CN110640510A - 一种用于蜂窝芯-碳管组合件的固持方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种用于蜂窝芯‑碳管组合件的固持方法，用于蜂窝芯‑碳管组合件的固持。在蜂窝芯‑碳管组合件的加工过程中，首先对蜂窝芯‑碳管组合件毛坯的固持端面进行清洁，使用干可剥布及胶膜将蜂窝芯的固持面进行胶封固化，然后通过蜂窝芯‑碳管组合件上的碳管和零件底面，在具有定位销的真空铣夹上快速装夹定位，最后通过真空吸附将零件固持在工装上，实现蜂窝芯‑碳管组合件的可靠、快速固持。本发明装夹与拆卸零件方便、固持可靠，从而提升了蜂窝芯‑碳管组合件的加工质量与加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及蜂窝芯-碳管组合件的加工技术，属于机械加工领域。
背景技术
随着航空装备技术的发展，蜂窝芯材料家族中凸显出一种新型的蜂窝芯：蜂窝芯-碳管复合材料，该材料具有蜂窝芯材料的所有优异性能，同时使用碳管作为蜂窝芯零件装配时的定位孔，其不仅起到连接作用，同时避免了在蜂窝芯材料柔性材料上制孔带来的缺陷。但是该材料在加工时，受材料特性的影响，其加工过程的切削力远远大于常规蜂窝芯，因此经常会因为零件固持不可靠，使零件从粘接胶带上脱离，导致质量问题。
目前，常用的蜂窝芯零件固持方法有双面胶带粘接法、单面胶带加真空吸附法以及聚乙二醇粘接法。其中，双面胶带粘接法先将胶带的一面粘接到工装上，然后再将蜂窝芯零件粘接到胶带上，并在零件与工装的轮廓周围使用胶带打围；单面胶带加真空吸附法先使用单面胶带将零件的端面封闭，然后使用真空吸附将零件固持到工装上；聚乙二醇粘接法先将聚乙二醇进行熔融，再将蜂窝芯、工装及熔融的聚乙二醇进行热压，冷却后使之成为一个整体，继而进行加工。
但双面胶带存在以下问题：首先，胶带的粘接强度有限，特别是相对加工碳管时的大切削力，胶带不能提供足够的固持强度；其次，粘接与剥离胶带时，人为操作不可避免的要造成蜂窝芯芯格的局部变形与撕裂；最后，加工准备时间较长，零件固持后，装夹调整困难，装夹精度也难以保证。单面胶带加真空吸附法虽然克服了双面胶带固持时，装夹调整困难的问题，但依然存在粘接强度有限，固持可靠性差，以及蜂窝芯芯格的局部变形与撕裂的现象。聚乙二醇粘接法的主要问题在于：由于聚乙二醇粘接性好，且芳纶纸蜂窝不宜与水和油等物质接触，使零件的拆卸与清理变得十分困难，在此过程中也容易造成蜂窝芯撕裂、变形等质量问题。
因此，发明一种可靠的面向蜂窝芯-碳管组合件的固持方法，对提高零件准备效率，降低零件加工风险具有重要意义。
发明内容
本发明提供了一种用于蜂窝芯-碳管组合件的固持方法，用于蜂窝芯-碳管组合件单面加工时的固持，固持可靠性强，固持精度高，装夹调整方便，能够有效避免现有固持方法中的胶带脱离现象，减少蜂窝芯芯格的局部变形与撕裂，同时，该方法大大减少了传统固持方法中的附件和人工操作，保证了零件质量，从而在整体上大大提高了蜂窝芯-碳管组合件的加工质量和效率。
本发明的技术方案是：
一种用于蜂窝芯-碳管组合件的固持方法，步骤为：
步骤一、检查蜂窝芯-碳管组合件毛坯，并使用无水酒精清洗零件底面；
步骤二、将干可剥布铺放在平板的夹具上，然后将胶膜粘接于干可剥布上，最后将蜂窝芯-碳管组合件毛坯放置在胶膜上，实现可剥布-胶膜-蜂窝芯-碳管组合件的初步组合；
