CN111559746B - 一种柔性超低密度气凝胶复合材料加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发涉及一种柔性构件的加工方法,包括:根据目标柔性构件坯体制备成型工装;利用成型工装制备柔性构件坯体;制备外型面加工工装和内型面加工工装;利用双面胶带将柔性构件坯体贴合在在外型面加工工装的外贴合面上并加工得到半加工坯体;在冷冻室冷却并脱模,获得半加工坯体;利用双面胶带将半加工坯体贴合在在内型面加工工装的内贴合面上并加工;在冷冻室冷却并脱模,获得加工好的柔性构件。本发明还涉及由所述方法制得的柔性构件。本发明可实现大尺寸柔性异型超低密度气凝胶复合材料的加工,获得密度低于28kg/m3、最大完整尺寸为300mmX300mm,厚度为10mm至30mm,型面和轮廓精度为±0.2mm的柔性构件,其在深空探测领域的热控系统热防护具有重大的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于热防护领域,特别是深空探测中使用的热控系统的热防护材料技术领域,具体涉及一种柔性超低密度气凝胶复合材料的加工方法。
背景技术
气凝胶材料是一种新型低密度纳米多孔材料,是目前隔热性能最好的固体材料。气凝胶由纳米颗粒相互聚积形成,具有三维网络纳米多孔结构。美国劳伦斯利弗摩尔国家实验室最早实现超低密度二氧化硅气凝胶制备技术突破,所制备的气凝胶材料密度可低至3kg/m3。美国喷气推进实验室使用该实验室技术,实现了在超低密度气凝胶在航天领域的应用;1997年,在火星探路者Sojourner中,使用了密度为15~20kg/m3二氧化硅气凝胶制备了核心部件的温箱,达到了保温隔热和为设备减重的目的;1999年对制备技术进行改进,制备了梯度密度为10~50kg/m3气凝胶网络单元,用于捕捉彗星物质粒子。柔性超低密度气凝胶复合材料可以用于对隔热环境及重量要求极其苛刻的深空探测领域。
然而,柔性材料非常难以精准加工,柔性超低密度气凝胶复合材料尤其如此,切割加工后经常出现尺寸不准或者边缘不佳的问题,使得由柔性超低密度气凝胶复合材料制得的构件的边缘合格率或尺寸合格率非常低。
CN201710121671.7公开了一种耐高温隔热夹层材料构件的机床加工方法,所述方法包括如下步骤:(1)将构件材料坯体置于加工工装;(2)利用定位特征对构件材料坯体进行定位;(3)将定位好的构件材料坯体固定;(4)对构件材料坯体进行边缘切割加工,得到边缘切割加工构件。但是该方法仅适合于加工柔性芯层夹在硬质或脆性的两个外层之间的材料,无法加工由柔性超低密度气凝胶复合材料制得的待加工构件。
CN201710121128.7公开了一种耐高温隔热夹层材料的多构件坯体的数控加工方法,该方法包括如下步骤:(1)将作为构件材料坯体的单个坯体材料置于加工工装,所述加工工装是作为随形模胎的随形加工工装;(2)利用定位特征对构件材料坯体进行定位,使得构件材料坯体贴合固定在所述随形加工工装上;(3)利用所述随形加工工装自身包含的定位基准面,在数控机床上进行定位找正,确定坐标原点,并固定;(4)对构件材料坯体进行边缘切割加工,得到边缘切割加工构件;(5)通过分割加工将所述边缘切割加工构件进一步切割成多个所述夹层材料构件。但是该方法同样仅适合于加工柔性芯层夹在硬质或脆性的两个外层之间的材料,无法加工由柔性超低密度气凝胶复合材料制得的待加工构件,无法加工由柔性超低密度气凝胶复合材料制得的待加工构件。
本发明人研究的超低密度气凝胶密度极低,具备较高的柔性,在制备坯体时会产生变形,且材料本身在受力状态下无法回弹,如直接净成型,一方面在成型时尺寸收缩型面精度无法满足要求,另一方面材料变形造成装配困难,因此,为满足异型构件的型面精度,需要内外型面留出加工余量进行产品精加工,但柔性复合材料在加工过程中无法加持或吸附固定,加工难度极大。本发明人通过深入实验并结合大量理论分析,提出了柔性构件的加工方法,该方法可以用于加工柔性超低密度气凝胶复合材料,实现了异型超低密度气凝胶复合材料的加工,最大完整尺寸可达300mm*300mm;厚度为10mm~30mm,该方法同样可推广到其他柔性材料的加工。
