CN114633417A - 内网格壁板滚弯工艺中辅助弯曲的离散填料制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及航空壁板弯曲成形技术领域，特别是涉及一种内网格壁板滚弯工艺中辅助弯曲的离散填料制备方法。该方法通过牙托水与牙托粉混合浇注制备义齿基托树脂填料，采用三角形模具，使填料形状均为等腰直角三角形，利用三角形填料可以填充壁板内网格中的不同尺寸的三角形网格、正方形网格，通过填料填充壁板网格，让壁板在滚弯过程中受力均匀，避免壁板滚弯后轴向直线度过大。本发明中提供的自凝型义齿基托树脂填料，工艺方法简单，原料易得，成本低廉。本发明中使用的小三角形尺寸的填料，可以较好地填充在不同尺寸的壁板网格型腔中，可以重复利用，利于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及航空壁板弯曲成形技术领域，特别是涉及一种内网格壁板滚弯工艺中辅助弯曲的离散填料制备方法。
背景技术
随着航空航天技术的发展，飞机和运载火箭向大直径、大吨位、大运载能力的方向发展，其中铝合金整体壁板是飞机和运载火箭的一种重要的结构承力件，应用非常广泛，整体壁板的制造技术水平直接影响飞机和运载火箭的发展。整体壁板的结构特点是蒙皮和加强筋等结构要素构成一整体，而蒙皮外形为单曲率或复杂的双曲率，其中加强筋呈纵横交错分布的整体壁板称为网格式整体壁板。网格式整体壁板具有结构效率高、比强度与比刚度高、减重效果好、减少装配劳动量等优点。但是，由于它的蒙皮与加强筋为一整体，结构形状比较复杂，与铆接壁板相比，由于筋条参与变形，因此其制造工艺复杂，生产周期长。
目前，整体壁板的成形方法主要有：喷丸成形、蠕变时效成形、增量压弯成形与滚弯成形等。其中，滚弯成形具有生产效率高、设备简单、操作方便等优点，但是由于在滚弯过程中筋条与蒙皮受力不均，容易产生壁板轴向直线度差异过大，各处曲率不一致的问题。改善的方法是在壁板网格式型腔中加入合适的填料，将壁板整体视为等厚板进行滚弯成形，填料辅助网格式整体壁板滚弯成形方法的重点就是填料的研制填料在滚弯成形过程中主要起传递力以及保护筋条的作用，但是目前所使用的填料存在重复利用低，制备成本较高，强度和弹性较差，难以起到传递力的作用等缺点。
因此急需研发一种成本低，可重复利用且弹性和强度好的一种填料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种价廉易制备且弹性与强度均不错的内网格壁板滚弯工艺中辅助弯曲的离散填料制备方法，通过设计合理的填料尺寸，使其可以填充在不同尺寸的壁板网格型腔中，降低了填料制备与设计模具的成本，提高了填料的重复利用率。
本发明的技术方案是：
一种内网格壁板滚弯工艺中辅助弯曲的离散填料制备方法，该方法通过牙托水与牙托粉混合浇注制备义齿基托树脂填料，采用三角形模具，使填料形状均为等腰直角三角形，利用三角形填料填充壁板内网格中的不同尺寸的三角形网格、正方形网格、通过填料填充壁板网格，让壁板在滚弯过程中受力均匀，避免壁板滚弯后轴向直线度过大。
所述的内网格壁板滚弯工艺中辅助弯曲的离散填料制备方法，牙托水为自凝型义齿基托聚合物，牙托粉为自凝型义齿基托树脂。
所述的内网格壁板滚弯工艺中辅助弯曲的离散填料制备方法，该方法是按照以下步骤进行的：
步骤1：将400～600ml义齿基托树脂的固化水和500～700g义齿基托树脂的固化粉混合搅拌，搅拌转速为200～400r/min，搅拌时间为4～6min，搅拌均匀后，得到混合物；
步骤2：将混合物浇注在模具内；
步骤3：等待40～100分钟后，混合物凝固，将凝固的混合物在模具中取出，完成离散填料的制作。
所述的内网格壁板滚弯工艺中辅助弯曲的离散填料制备方法，步骤1中，义齿基托树脂的固化水与固化粉的体积质量比优选为0.7～1.2。
所述的内网格壁板滚弯工艺中辅助弯曲的离散填料制备方法，步骤1中，义齿基托树脂的固化水与固化粉的体积质量比更优选为0.8～1.0。
