CN114311720A - 一种加工u型整流罩零件用大曲率过拉伸蜂窝的工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种加工U型整流罩零件用大曲率过拉伸蜂窝的工艺方法，将蜂窝芯用的软件展开，生成参考图样，通过数控下料机下料，在蜂窝原材料划线，切断，得到蜂窝芯粗加工图样；将蜂窝芯粗加工图样放置在成型工装上，在蜂窝芯上放置等重量的沙袋，根据成型工装上蜂窝位置线进行精修，得到蜂窝样板；用玻璃纤维预浸料铺贴在成型工装上，进行固化，脱模后，将成型后的玻璃布样板展开；在R处应用剪刀慢慢修剪，平铺；在玻璃布样板上用记号笔将外形轮廓划出，用剪刀将其剪开；利用钣金成型原理，将图样通过设备扫描，建三维加工工艺数模，按照电子化的数模进行蜂窝加工，在成型工装上进行验证。该发明节省能源，提高效率；大大缩减了加工周期。
Description
技术领域
本发明涉及航空航天复合材料技术领域，尤其涉及一种加工U型整流罩零件用大曲率过拉伸蜂窝的工艺方法。
背景技术
大型客机的整流罩为U型蜂窝夹芯结构件，零件曲率较大，曲率半径大于 150，蜂窝芯为过拉伸蜂窝。现有的工艺方法为：采用蜂窝稳定化的工艺，后共固化成型，流程图如下图1所示。工艺步骤为：(1)先将蜂窝原材料下料；(2) 清理工装，在蜂窝线余量区外，用双面胶带固定蜂窝，然后在工装上沿着蜂窝线进行胶膜稳定化，沿着蜂窝倒角线往外铺贴50mm，外倒角线内铺贴25mm；(3) 固化，脱模，修剪；(4)在贴袋面进行胶膜稳定化，蜂窝线处往内50mm，往外25mm；(5)固化，倒角成型；(6)蜂窝清洗；(7)与蒙皮共固化；(8) 零件无损检测。
因零件曲率较大，单次稳定化不能满足外形轮廓的要求。现有的工艺方案不能满足零件制造，主要体现在：1、因整流罩曲率较大，蜂窝芯需二次稳定化，零件二次成型，固化总时间不满足规范要求；2、稳定化后，零件无损检测难以评判，对比试块未采用蜂窝芯稳定化，无损检测无法给出评判结论；3、蜂窝芯二次稳定化后，增加胶膜后，零件超重。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供加工U型整流罩零件用大曲率过拉伸蜂窝的工艺方法，该发明利用数字化制造原理，能够高效稳定的加工出合格的复杂外形大曲率蜂窝零件，实现精准制造，既能有效的避免蜂窝稳定化带来的质量问题，又能节省能源，提高效率；大大缩减了加工周期。
本发明的目的采用如下技术方案实现：
一种加工U型整流罩零件用大曲率过拉伸蜂窝的工艺方法，包括以下步骤：
S1：将蜂窝芯用的软件展开，生成参考图样，通过数控下料机下料，得到第一图样；
S2：在蜂窝原材料划线，切断，得到蜂窝芯粗加工第二图样；
S3：将蜂窝芯粗加工第二图样放置在成型工装上，在蜂窝芯上放置等重量的沙袋，模拟零件在热压罐中固化的情况，根据成型工装上蜂窝位置线进行精修，得到展开后的外形，为蜂窝样板，得到第三图样；
S4：用2层玻璃纤维预浸料铺贴在成型工装上，进行固化，脱模后，蜂窝位置线会表现在玻璃布样板上，将成型后的玻璃布样板展开；
S5：在R处应用剪刀慢慢修剪，平铺得到第四图样；
S6：在玻璃布样板上将第三图样用记号笔将外形轮廓划出，用剪刀将其剪开，得到第五图样；
S7：利用钣金成型原理，将第五图样通过设备扫描，将其电子化，建三维加工工艺数模，按照电子化的数模进行蜂窝加工，在成型工装上进行验证。
优选的，所述步骤S1中的取料为玻璃纤维预浸料。
优选的，所述玻璃纤维预浸料包括玻璃纤维混合层和两层环氧树脂层。