发明内容
为了克服现有技术不足,本发明在第一方面提供了一种柔性构件的加工方法,其特征在于,所述加工方法包括如下步骤:
(1)成型工装的制备:根据超低密度气凝胶复合材料柔性构件坯体的目标形状和目标尺寸制备具有相应的形状和尺寸的成型工装;
(2)柔性构件坯体的制备:利用所述成型工装制备具有坯体外型面和坯体内型面的所述柔性构件坯体;
(3)加工工装的制备:制备加工工装,所述加工工装包括具有与所述柔性构件坯体的所述坯体内型面可贴合的外贴合面的外型面加工工装和具有与柔性构件的产品外型面可贴合的内贴合面的内型面加工工装,并且所述外型面加工工装和所述内型面加工工装各自在至少相邻的两个边上设置有定位块;
(4)产品外型面的加工:在所述外型面加工工装的外贴合面上粘接第一双面胶带,并利用所述第一双面胶带将所述柔性构件坯体的坯体内型面贴合在所述外型面加工工装的外贴合面上,然后加工出所述柔性材料构件的产品外型面,获得半加工坯体;
(5)外型面加工工装脱模:将所述外型面加工工装连同贴合在所述外型面加工工装上的所述半加工坯体一起放入冷冻室并冷却至第一室温,然后将所述第一双面胶带揭下从而从所述外型面加工工装取下所述半加工坯体;
(6)产品内型面的加工:通过第二双面胶带将加工出的产品外型面贴合在所述内型面加工工装的内贴合面上,加工出所述柔性材料构件的产品内型面,获得加工好的柔性构件;
(7)内型面加工工装脱模:将所述内型面加工工装连同贴合在所述内型面加工工装上的所述加工好的柔性构件一起放入冷冻室并冷却至第二室温,然后将所述第二双面胶带揭下从而从所述内型面加工工装取下加工好的柔性构件。
本发明在第二方面提供了由本发明第一方面所述的方法制得的柔性构件。
本发明在第三方面提供了本发明第二方面所述的柔性构件在制备用于热控系统的热防护材料中的应用;更优选的是,所述热控系统为深空探测中使用的热控系统;进一步优选的是,所述柔性构件为平板构件或异型构件。
本发明与现有技术相比至少具有如下有益效果:
(1)本发明可实现大尺寸柔性异型超低密度气凝胶复合材料的加工,复合材料密度低于28kg/m3,最大完整尺寸为300mm*300mm,厚度为10mm~30mm;型面和轮廓精度为±0.2mm。
(2)本发明可用于制备多种型号规格的大尺寸柔性超低密度复合材料构件,具备较高的强度和柔韧性,对于重量及热环境要求严格的深空探测领域的热控系统热防护具有重大的应用前景。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明在第一方面提供了一种柔性构件的加工方法,其特征在于,所述加工方法包括如下步骤:
(1)成型工装的制备:根据超低密度气凝胶复合材料柔性构件坯体的目标形状和目标尺寸制备具有相应的形状和尺寸的成型工装;
(2)柔性构件坯体的制备:利用所述成型工装制备具有坯体外型面和坯体内型面的所述柔性构件坯体;
(3)加工工装的制备:制备加工工装,所述加工工装包括具有与所述柔性构件坯体的所述坯体内型面可贴合的外贴合面的外型面加工工装和具有与柔性构件的产品外型面可贴合的内贴合面的内型面加工工装,并且所述外型面加工工装和所述内型面加工工装各自在至少相邻的两个边上设置有定位块;
(4)产品外型面的加工:在所述外型面加工工装的外贴合面上粘接第一双面胶带,并利用所述第一双面胶带将所述柔性构件坯体的坯体内型面贴合在所述外型面加工工装的外贴合面上,然后加工出所述柔性材料构件的产品外型面,获得半加工坯体;
(5)外型面加工工装脱模:将所述外型面加工工装连同贴合在所述外型面加工工装上的所述半加工坯体一起放入冷冻室并冷却至第一室温,然后将所述第一双面胶带揭下从而从所述外型面加工工装取下所述半加工坯体;
