CN111923420B - 一种基于伞状结构的复材蜂窝消声帽的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于智能制造技术领域，特别涉及一种基于伞状结构的复材蜂窝消声帽的制备方法。本发明通过芯轴拉伸变形体，使植入头具有缩涨功能，解决了消声帽翻边与蜂窝内壁涂胶处紧密粘接的问题，扫除了自动化粘合的关键障碍；同时将吸料、植入、压实胚料、加热固化胶水等多功能复合为一体，可有效将胚料充分粘贴与蜂窝孔内壁，粘贴效果紧密、规整，极大地精简了装置，代替了大部分人工工序，提高了生产效率和产品质量，实现复材蜂窝消声帽的自动化植入。

Description

一种基于伞状结构的复材蜂窝消声帽的制备方法
技术领域
本发明属于智能制造技术领域，特别涉及一种基于伞状结构的复材蜂窝消声帽的制备方法。
背景技术
复材蜂窝为蜂窝状的复合材料型材，因其突出的力学性能稳定性、耐腐蚀性、阻燃性、耐环境性和透波性，在航空航天领域的应用最为广泛。复材蜂窝在航空制造领域主要用于吸声、降噪和吸波，其加工过程中需要在蜂窝孔的指定深度涂胶植入胚料，使胚料紧贴内壁，紧密、规整，形成复材蜂窝消声帽，胚料植入的好坏直接决定复材蜂窝的吸声降噪效果。
因此能否做好复材蜂窝内腔的胚料植入工作是复材蜂窝消声帽加工过程中的关键技术之一。目前解决这一问题的方法是：人工操作，首先加热金属棒至合适温度，然后手动拾取胚料放置于已加热金属棒的前端，深入已经涂胶的蜂窝孔内，进行人工压实，该操作过程繁琐且温度和深度均不可准确控制。这种方式严重依赖操作人员的经验和技术水平，造成生产效率低下，人工成本高昂，且一致性差。
因此亟待开展植入过程的自动化生产研究，提高生产效率，对提高我国航空工业中复材蜂窝的整体水平有着非常重要的意义。
发明内容
本发明为解决的现有技术的缺陷或不足，提供一种基于伞状结构的复材蜂窝消声帽的制备方法，具体包括伞状结构，所述伞状结构可以膨胀收缩并设有加热片，伞状结构还装有吸盘用于抓取胚料；其特征在于，所述复材蜂窝消声帽的制备方法的步骤为：
步骤一，加热片加热，维持伞状结构至指定温度；
步骤二，通过操控机器人机械臂将伞状结构移动至胚料盛料区，所述吸盘开始吸气抓取胚料；
步骤三，通过操控机器人机械臂运送胚料至蜂窝孔上方，植入至所述蜂窝孔指定深度，停止吸气；
步骤四，伞状结构膨胀，将胚料压实在蜂窝孔内壁，同时加热胶体；
步骤五，保持步骤四动作8秒使胶体凝固，伞状结构收缩后抽出蜂窝孔完成制备，
步骤六，对下一蜂窝孔循环执行步骤二至步骤四。
本发明的有益效果在于：
通过基于所述伞状结构提供的消声帽制备方法，实现了消声帽自动化制备的目的，解决了人工制备过程生产效率低下，成本高昂，且一致性差的问题。本发明制备消声帽过程中，复合了吸取、加热、植入、膨胀压实四种制备工艺，并且胶体固化温度可控，从而提高了消声帽制备效率，精简了制备流程。
附图说明
图1为复材蜂窝消声帽制备工作流程图；
图2为复材蜂窝消声帽制备示意图；
图3为伞状结构收缩示意图；
图4为伞状结构膨胀示意图；
图5为压实胚料效果图。
图中：1是伞状结构，2是吸盘，3是加热片，4是胚料，5是蜂窝。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细论述。
如图1制备流程所示和图2复材蜂窝消声帽制备示意图，本发明提供了一种基于伞状结构的复材蜂窝消声帽的制备方法，具体包括伞状结构，所述伞状结构可以膨胀收缩并设有加热片，伞状结构还装有吸盘用于抓取胚料；其特征在于，所述复材蜂窝消声帽的制备方法的步骤为：
步骤一，加热片加热，维持伞状结构至指定温度；
步骤二，通过操控机器人机械臂将伞状结构移动至胚料盛料区，所述吸盘开始吸气抓取胚料；
步骤三，通过操控机器人机械臂运送胚料至蜂窝孔上方，植入至所述蜂窝孔指定深度，停止吸气；
步骤四，如图4、图5所示，伞状结构膨胀，将胚料压实在蜂窝孔内壁，同时加热胶体；
步骤五，保持步骤四动作8秒使胶体凝固，伞状结构收缩后抽出蜂窝孔完成制备，
步骤六，对下一蜂窝孔循环执行步骤二至步骤四。
本发明所述的制备方法有3种功能：a.抓取胚料；b.可膨胀收缩；c.恒温指定温度(按照参数设定，温度范围室温～250℃)。其示意图如图3所示，其中，中间轴装有吸盘，用以抓取原型胚料；吸盘向上运动时，夹具膨胀，向下运动时，夹具收缩，用以插入、抽出蜂窝孔以及使胚料紧贴蜂窝孔内壁；膨胀体表面贴有加热片，通过导线与外部电源相连接，进行加热，从而使胚料与胶液能够获取较合适的粘合力。当吸盘向下运动时，伞状结构收缩变小；当吸盘吸盘向上运动时，伞状结构膨胀变大。伞状结构外侧贴有加热片，通过温控系统，可实现设定温度的恒温控制。对该伞状结构在蜂窝孔进行消声帽制备实验，实验效果如图5所示。

Claims (1)

1.一种基于伞状结构的复材蜂窝消声帽的制备方法，包括伞状结构，所述伞状结构能够膨胀收缩并设有加热片，伞状结构还装有吸盘用于抓取胚料；其特征在于，所述复材蜂窝消声帽的制备方法的步骤为：
步骤一，加热片加热，维持伞状结构至指定温度；
步骤二，通过操控机器人机械臂将伞状结构移动至胚料盛料区，所述吸盘开始吸气抓取胚料；
步骤三，通过操控机器人机械臂运送胚料至蜂窝孔上方，植入至所述蜂窝孔指定深度，停止吸气；
步骤四，伞状结构膨胀，将胚料压实在蜂窝孔内壁，同时加热胶体；
步骤五，保持步骤四动作8秒使胶体凝固，伞状结构收缩后抽出蜂窝孔完成制备；
步骤六，对下一蜂窝孔循环执行步骤二至步骤四；
其中，当吸盘向下运动时，伞状结构收缩变小，用以插入蜂窝孔；当吸盘向上运动时，伞状结构膨胀变大，用以抽出蜂窝孔以及使胚料紧贴蜂窝孔内壁。
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