步骤三、将铺叠好的可剥布-胶膜-蜂窝芯-碳管组合件放置在耐高温的真空袋里，抽真空后，送至热压罐进行固化，使胶膜部分热熔并与蜂窝芯芯格侧壁粘接，然后冷却至常温；
步骤四、将固化成型的蜂窝芯-碳管组合件通过碳管连接定位销实现零件定位及找正；
步骤五、使零件底面与真空铣夹贴合，打开真空吸附的开关，将零件固持在真空铣夹上进行加工。
所述碳管蜂窝芯组件毛坯，是由碳管及纸蜂窝组成，其中碳管属于碳纤维材料，且两者通过发泡胶材料连接。
所述在热压罐进行固化时，温度控制在180±5°，加压控制在0.7-0.8 bar内。
所述胶膜及干可剥布的轮廓形状与蜂窝芯-碳管组合件毛坯的轮廓形状一致，并在胶膜与可剥布的对应位置上，预留出定位碳管的孔位。
所述对零件的定位找正使用蜂窝芯-碳管组合件毛坯上的指定碳管作为定位孔，将其装至零点定位系统的原点销上，对零件进行定位及找正。
本发明先使用干可剥布、胶膜将蜂窝芯-碳管组合件毛坯的底面进行封闭，然后利用蜂窝芯-碳管组合件上的碳管实现零件的快速装夹定位，最后通过真空吸附将零件固持在真空铣夹上。
本发明有效地解决了蜂窝芯-碳管组合件加工时因胶带脱离造成的零件质量问题，以及粘接胶带和剥离胶带造成的蜂窝芯芯格变形与撕裂问题，保证了蜂窝芯-碳管组合件的加工质量，同时，零件的固持效率与精度有了很大的提升，不仅减轻了工人的劳动强度，而且极大地缩短了加工的准备时间，提高了生产效率。
附图说明
图1蜂窝芯-碳管组合件毛坯示意图
其中：碳管6 、纸蜂窝7
图2为干可剥布示意图。
其中：干可剥布1
图3为胶膜示意图
其中：胶膜2
图4为蜂窝芯-碳管组合件固化示意图
其中：干可剥布1、胶膜2、蜂窝芯-碳管组合件毛坯3
图5为蜂窝芯-碳管组合件装夹示意图
其中：干可剥布1、胶膜2、真空铣夹4 定位销5，碳管6
图6为蜂窝芯-碳管组合件吸附固持示意图
其中：蜂窝芯-碳管组合件毛坯3、真空铣夹4 。
具体实施方式
本发明通过下面的实施例对本发明作进一步的描述，然而本发明范围并不仅限下述实施例。
实施例1
本发明一种用于蜂窝芯-碳管组合件的固持方法，步骤为：
步骤一、检查蜂窝芯-碳管组合件毛坯3，并使用无水酒精清洗零件底面；
步骤二、将干可剥布1铺放在平板的夹具上，然后将胶膜2粘接于干可剥布上，最后将蜂窝芯-碳管组合件毛坯3放置在胶膜上，实现可剥布-胶膜-蜂窝芯-碳管组合件的初步组合；
步骤三、将铺叠好的可剥布-胶膜-蜂窝芯-碳管组合件放置在耐高温的真空袋里，抽真空后，送至热压罐进行固化，使胶膜部分热熔并与蜂窝芯芯格侧壁粘接，然后充分冷却至常温，让蜂窝芯-碳管组合件、胶膜、可剥布成为一个整体。
步骤四、将固化成型的蜂窝芯-碳管组合件通过碳管6连接定位销5实现零件快速定位及找正；
步骤五、使零件底面与真空铣夹4贴合，打开真空吸附的开关，将零件固持在真空铣夹上进行加工。
所述碳管蜂窝芯组件毛坯3，是由碳管6及纸蜂窝7组成，其中碳管属于碳纤维材料，且两者通过发泡胶材料连接。
所述在热压罐进行固化时，温度控制在180±5°，加压控制在0.7-0.8 bar内。
所述胶膜2及干可剥布1的轮廓形状与蜂窝芯-碳管组合件毛坯3的轮廓形状一致，并在胶膜与可剥布的对应位置上，预留出定位碳管6的孔位。