(6)产品内型面的加工:通过第二双面胶带将加工出的产品外型面贴合在所述内型面加工工装的内贴合面上,加工出所述柔性材料构件的产品内型面,获得加工好的柔性构件;
(7)内型面加工工装脱模:将所述内型面加工工装连同贴合在所述内型面加工工装上的所述加工好的柔性构件一起放入冷冻室并冷却至第二室温,然后将所述第二双面胶带揭下从而从所述内型面加工工装取下加工好的柔性构件。
本发明人发现,根据异型超低密度气凝胶复合材料的结构特点,可通过调整加工方式,采用粘接固定的方式,通过低温脱模等,实现柔性构件坯体尤其是由异型超低密度气凝胶复合材料制得的坯体进行加工,还可以进一步通过调整粘接面积、粘接位置、间距,进一步优化柔性构件坯体的加工,并保证加工精度。
在一些实施方式中,所述柔性构件坯体可以由柔性超低密度气凝胶复合材料制成,所述柔性构件由所述柔性构件坯体制得。
在另一些优选的实施方式中,所述柔性构件坯体的压缩强度小于400Pa(10%形变下),例如为300Pa或200Pa,例如200至350Pa。
在一些优选的实施方式中,所述第一双面胶带和所述第二双面胶带独立地为具有如下性质:宽度为10mm-15mm(例如为11、12、13或14mm);剥离力为10N/25mm~20N/25mm(例如为12、14、16或18N/25mm);厚度为0.08mm-0.1mm(例如为0.09mm)。
优选的是,所述第一双面胶带在所述外型面加工工装的外贴合面上的粘接间距为8mm-10mm(例如9mm)。进一步或另选的是,所述第二双面胶带在所述内型面加工工装的内贴合面上的粘接间距为8mm-10mm(例如9mm)。
另外优选的是,所述柔性构件坯体与所述外型面加工工装和/或内型面加工工装贴合后的缝隙独立地小于0.05mm,例如为(0.01至0.04mm,如0.02或0.03mm)。
在另一些优选的实施方式中,所述柔性构件坯体的坯体外型面和坯体内型面的厚度偏置量独立地为3~5mm(例如4mm)。
所述柔性构件坯体的坯体外型面和坯体内型面的型面精度为±0.5mm。
另外优选的是,所述柔性构件坯体的四周轮廓的单边余量为20mm-30mm(例如为21、22、23、24、25、26、27、28或29mm)。
在另一些优选的实施方式中,所述外型面加工工装和/或所述内型面加工工装具有位置相对应的定位块。优选的是,所述外型面加工工装和/或所述内型面加工工装上的所述定位块为位置不同的定位块。更优选的是,所述定位块的数量为3-5个,例如4个。
另外优选的是,所述外型面加工工装和内型面加工工装的型面精度独立为±0.1mm。
在另一些优选的实施方式中,所述坯体外型面和所述坯体内型面的机加工按照理论型面对粘接到位的待加工坯体进行。
优选的是,所述坯体外型面和所述坯体内型面的机加工采用数控机床进行,更优选的是,所述数控机床为三轴联动数控机床、四轴数控机床或五轴联动数控机床。
另外或更进一步优选的是,所述柔性构件坯体的坯体外型面和坯体内型面的机加量独立地为3mm-5mm(例如4mm)。
另外优选的是,所述柔性构件坯体的坯体外型面和坯体内型面的加工精度独立地为±0.2mm。
在另一些优选的实施方式中,在步骤(4)中,在所述柔性构件坯体上进行预贴膜,然后将所述柔性构件坯体的坯体内型面贴合在所述外型面加工工装的外贴合面上并确认定位无误后再利用所述第一双面胶带将所述柔性构件坯体的坯体内型面粘接在所述外型面加工工装的外贴合面上。
优选的是,所述预贴模采用从所述柔性构件坯体的中心向两边进行预贴模。
在另一些优选的实施方式中,所述第一室温和所述第二室温为-10℃~0℃(例如-5℃),冷冻时间为40分钟-60分钟(例如50分钟)。