所述的内网格壁板滚弯工艺中辅助弯曲的离散填料制备方法，步骤2中，浇注混合物与模具上沿平行，确保离散填料凝固成形后与壁板网格高度相同。
所述的内网格壁板滚弯工艺中辅助弯曲的离散填料制备方法，步骤3中，等待凝固时间优选为50～80min。
所述的内网格壁板滚弯工艺中辅助弯曲的离散填料制备方法，步骤3中，等待凝固时间更优选为60～70min。
本发明的设计思想是：
为了解决带网格壁板的滚弯过程中，筋条与蒙皮受力不均导致的壁板轴向直线度差异，就需要一种弹性较好的填料将网格内部填充起来，使壁板在滚弯时受力更均匀，同时网格尺寸没有固定标准，填料必须方便制作，成本较低以及较为通用，所以填料尺寸设计为单一的小尺寸等腰直角三角形，通过组合填充不同尺寸的壁板网格。
发明人经过研究发现，以义齿基托树脂为树脂基体，加入义齿基托聚合物，通过促进剂(有机叔胺或对甲苯亚磺酸盐)与引发剂(过氧化苯甲酰)之间的氧化还原反应，使引发剂在室温下迅速分解出自由基从而引发单体聚合。聚合同时放出大量热达到90℃以上，因此不需热处理即可在室温下固化。该方法操作简单，离散填料价格低廉同时具备良好的弹性和强度，在滚弯工艺过程中起到传递力的作用。
另外，本发明方法通过牙托水与牙托粉混合浇注制备义齿基托树脂填料，采用三角形模具，使填料形状均为等腰直角三角形，利用三角形填料可以填充壁板内网格中的不同尺寸的三角形网格、正方形网格，通过填料填充壁板网格，让壁板在滚弯过程中受力均匀，避免壁板滚弯后轴向直线度过大。
本发明的优点及有益效果是：
1、本发明中提供的义齿基托树脂，工艺方法简单，原料易得，成本低廉。
2、本发明中提供的义齿基托树脂，弹性与强度俱佳，可以在壁板滚弯过程中有效地传递了力，大大改善了壁板成形效果。
3、本发明采用离散型义齿基托树脂填料，离散填料设计成小尺寸等腰直角三角形块，提高了填料的利用率，具有很大的适用性，可以较好地填充不同形状不同尺寸的壁板网格型腔，降低了开模成本。
附图说明
图1为实例试验所用到的牙托粉(义齿基托树脂)和牙托水(义齿基托聚合物)示意图。
图2为内网格壁板滚弯工艺中辅助弯曲的离散填料浇注所需模具示意图。
图3为内网格壁板滚弯工艺中辅助弯曲的离散填料设计尺寸示意图。
图4为内网格壁板滚弯工艺中辅助弯曲的离散填料浇注成品示意图。
图5为内网格壁板滚弯工艺中辅助弯曲的离散填料填充壁板网格型腔的实物示意图。
具体实施方式
在具体实施过程中，本发明内网格壁板滚弯工艺中辅助弯曲的离散填料，由义齿基托树脂(牙托粉)与义齿基托聚合物(牙托水)混合凝固制备而成的。如图1所示，义齿基托树脂为上海二医张江生物材料有限公司生产的Ⅱ型(自凝型)义齿基托树脂，其主要成分包括：基质(甲基丙烯酸甲酯均聚粉或共聚粉)、引发剂(过氧化苯甲酰)、少量着色剂(镉红、钛白粉)等。义齿基托聚合物为山西省长治市健齿齿科器材有限公司生产的Ⅱ型(自凝型)义齿基托聚合物，其主要成分包括：基质(甲基丙烯酸甲酯)、促进剂(有机叔胺或对甲苯亚磺酸盐)、阻聚剂(2,6-二叔丁基对甲酚)、紫外线吸收剂(UV-327)等。
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂。附图实施例中填料填充的壁板网格式型腔仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
本实施例中，内网格壁板滚弯工艺中辅助弯曲的离散填料制备方法，具体按照以下步骤实现的：
步骤1：将450ml义齿基托聚合物(牙托水)和650g义齿基托树脂(牙托粉)混合搅拌，搅拌转速为300r/min，搅拌时间为5min，搅拌均匀后，得到混合物。
步骤2：将混合物浇注在模具(图2)内，使混合物表面与模具上沿平行。
步骤3：等待60分钟后，混合物凝固，将凝固的混合物在模具中取出，完成离散填料(离散填料设计尺寸如图3所示、成品如图4所示)的制作。