优选的，所述玻璃纤维层由经线和纬线编织而成，每组纬线由玻璃纤维纱线表面包覆金属纤维纱线组成，每组经线由两根碳纤维纱线组合而成，所述玻璃纤维层按照下列方式：设置在编织时，先提一组经线，然后穿一组纬线进行编织，再提相邻的另一组经线，然后穿纬线进行编织，依次重复循环，最后形成一张连续的玻璃纤维层；所述两层环氧树脂层设置早玻璃纤维层的上下表面，两层环氧树脂层的厚度相等，所述玻璃纤维预浸料的两侧设有弧形耐磨层；所述两层环氧树脂层的外表面可以沿着纬线的方向等间距设有若干条加强筋凸起条，以增强强度。
优选的，所述步骤S1中：将蜂窝芯用的软件展开生成参考图样后，将参考图样轮廓放大15mm，放大后的图样通过数控下料机下料。
优选的，所述步骤S4中：固化温度设置为170～220℃。
优选的，所述步骤S4中的固化温度为180℃。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明所提出的加工方法利用数字化制造原理，能够高效稳定的加工出合格的复杂外形大曲率蜂窝零件，实现精准制造，既能有效的避免蜂窝稳定化带来的质量问题，又能节省能源，提高了效率；大大缩减了加工周期；加工同一规格的整流罩，然而传统加工方法，至少需要两次稳定化，配合手动蜂窝倒角；再与蒙皮共固化；采用本发明提出的加工方法省去两次稳定化工序，蜂窝倒角时可配合机械化操作；倒角后与蒙皮共固化即可完成整个加工工序；整个加工周期缩短90％以上，产品合格率大幅提升。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1为现有工艺蜂窝成型加工流程图；
图2为复杂轮廓大曲率蜂窝零件数模；
图3为大曲率蜂窝展开图样；
图4为图样对比图(粗线条：第四图样，细线条为大曲率蜂窝展开图样)；
图5为U型整流罩零件用大曲率过拉伸蜂窝的加工流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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。
在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图2-5所示的一种加工U型整流罩零件用大曲率过拉伸蜂窝的工艺方法，包括以下步骤：
S1：将蜂窝芯用的软件展开生成参考图样后，将参考图样轮廓放大15mm，放大后的图样通过数控下料机下料，得到第一图样；
S2：在蜂窝原材料划线，切断，得到蜂窝芯粗加工第二图样；
S3：将蜂窝芯粗加工第二图样放置在成型工装上，在蜂窝芯上放置等重量的沙袋，模拟零件在热压罐中固化的情况，根据成型工装上蜂窝位置线进行精修，得到展开后的外形，为蜂窝样板，得到第三图样；
S4：用2层玻璃纤维预浸料铺贴在成型工装上，进行固化，脱模后，蜂窝位置线会表现在玻璃布样板上，将成型后的玻璃布样板展开；
S5：在R处应用剪刀慢慢修剪，平铺得到第四图样；
S6：在玻璃布样板上将第三图样用记号笔将外形轮廓划出，用剪刀将其剪开，得到第五图样；
S7：利用钣金成型原理，将第五图样通过设备扫描，将其电子化，建三维加工工艺数模，按照电子化的数模进行蜂窝加工，在成型工装上进行验证。
作为优选的实施方式，步骤S1中的取料为玻璃纤维预浸料。玻璃纤维预浸料包括玻璃纤维混合层和两层环氧树脂层。玻璃纤维层由经线和纬线编织而成，每组纬线由玻璃纤维纱线表面包覆金属纤维纱线组成，每组经线由两根碳纤维纱线组合而成，玻璃纤维层按照下列方式：设置在编织时，先提一组经线，然后穿一组纬线进行编织，再提相邻的另一组经线，然后穿纬线进行编织，依次重复循环，最后形成一张连续的玻璃纤维层；两层环氧树脂层设置早玻璃纤维层的上下表面，两层环氧树脂层的厚度相等，两层环氧树脂层的外表面沿着纬线的方向等间距设有若干条加强筋凸起条；玻璃纤维预浸料的两侧设有弧形耐磨层。