在另一些优选的实施方式中,所述柔性构件具有如下至少一个性能之一:密度小于28kg/m3;最大完整尺寸为300mm*300mm;厚度为10mm~30mm(例如20mm);和型面精度为±0.2mm。更优选的是,所述柔性构件具有所述性能中的两种性能,例如具有所述密度和最大完整尺寸,或者具有所述密度和厚度,或者具有所述密度和型面精度,或者具有所述最大完整尺寸和厚度,或者具有所述最大完整尺寸和型面精度,或者具有所述厚度和型面精度;更优选的是,所述柔性构件具有所述性能中的三种性能,例如具有所述密度、最大完整尺寸和厚度,或者具有所述密度、最大完整尺寸和型面精度,或者具有所述最大完整尺寸、厚度和型面精度;进一步有选的是,所述柔性构件具有所有四种性能。
在一些实施方式中,所述柔性构件可以是形状规则构件,也可以是异型构件,例如弧形、S型、L型,马鞍型等异型构件。
本发明在第二方面提供了由本发明第一方面所述的方法制得的柔性构件。
本发明在第三方面提供了本发明第二方面所述的柔性构件在制备用于热控系统的热防护材料中的应用;更优选的是,所述热控系统为深空探测中使用的热控系统;进一步优选的是,所述柔性构件为平板构件或异型构件。
本发明通过设计和制备加工工装,通过预贴模、机加、拆模,最终得到柔性异型面超低密度气凝胶复合材料。
本发明提供了一种柔性构件例如柔性超低密度气凝胶复合材料制得的柔性构件的加工方法,包括:成型工装和加工工装的设计和制备、工装处理、产品贴模、加工、拆模及后处理等。其中,可以按照产品坯体目标尺寸和形状进行成型工装和加工工装的设计,可以采用例如三轴以上的数控机床进行型面加工,再对工装表面贴上粘度适中的双面胶带胶带,再将坯体或半加工产品贴到加工工装中使其贴合到位,将其放入机床中基准定位后进行加工,加工完成后,为了保证双面胶带不粘接产品,将加工装置连同加工构件一起放入一定低温条件下处理一段时间,将产品取下,最终得到异型超低密度气凝胶复合材料。本发明方法制得的气凝胶材料的最大完整尺寸为300mm*300mm,厚度为10mm~30mm;密度小于28kg/m3,型面加工精度为±0.2mm,可完成弧面、L型、马鞍型等特殊构件的加工。本发明提供所述方法制得的柔性超低密度气凝胶复合材料成功应用于深空探测器的热防护。
实施例
以下结合具体实施例详细说明本发明,但是本发明的保护范围不限制于这些实施例。
制备例1
根据超低密度气凝胶复合材料柔性构件坯体的目标形状和目标尺寸制备具有L型型腔的成型工装(型面精度为±0.5mm)。将正硅酸甲酯:甲醇:盐酸(3.5*10-3mol/L)的质量比为5:3:1,在油浴反应温度为50℃条件下反应24h;之后进行蒸馏,蒸馏温度为90℃,蒸馏出占硅源的70质量%的甲醇后,加入质量为正硅酸甲酯2倍的乙腈溶剂,搅拌10min后得到溶胶前驱体;之后按照溶胶前驱体:乙腈:氨水(0.7mol/L)的质量比为1:5:0.1进行配胶,搅拌20min,得到二氧化硅溶胶;将密度为8kg/m3的聚氨酯泡沫放入成型工装中,采用-0.7MPa的真空度进行真空注胶,之后按照0.1MPa的压力进行打压注胶;室温放置48h后,在50℃条件下继续老化48h,老化后拆模,将质量份数10%的六甲基二硅氮烷放入到乙醇溶剂中,进行疏水化处理;在进行2次乙醇置换后进行超临界CO2干燥,在温度为15℃的低温进料,超临界处理7天后得到增强型超低密度气凝胶复合材料。本制备例制得的柔性构件坯体的密度为25kg/m3;最大尺寸为350×350mm;厚度为15mm;形状为L型;10%形变下的压缩强度为270Pa。
实施例2
根据超低密度气凝胶复合材料柔性构件坯体的目标形状和目标尺寸制备具有马鞍型型腔的成型工装(型面精度为±0.5mm)。首先配制浓度为5*10-3mol/L盐酸,1mol/L的氨水溶液。将正硅酸甲酯:甲醇:盐酸的质量比为6:3:1,在油浴反应温度为60℃条件下反应24h;之后进行蒸馏,蒸馏温度为80~100℃,蒸馏出占硅源的70质量%的甲醇后,加入质量为正硅酸甲酯2.5倍的乙腈溶剂,搅拌10min后得到溶胶前驱体;之后按照前驱体:乙腈:氨水质量比为1:6:0.15进行配胶,搅拌20min,得到二氧化硅溶胶;将密度为8kg/m3的密胺泡沫放入成型工装中,采用-0.07MPa的真空度进行真空注胶,之后按照0.1MPa的压力进行打压注胶;室温放置48h后,在50℃条件下继续老化48h,老化后拆模,将质量份数10%的六甲基二硅氮烷放入到乙醇溶剂中,进行疏水化处理;在进行2次乙醇置换后进行超临界CO2干燥,在温度为15℃的低温进料,超临界处理7天后得到增强型超低密度气凝胶复合材料。本制备例制得的柔性构件坯体的密度为27kg/m3;最大尺寸为350×350mm;厚度为30mm;形状为马鞍型;10%形变下的压缩强度为350Pa。