如图2-图4所示，采用等腰直角三角形模具，使离散填料和成品形状均为等腰直角三角形，离散填料的厚度是17.8mm，离散填料的两个直角边长度为49mm。
如图5所示，离散填料制备完成后，根据不同的网格形状，将离散填料填充到各个网格，网格深度为17.8mm，离散填料的厚度是17.8mm，与内网格壁板的网格深度相同，这样在滚弯的过程中是填料与筋条同时受力。利用三角形填料可以填充壁板内网格中的不同尺寸的三角形网格、正方形网格，通过填料填充壁板网格，让壁板在滚弯过程中受力均匀，避免壁板滚弯后轴向直线度过大。
实施例2
本实施例中，内网格壁板滚弯工艺中辅助弯曲的离散填料制备方法，具体按照以下步骤实现的：
步骤1：将500ml义齿基托聚合物(牙托水)和650g义齿基托树脂(牙托粉)混合搅拌，搅拌转速为200r/min，搅拌时间为6min，搅拌均匀后，得到混合物。
步骤2：将混合物浇注在模具(图2)内，使混合物表面与模具上沿平行。
步骤3：等待70分钟后，混合物凝固，将凝固的混合物在模具中取出，完成离散填料(离散填料设计尺寸如图3所示、成品如图4所示)的制作。
如图2-图4所示，采用等腰直角三角形模具，使离散填料和成品形状均为等腰直角三角形，离散填料的厚度是17.8mm，离散填料的两个直角边长度为49mm。
如图5所示，离散填料制备完成后，根据不同的网格形状，将离散填料填充到各个网格，网格深度为17.8mm，离散填料的厚度是17.8mm，与内网格壁板的网格深度相同，这样在滚弯的过程中是填料与筋条同时受力。利用三角形填料可以填充壁板内网格中的不同尺寸的三角形网格、正方形网格，通过填料填充壁板网格，让壁板在滚弯过程中受力均匀，避免壁板滚弯后轴向直线度过大。
实施例3
本实施例中，内网格壁板滚弯工艺中辅助弯曲的离散填料制备方法，具体按照以下步骤实现的：
步骤1：将500ml义齿基托聚合物(牙托水)和600g义齿基托树脂(牙托粉)混合搅拌，搅拌转速为400r/min，搅拌时间为4min，搅拌均匀后，得到混合物。
步骤2：将混合物浇注在模具(图2)内，使混合物表面与模具上沿平行。
步骤3：等待65分钟后，混合物凝固，将凝固的混合物在模具中取出，完成离散填料(离散填料设计尺寸如图3所示、成品如图4所示)的制作。
如图2-图4所示，采用等腰直角三角形模具，使离散填料和成品形状均为等腰直角三角形，离散填料的厚度是17.8mm，离散填料的两个直角边长度为49mm。
如图5所示，离散填料制备完成后，根据不同的网格形状，将离散填料填充到各个网格，网格深度为17.8mm，离散填料的厚度是17.8mm，与内网格壁板的网格深度相同，这样在滚弯的过程中是填料与筋条同时受力。利用三角形填料可以填充壁板内网格中的不同尺寸的三角形网格、正方形网格，通过填料填充壁板网格，让壁板在滚弯过程中受力均匀，避免壁板滚弯后轴向直线度过大。
实施例结果表明，本发明中提供的自凝型义齿基托树脂填料，工艺方法简单，原料易得，成本低廉。本发明中使用的小三角形尺寸的填料，可以较好地填充在不同尺寸的壁板网格型腔中，可以重复利用，利于工业化生产。
以上结合具体实施方式和/或范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种内网格壁板滚弯工艺中辅助弯曲的离散填料制备方法，其特征在于，该方法通过牙托水与牙托粉混合浇注制备义齿基托树脂填料，采用三角形模具，使填料形状均为等腰直角三角形，利用三角形填料填充壁板内网格中的不同尺寸的三角形网格、正方形网格、通过填料填充壁板网格，让壁板在滚弯过程中受力均匀，避免壁板滚弯后轴向直线度过大。
2.根据权利要求1所述的内网格壁板滚弯工艺中辅助弯曲的离散填料制备方法，其特征在于，牙托水为自凝型义齿基托聚合物，牙托粉为自凝型义齿基托树脂。
3.按照权利要求1所述的内网格壁板滚弯工艺中辅助弯曲的离散填料制备方法，其特征在于，该方法是按照以下步骤进行的：