作为优选的实施方式，步骤S4中的固化温度设置为170～220℃，其中最佳的固化温度为180℃。图5加工流程图中，图样1-5分别对应于方案中第一～第五图样。
本发明所提出的加工方法利用数字化制造原理，能够高效稳定的加工出合格的复杂外形大曲率蜂窝零件，实现精准制造，既能有效的避免蜂窝稳定化带来的质量问题，又能节省能源，提高效率；大大缩减了加工周期；加工同一规格的整流罩，然而传统加工方法，至少需要两次稳定化，配合手动蜂窝倒角；再与蒙皮共固化；采用本发明提出的加工方法省去两次稳定化工序，蜂窝倒角时可配合机械化操作；倒角后与蒙皮共固化即可完成整个加工工序；整个加工周期缩短90％以上，产品合格率大幅提升。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。
Claims (8)
1.一种加工U型整流罩零件用大曲率过拉伸蜂窝的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将蜂窝芯用的软件展开，生成参考图样，通过数控下料机下料，得到第一图样；
S2：在蜂窝原材料划线，切断，得到蜂窝芯粗加工第二图样；
S3：将蜂窝芯粗加工第二图样放置在成型工装上，在蜂窝芯上放置等重量的沙袋，模拟零件在热压罐中固化的情况，根据成型工装上蜂窝位置线进行精修，得到展开后的外形，为蜂窝样板，得到第三图样；
S4：用2层玻璃纤维预浸料铺贴在成型工装上，进行固化，脱模后，蜂窝位置线会表现在玻璃布样板上，将成型后的玻璃布样板展开；
S5：在R处应用剪刀慢慢修剪，平铺得到第四图样；
S6：在玻璃布样板上将第三图样用记号笔将外形轮廓划出，用剪刀将其剪开，得到第五图样；
S7：利用钣金成型原理，将第五图样通过设备扫描，将其电子化，建三维加工工艺数模，按照电子化的数模进行蜂窝加工，在成型工装上进行验证。
2.如权利要求1所述的加工U型整流罩零件用大曲率过拉伸蜂窝的工艺方法，其特征在于：所述步骤S1中的取料为玻璃纤维预浸料。
3.如权利要求2所述的加工U型整流罩零件用大曲率过拉伸蜂窝的工艺方法，其特征在于：所述玻璃纤维预浸料包括玻璃纤维混合层和两层环氧树脂层。
4.如权利要求3所述的加工U型整流罩零件用大曲率过拉伸蜂窝的工艺方法，其特征在于：所述玻璃纤维层由经线和纬线编织而成，每组纬线由玻璃纤维纱线表面包覆金属纤维纱线组成，每组经线由两根碳纤维纱线组合而成，所述玻璃纤维层按照下列方式：设置在编织时，先提一组经线，然后穿一组纬线进行编织，再提相邻的另一组经线，然后穿纬线进行编织，依次重复循环，最后形成一张连续的玻璃纤维层；所述两层环氧树脂层设置早玻璃纤维层的上下表面，两层环氧树脂层的厚度相等，所述玻璃纤维预浸料的两侧设有弧形耐磨层。
5.如权利要求4所述的加工U型整流罩零件用大曲率过拉伸蜂窝的工艺方法，其特征在于：所述两层环氧树脂层的外表面沿着纬线的方向等间距设有若干条加强筋凸起条。
6.如权利要求1所述的加工U型整流罩零件用大曲率过拉伸蜂窝的工艺方法，其特征在于：所述步骤S1中：将蜂窝芯用的软件展开生成参考图样后，将参考图样轮廓放大15mm，放大后的图样通过数控下料机下料。
7.如权利要求1所述的加工U型整流罩零件用大曲率过拉伸蜂窝的工艺方法，其特征在于：所述步骤S4中：固化温度设置为170～220℃。
8.如权利要求7所述的加工U型整流罩零件用大曲率过拉伸蜂窝的工艺方法，其特征在于：所述步骤S4中的固化温度为180℃。
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