本发明先使用干可剥布1、胶膜2将蜂窝芯-碳管组合件毛坯3的底面进行封闭，然后利用蜂窝芯-碳管组合件上的碳管6实现零件的快速装夹定位，最后通过真空吸附将零件固持在真空铣夹4上。
实施例2
如图1，为碳管组合件毛坯，其由孔径D为Ф16碳管6、纸蜂窝芯7组成，且两种通过两者通过MA562(EF562)发泡胶材料连接，下面结合附图对其固持方法进行阐述：
步骤一、检查蜂窝芯-碳管组合件毛坯，确认无撕裂、压痕、划痕、变形、脱胶，并使用无水酒精清洗零件固持面，即蜂窝芯-碳管组合件毛坯底面
步骤二、将材料为Diatex 1500 ev6的干可剥布1铺放在平板的夹具上，然后将材料为FM300K.05胶膜2粘接于干可剥布上，最后将蜂窝芯-碳管组合件毛坯放置在胶膜上，实现可剥布-胶膜-蜂窝芯-碳管组合件的初步组合；
步骤三、将铺叠好的可剥布-胶膜-蜂窝芯-碳管组合件放置在耐高温的真空袋里，抽真空后，送至热压罐进行固化，使胶膜部分热熔并与蜂窝芯芯格侧壁粘接，然后充分冷却至常温，让蜂窝芯-碳管组合件、胶膜、可剥布成为一个整体。
步骤四、将固化成型的蜂窝芯-碳管组合件毛坯3通过碳管6连接定位销5实现零件快速定位及找正
步骤五、使零件底面与真空铣夹4贴合，打开真空吸附的开关，将零件固持在真空铣夹上进行加工；
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (5)
1.一种用于蜂窝芯-碳管组合件的固持方法，其特征在于，步骤为：
步骤一、检查蜂窝芯-碳管组合件毛坯（3），并使用无水酒精清洗零件底面；
步骤二、将干可剥布（1）铺放在平板的夹具上，然后将胶膜（2）粘接于干可剥布上，最后将蜂窝芯-碳管组合件毛坯（3）放置在胶膜上，实现可剥布-胶膜-蜂窝芯-碳管组合件的初步组合；
步骤三、将铺叠好的可剥布-胶膜-蜂窝芯-碳管组合件放置在耐高温的真空袋里，抽真空后，送至热压罐进行固化，使胶膜部分热熔并与蜂窝芯芯格侧壁粘接，然后充分冷却至常温，；
步骤四、将固化成型的蜂窝芯-碳管组合件通过碳管（6）连接定位销（5）实现零件定位及找正；
步骤五、使零件底面与真空铣夹（4）贴合，打开真空吸附的开关，将零件固持在真空铣夹上进行加工。
2.根据权利要求1所述的一种用于蜂窝芯-碳管组合件的固持方法，其特征在于：碳管蜂窝芯组件毛坯（3），是由碳管（6）及纸蜂窝（7）组成，其中碳管属于碳纤维材料，且两者通过发泡胶材料连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于蜂窝芯-碳管组合件的固持方法，其特征在于：在热压罐进行固化时，温度控制在180±5°，加压控制在0.7-0.8 bar内。
4.根据权利要求1所述的一种用于蜂窝芯-碳管组合件的固持方法，其特征在于：所用胶膜（2）及干可剥布（1）的轮廓形状与蜂窝芯-碳管组合件毛坯（3）的轮廓形状一致，并在胶膜与可剥布的对应位置上，预留出定位碳管（6）的孔位。
5.根据权利要求1所述的一种用于蜂窝芯-碳管组合件的固持方法，其特征在于对零件的定位找正使用蜂窝芯-碳管组合件毛坯上的指定碳管（6）作为定位孔，将其装至零点定位系统的原点销（5）上，对零件进行定位及找正。
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