步骤1：将400～600ml义齿基托树脂的固化水和500～700g义齿基托树脂的固化粉混合搅拌，搅拌转速为200～400r/min，搅拌时间为4～6min，搅拌均匀后，得到混合物；
步骤2：将混合物浇注在模具内；
步骤3：等待40～100分钟后，混合物凝固，将凝固的混合物在模具中取出，完成离散填料的制作。
4.按照权利要求3所述的内网格壁板滚弯工艺中辅助弯曲的离散填料制备方法，其特征在于，步骤1中，义齿基托树脂的固化水与固化粉的体积质量比优选为0.7～1.2。
5.按照权利要求3所述的内网格壁板滚弯工艺中辅助弯曲的离散填料制备方法，其特征在于，步骤1中，义齿基托树脂的固化水与固化粉的体积质量比更优选为0.8～1.0。
6.按照权利要求3所述的内网格壁板滚弯工艺中辅助弯曲的离散填料制备方法，其特征在于，步骤2中，浇注混合物与模具上沿平行，确保离散填料凝固成形后与壁板网格高度相同。
7.按照权利要求3所述的内网格壁板滚弯工艺中辅助弯曲的离散填料制备方法，其特征在于，步骤3中，等待凝固时间优选为50～80min。
8.按照权利要求3所述的内网格壁板滚弯工艺中辅助弯曲的离散填料制备方法，其特征在于，步骤3中，等待凝固时间更优选为60～70min。
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| CN202011480060.XA Pending CN114633417A (zh) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | 内网格壁板滚弯工艺中辅助弯曲的离散填料制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114633417A (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5390538A (en) * | 1990-12-22 | 1995-02-21 | Spath; Walter E. | Process for bending metal hollow sections and apparatus for carrying out the process |
| CN108273880A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-07-13 | 北京卫星制造厂 | 一种球形轻量化壁板成形方法 |
-
2020
- 2020-12-15 CN CN202011480060.XA patent/CN114633417A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5390538A (en) * | 1990-12-22 | 1995-02-21 | Spath; Walter E. | Process for bending metal hollow sections and apparatus for carrying out the process |
| CN108273880A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-07-13 | 北京卫星制造厂 | 一种球形轻量化壁板成形方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 卢崇梅: "铝锂合金复杂截面型材滚弯工艺研究", 铝锂合金复杂截面型材滚弯工艺研究, vol. 2015, no. 01, pages 33 - 34 * |
| 李烨琪: "整体壁板离散填料滚弯成形有限元模拟", 锻压技术, vol. 45, no. 2, pages 106 - 112 * |
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