蜂窝夹芯板成型方法制备蜂窝板的示意图；
图2为本发明实施例提供的蜂窝夹芯板成型方法制备蜂窝夹芯板的示意图；
图3为本发明实施例提供的蜂窝夹芯板成型方法的增强蜂窝的结构示意图。
具体实施方式
参见图1-2，本发明实施例提供的一种蜂窝夹芯板成型方法包括以下步骤：
步骤1，制备具有预埋件2的蜂窝板1。
步骤2，在预埋件2内装配定位件3。
步骤3，分别在蜂窝板1的顶部和底部上装配碳纤维复合板4，碳纤维复合板4套装在定位件3上，碳纤维复合板4通过定位件3进行定位。
步骤4，将装配好碳纤维复合板4的蜂窝板放入平板工装5内，进行高温固化成型，得到蜂窝夹芯板。
本申请具体实施方式由于制备具有预埋件2的蜂窝板1，在预埋件2内装配定位件3，分别在蜂窝板1的顶部和底部上装配碳纤维复合板4，碳纤维复合板4套装在定位件3上，碳纤维复合板4通过定位件3进行定位，将装配好碳纤维复合板4的蜂窝板放入平板工装5内，进行高温固化成型，得到蜂窝夹芯板，所以，可以保证碳纤维复合板4与蜂窝板1的安装符合工艺要求，同时，碳纤维复合板4不与平面工装5进行定位，可以解决不同材料间线膨胀系数差异带来的定位精度差、易变形的问题，保证了蜂窝夹芯板外形尺寸精度，实现了碳纤维复合面板的蜂窝夹芯板定位粘接成型。
详细介绍步骤1。
制备具有预埋件的蜂窝板包括：对蜂窝芯子6进行增强处理，并得到增强蜂窝。对增强蜂窝加工出预埋件孔，得到加工蜂窝。将预埋件2放入预埋件孔内，通过一体定位粘结共固化成型法得到所述蜂窝板1。
参见图3，所述对蜂窝芯子进行增强处理包括：在蜂窝芯子6的单面或双面粘结一层含网纹的胶膜7，进行加热固化成型得到增强蜂窝，增加了蜂窝芯子本身的强度，提高了蜂窝芯子6在加工过程中外形尺寸精度，有效的减小了蜂窝芯子6加工时破损、撕裂、卷边等质量问题，提高了质量稳定性。
其中，单面为蜂窝芯子6的顶部或顶部，双面为蜂窝芯子6的顶部和底部。
对增强蜂窝加工出预埋件孔包括：通过划线样板在增强蜂窝表面进行划线，标示出需加工的预埋件孔的尺寸和位置；采用冲制的方法，通过冲子对划线位置进行冲制，加工出预埋件孔，得到加工蜂窝。
同时，还可以通过数控加工的方式加工预埋件孔。
通过一体定位粘结共固化成型法得到蜂窝板包括：制备定位底板8，根据工艺要求，在定位底板8上安装若干蜂窝芯子定位销9及预埋件定位销10；将蜂窝芯子定位销9插入加工蜂窝的定位孔内，将预埋件2放入在预埋件孔内，同时，将预埋件定位销10插入预埋件2内，实现了加工蜂窝及预埋件在定位底板8内的定位；将补强胶11填充在预埋件与预埋件孔之间，进行加热固化成型，得到蜂窝板1。
当进行加热固化成型时，在加工蜂窝上表面放置刚性盖板12，保证固化后的蜂窝板1的平整度。
详细介绍步骤3。
分别在蜂窝板1的顶部和底部上装配碳纤维复合板4，碳纤维复合板4套装在定位件3上包括：在碳纤维复合板4上加工填充定位孔；将定位件3插入填充定位孔，通过定位件3进行定位试装，满足工艺要求后，在碳纤维复合板4及蜂窝板1的上做标示；将碳纤维复合板4由定位件3上拿出，然后在蜂窝板1的顶部和底部设置胶膜；碳纤维复合板4根据标示，通过胶膜粘结在蜂窝板1的顶部和底部。