制备例3
根据超低密度气凝胶复合材料柔性构件坯体的目标形状和目标尺寸制备具有S型型腔的成型工装(型面精度为±0.5mm)。将正硅酸甲酯:甲醇:盐酸(3*10-3mol/L)的质量比为5:3:1,在油浴反应温度为50℃条件下反应24h;之后进行蒸馏,蒸馏温度为80℃,蒸馏出占硅源的70质量%的甲醇后,加入质量为正硅酸甲酯2倍的乙腈溶剂,搅拌10min后得到溶胶前驱体;之后按照溶胶前驱体:乙腈:氨水(0.6mol/L)的质量比为1:5:0.1进行配胶,搅拌20min,得到二氧化硅溶胶;将密度为8kg/m3的聚酯纤维放入成型工装中,采用-0.07MPa的真空度进行真空注胶,之后按照0.1MPa的压力进行打压注胶;室温放置48h后,在50℃条件下继续老化48h,老化后拆模,将质量份数10%的六甲基二硅氮烷放入到乙醇溶剂中,进行疏水化处理;在进行2次乙醇置换后进行超临界CO2干燥,在温度为15℃的低温进料,超临界处理7天后得到作为柔性构件坯体的增强型超低密度气凝胶复合材料。本制备例制得的柔性构件坯体的密度为24kg/m3;最大尺寸为350×350mm;厚度为30mm;形状为S型;10%形变下的压缩强度为240Pa。
制备例4
根据超低密度气凝胶复合材料柔性构件坯体的目标形状和目标尺寸制备具有弧形型腔的成型工装(型面精度为±0.5mm)。将正硅酸甲酯:甲醇:盐酸(4*10-3mol/L)的质量比为6:2:1,在油浴反应温度为70℃条件下反应24h;之后进行蒸馏,蒸馏温度为80~100℃,蒸馏出占硅源的70质量%的甲醇后,加入质量为正硅酸甲酯2倍的乙腈溶剂,搅拌10min后得到溶胶前驱体;之后按照溶胶前驱体:乙腈:氨水(0.9mol/L)质量比为1:5:0.1进行配胶,搅拌20min,得到二氧化硅溶胶;将密度为8kg/m3的聚酰亚胺泡沫放入成型工装中,采用-0.07MPa的真空度进行真空注胶,之后按照0.1MPa的压力进行打压注胶;室温放置48h后,在50℃条件下继续老化48h,老化后拆模,将质量份数10%的六甲基二硅氮烷放入到乙醇溶剂中,进行疏水化处理;在进行2次乙醇置换后进行超临界CO2干燥,在温度为15℃的低温进料,超临界处理7天后得到增强型超低密度气凝胶复合材料。本制备例制得的柔性构件坯体的密度为27kg/m3;最大尺寸为350×350mm;厚度为10mm;形状为弧形;10%形变下的压缩强度为310Pa。
实施例1
制备外型面加工工装和内型面加工工装,各自在相邻两个边设计3个定位块,加工工装的型面精度为±0.1mm。
然后选择宽度为15mm、剥离力为20N/25mm,胶层厚度为0.1mm的第一双面胶带,采用8mm的间隔粘接到外型面加工工装的外贴合面上,使柔性构件坯料的内型面与外型面加工工装的外贴合面贴合,采用从中心向两边进行预贴模,柔性构件坯体与外型面加工工装的缝隙不大于0.05mm。将外型面加工工装固定到五轴联动数控机床上,并将外型面的机加量控制在3-5mm进行,然后加工出所述柔性材料构件的产品外型面,获得半加工坯体。
将所述外型面加工工装连同贴合在所述外型面加工工装上的所述半加工坯体一起放入冷冻室中冷冻,冷冻温度-10℃,冷冻时间为40min,然后先将粘到外型面加工工装上的第一双面胶带从前后端余量区向中心区域轻轻揭开,直至第一双面胶带完全脱离外型面加工工装。再将半加工坯体放到内型面加工工装上,使将加工出的产品外型面贴合在内型面加工工装的内贴合面上,并将第一双面胶带与半加工坯体轻轻剥离。
通过与第一双面胶带完全相同的第二双面胶带将加工出的产品外型面贴合在所述内型面加工工装的内贴合面上,按照理论型面和轮廓度将多余厚度及四周轮廓机加掉,由此加工出柔性材料构件的产品内型面,获得加工好的柔性构件。
将所述内型面加工工装连同贴合在所述内型面加工工装上的所述加工好的柔性构件一起放入冷冻室,冷冻温度为-10℃,冷冻时间为60min。,然后将第二双面胶带依次从内型面加工工装和加工好的柔性构件上揭下,获得最终的柔性构件。所得柔性构件的性能记录在表3中。
经检测,柔性超低密度气凝胶复合材料具有如下性能:密度小于28kg/m3;最大完整尺寸为300mm*300mm;厚度为30mm;型面和轮廓精度为±0.2mm,形状为L型。
实施例2至11
除了表1和表2所示的内容之外,采用与实施例1基本相同的方式进行。
表1:加工参数
表2:胶带参数和粘接参数
表3:所得柔性构件的性能
实施例 | 密度(kg/m<sup>3</sup>) | 最大完整尺寸(mm) | 厚度(mm) | 型面精度(mm) | 形状 |
1 | 25 | 300X150 | 15 | ±0.2 | L型 |
2 | 27 | 300X30 | 30 | ±0.2 | 马鞍型 |
3 | 24 | 300X300 | 30 | ±0.2 | S型 |
4 | 27 | 300X30 | 10 | ±0.2 | 弧形 |
5 | 27 | 200*200 | 20 | ±0.2 | 弧形 |
6 | 27 | 300*300 | 10 | ±0.2 | 弧形 |
7 | 24 | 100*100 | 30 | ±0.2(局部破损) | S型 |
8 | 27 | —— | 30 | 无法完整脱模,破坏 | 弧形 |
9 | 27 | —— | 30 | 无法脱模,表面破坏 | 马鞍型 |
10 | 27 | 300*300 | 10 | ±0.5 | 弧形 |
11 | 27 | 300*300 | 20 | ±0.7 | 弧形 |
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (17)
1.一种柔性构件的加工方法,其特征在于,所述加工方法包括如下步骤:
(1)成型工装的制备:根据超低密度气凝胶复合材料柔性构件坯体的目标形状和目标尺寸制备具有相应的形状和尺寸的成型工装;
(2)柔性构件坯体的制备:利用所述成型工装制备具有坯体外型面和坯体内型面的所述柔性构件坯体;
(3)加工工装的制备:制备加工工装,所述加工工装包括具有与所述柔性构件坯体的所述坯体内型面可贴合的外贴合面的外型面加工工装和具有与柔性构件的产品外型面可贴合的内贴合面的内型面加工工装,并且所述外型面加工工装和所述内型面加工工装各自在至少相邻的两个边上设置有定位块;
(4)产品外型面的加工:在所述外型面加工工装的外贴合面上粘接第一双面胶带,并利用所述第一双面胶带将所述柔性构件坯体的坯体内型面贴合在所述外型面加工工装的外贴合面上,然后加工出所述柔性构件的产品外型面,获得半加工坯体;
(5)外型面加工工装脱模:将所述外型面加工工装连同贴合在所述外型面加工工装上的所述半加工坯体一起放入冷冻室并冷却至第一温度,然后将所述第一双面胶带揭下从而从所述外型面加工工装取下所述半加工坯体;
(6)产品内型面的加工:通过第二双面胶带将加工出的产品外型面贴合在所述内型面加工工装的内贴合面上,加工出所述柔性构件的产品内型面,获得加工好的柔性构件;
(7)内型面加工工装脱模:将所述内型面加工工装连同贴合在所述内型面加工工装上的所述加工好的柔性构件一起放入冷冻室并冷却至第二温度,然后将所述第二双面胶带揭下从而从所述内型面加工工装取下加工好的柔性构件。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述第一双面胶带和所述第二双面胶带独立地为具有如下性质:宽度为10mm-15mm;剥离力为10N/25mm~20N/25mm;厚度为0.08mm-0.1mm;