填充定位孔的尺寸与定位件3的尺寸相匹配。当预埋件2的顶部及底部为平面时，定位件3为定位销，定位销穿过预埋件2插入填充定位孔内；当预埋件2的顶部及底部开设有止口时，定位件3为定位块，定位块装配在所述预埋件2的止口处，填充定位孔套装在定位块上。
在碳纤维复合板4及蜂窝板1的上做标示包括：在碳纤维复合板4的侧面及蜂窝板1的侧面相同位置划线；当碳纤维复合板4与蜂窝板1粘结时，使碳纤维复合板4的侧面的划线与蜂窝板1的侧面的划线对准，保证碳纤维复合板4的位置满足工艺要求。
为了更清楚本发明实施例，下面从本实用新型实施例的使用方法上予以介绍。
在蜂窝芯子6的单面或双面粘接一层含网纹的胶膜7，并通过刚性平板工装辅助，在-0.08MPa～-0.1MPa或者+0.1～+0.2MPa条件下加热固化成型，加热温度依据胶膜固化温度确定，得到增强蜂窝，增加了蜂窝芯子本身的强度，提高了蜂窝芯子6在加工过程中外形尺寸精度，有效的减小了蜂窝芯子6加工时破损、撕裂、卷边等质量问题，提高了质量稳定。
使用划线样板在增强蜂窝表面进行划线，标示出需加工的预埋件孔尺寸和位置。然后，采用冲制的方法，使用圆形、直板、弧形等冲子对划线位置进行冲制，加工出预埋件孔，得到加工蜂窝。同时，还可以对增强蜂窝的开口及边缘补强部位的加工。
借助定位共固化成型工装，即制备定位底板8，根据工艺要求，在定位底板8上安装若干蜂窝芯子定位销9及预埋件定位销10，将蜂窝芯子定位销9插入加工蜂窝的定位孔内，将预埋件2放入在预埋件孔内，同时，将预埋件定位销10插入预埋件2内，实现了加工蜂窝及预埋件2在定位底板8内的定位。将补强胶11填充在预埋件与预埋件孔之间，在-0.08MPa～-0.1MPa或者+0.1～+0.2MPa条件下加热固化成型，加热温度依据补强胶固化温度确定，得到蜂窝板1，并在加工蜂窝的顶部放置刚性盖板12，通过刚性盖板12保证固化后蜂窝板1的平面度。同时，补强胶11填充蜂窝开口和蜂窝边缘处需补强的区域。
根据设计外形尺寸，对碳纤维面板中的预埋件填充定位孔进行加工，得到碳纤维复合板4。
在碳纤维复合板4上加工填充定位孔，将定位件3插入填充定位孔，填充定位孔的尺寸与定位件3的尺寸相匹配，通过定位件3进行定位试装。满足工艺要求后，在碳纤维复合板4及蜂窝板1的上做标示，在碳纤维复合板4的侧面及蜂窝板1的侧面相同位置划线；当碳纤维复合板4与蜂窝板1粘结时，使碳纤维复合板4的侧面的划线与蜂窝板1的侧面的划线对准，保证碳纤维复合板4的位置满足工艺要求。将碳纤维复合板4由定位件3上拿出，然后在蜂窝板1的顶部和底部设置胶膜；碳纤维复合板4根据标示，通过胶膜粘结在蜂窝板1的顶部和底部。
将粘接碳纤维复合板4的蜂窝板1连同定位块一起放置于平板工装5上，在-0.08MPa～-0.1MPa或者+0.1～+0.2MPa条件下加热固化成型，加热温度依据补强胶固化温度确定，得到带预埋件的蜂窝夹芯板，可以保证碳纤维复合板4与蜂窝板1的安装符合工艺要求，同时，碳纤维复合板4不与平面工装5进行定位，可以解决不同材料间线膨胀系数差异带来的定位精度差、易变形的问题，保证了蜂窝夹芯板外形尺寸精度，实现了碳纤维复合面板的蜂窝夹芯板定位粘接成型。
采用机械加工的方法，保证蜂窝夹芯板的最终外形尺寸