所述柔性构件坯体与所述外型面加工工装和/或内型面加工工装贴合后的缝隙独立地小于0.05mm。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述第一双面胶带在所述外型面加工工装的外贴合面上的粘接间距为8mm-10mm;和/或
所述第二双面胶带在所述内型面加工工装的内贴合面上的粘接间距为8mm-10mm。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述柔性构件坯体的坯体外型面和坯体内型面的厚度偏置量独立地为3~5mm;
所述柔性构件坯体的坯体外型面和坯体内型面的型面精度为±0.5mm;和/或
所述柔性构件坯体的四周轮廓的单边余量为20mm-30mm。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述外型面加工工装和/或所述内型面加工工装具有位置相对应的定位块。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:
所述外型面加工工装和/或所述内型面加工工装上的所述定位块为不同的定位块。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于:
所述定位块的数量为3-5个。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述外型面加工工装和内型面加工工装的型面精度独立为±0.1mm。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述坯体外型面和所述坯体内型面的机加工按照理论型面对粘接到位的待加工坯体进行。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述坯体外型面和所述坯体内型面的机加工采用数控机床进行。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于:
所述数控机床为三轴联动数控机床、四轴数控机床或五轴联动数控机床。
12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述柔性构件坯体的坯体外型面和坯体内型面的机加量独立地为3mm-5mm。
13.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述柔性构件坯体的坯体外型面和坯体内型面的加工精度独立地为±0.2mm。
14.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
在步骤(4)中,在所述柔性构件坯体上进行预贴膜,然后将所述柔性构件坯体的坯体内型面贴合在所述外型面加工工装的外贴合面上并确认定位无误后再利用所述第一双面胶带将所述柔性构件坯体的坯体内型面粘接在所述外型面加工工装的外贴合面上。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于:
所述预贴膜采用从所述柔性构件坯体的中心向两边进行预贴模。
16.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述第一温度和所述第二温度为-10℃~0℃,冷冻时间为40分钟-60分钟。
17.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述柔性构件具有如下至少一个性能之一:
密度小于28kg/m3;
最大完整尺寸为300mm*300mm;
厚度为10mm~30mm;和
型面和轮廓精度为±0.2mm。
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