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种蜂窝夹芯板成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备具有预埋件的蜂窝板；
在所述预埋件内装配定位件；
分别在所述蜂窝板的顶部和底部上装配碳纤维复合板，所述碳纤维复合板套装在所述定位件上，所述碳纤维复合板通过所述定位件进行定位；
将装配好所述碳纤维复合板的所述蜂窝板放入平板工装内，进行高温固化成型，得到蜂窝夹芯板；
所述制备具有预埋件的蜂窝板包括：
对蜂窝芯子进行增强处理，并得到增强蜂窝；
对所述增强蜂窝加工出预埋件孔，得到加工蜂窝；
将预埋件放入预埋件孔内，通过一体定位粘结共固化成型法得到所述蜂窝板；
所述通过一体定位粘结共固化成型法得到蜂窝板包括：
制备定位底板，根据工艺要求，在所述定位底板上安装若干蜂窝芯子定位销及预埋件定位销；
将所述蜂窝芯子定位销插入所述加工蜂窝的定位孔内，将所述预埋件放入在所述预埋件孔内，同时，将所述预埋件定位销插入所述预埋件内；
将补强胶填充在所述预埋件与所述预埋件孔之间，进行加热固化成型，得到蜂窝板。
2.根据权利要求1所述的蜂窝夹芯板成型方法，其特征在于，所述对蜂窝芯子进行增强处理包括：
在所述蜂窝芯子的单面或双面粘结一层含网纹的胶膜，进行加热固化成型得到增强蜂窝。
3.根据权利要求1所述的蜂窝夹芯板成型方法，其特征在于，所述对所述增强蜂窝加工出预埋件孔包括：
通过划线样板在所述增强蜂窝表面进行划线，标示出需加工的所述预埋件孔的尺寸和位置；
采用冲制的方法，通过冲子对划线位置进行冲制，加工出所述预埋件孔，得到加工蜂窝。
4.根据权利要求1所述的蜂窝夹芯板成型方法，其特征在于：
当进行加热固化成型时，在所述加工蜂窝上表面放置刚性盖板。
5.根据权利要求1所述的蜂窝夹芯板成型方法，其特征在于，所述分别在蜂窝板的顶部和底部上装配碳纤维复合板，所述碳纤维复合板套装在所述定位件上包括：
在所述碳纤维复合板上加工填充定位孔；
将所述定位件插入所述填充定位孔，通过所述定位件进行定位试装，满足工艺要求后，在所述碳纤维复合板及所述蜂窝板的上做标示；
将所述碳纤维复合板由所述定位件上拿出，然后在所述蜂窝板的顶部和底部设置胶膜；
所述碳纤维复合板根据标示，通过所述胶膜粘结在所述蜂窝板的顶部和底部。
6.根据权利要求5所述的蜂窝夹芯板成型方法，其特征在于：
所述填充定位孔的尺寸与所述定位件的尺寸相匹配。
7.根据权利要求6所述的蜂窝夹芯板成型方法，其特征在于：
当所述预埋件的顶部及底部为平面时，所述定位件为定位销，所述定位销穿过所述预埋件插入所述填充定位孔内；
当所述预埋件的顶部及底部开设有止口时，所述定位件为定位块，所述定位块装配在所述预埋件的止口处，所述填充定位孔套装在所述定位块上。
8.根据权利要求5所述的蜂窝夹芯板成型方法，其特征在于，在所述碳纤维复合板及所述蜂窝板的上做标示包括：
在所述碳纤维复合板的侧面及所述蜂窝板的侧面相同位置划线；
当所述碳纤维复合板与所述蜂窝板粘结时，使所述碳纤维复合板的侧面的划线与所述蜂窝板的侧面的划线对准。
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