JPS6232056B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はハニカム構造体の成形加工方法に関す
る。

一般に、航空機、ロケツト、人工衛星等の機体
構造は、重量軽減の要求から、接着組立構造や複
合材料構造が取り入れられており、その多くはハ
ニカムサンドイツチ構造となつている。

ハニカムサンドイツチ構造に適合した形状、輪
郭をハニカムコア構造体に与えるためには、その
成形後の形取りや曲面加工が必要になるが、これ
らは非常に困難なものであつて高価な工作機械を
必要とし、多大な工数を必要とする。

例えば、従来のハニカム構造体への曲面加工に
あたつては、第７図Ａに示すようにベース１の面
に固着剤２によつてハニカム構造体３を仮固定
し、第７図Ｂに示すように丸のこ４によつてハニ
カム構造体の片面を凹面となるように切削し、こ
れをベース１から取外し切削粉を取り除いて第７
図Ｃに示すハニカム構造体３ａを得た後、このハ
ニカム構造体の切削された凹面を第７図Ｄを示す
ように他のベース１ａの凸面上に固着剤２によつ
て仮固定し、次いで第７図Ｅに示すようにハニカ
ム構造体の露出された面を凸面となるように丸の
こ４で切削し、最後にそれをベース１ａから取外
し切削粉を取り除いて第７図Ｆに示すように両面
が曲面加工されたハニカム構造体を得るようにし
ている。しかし、この加工にあたつては、ベース
に対するハニカム構造体の２度にわたる着脱操作
および２度にわたる曲面切削を必要とする。

本発明は上述のような従来技術の問題点を解消
するためになされたもので、その目的は、加工工
程が簡便で、切削工数が少なく、したがつて材料
使用量を削減することができる。ハニカム構造体
の成形加工方法を提供することにある。

本発明の方法は、加熱により軟化する素材より
なる平板状のハニカム構造体を加熱して可塑化
し、可塑化されたハニカム構造体を少くとも部分
的に塑性変形により湾曲させ、ハニカム構造体の
冷却後それを平面を有するベースの該平面上に弾
性変形させつつ仮固定して再び平板状をなすよう
にし、平板状をなして仮固定されたハニカム構造
体の湾曲された前記部分に切削加工を施し、次い
でハニカム構造体のベースに対する仮固定を解い
てハニカム構造体の弾性変形された部分を自由に
して元の状態に戻すことからなるものである。

以下、図面について本発明の実施例を説明す
る。

第１図Ａにおいて、１０は加工前のハニカム構
造体であつて平板状をなしている。このハニカム
構造体１０は、例えばナイロン紙もしくはガラス
紙を基材とし、この基材にフエノール樹脂等の合
成樹脂を含浸させた素材により形成されており、
したがつて熱可塑性を有している。このハニカム
構造体１０はまず加熱炉１１内で加熱される。こ
れによつてハニカム構造体１０の基材に含浸され
ている樹脂が軟化し塑性変形し易くなる。この加
熱は規定範囲内の温度である時間をかけて行われ
る。

加熱後、ハニカム構造体１０は加熱炉１０から
取り出され、第１図Ｂに示すように凹型１２と凸
型１３の間でプレスされて湾曲させられる。凹型
１２は凹円筒面よりなる成形面を有し、また凸型
１３は凸円筒面よりなる成形面を有し、ハニカム
構造体１０はプレス成形の結果、ほぼ部分円筒状
に塑性変形される。

このように湾曲状に塑性変形されたハニカム構
造体１０は、冷却後型から取出し、第１図Ｃに示
すような、安定した曲率を有するハニカム構造体
の中間加工物１０ａを得る。

中間加工物１０ａは、次に第１図Ｄに示すよう
に、平面状の固定面を有するベース１４上で弾性
変形させて元の平板状の形態をとらせて固着剤１
５により固着される。このようにして、中間加工
物１０ａの湾曲された表面は再び平面状をなすよ
うになる。なお、中間加工物１０ａのベース１４
に対する固定は、固着材１５のほかに、クラン
プ、錘り代りとなるブロツク等により行つてもよ
い。

次に、第１図Ｅに示すように、ベース１４に固
定された中間加工物の露出面を１７，１７で示す
ように斜面状に対称的に切削して中間加工物１０
ｂとする。この切削はバンドソーあるいは円形ソ
ーによる切断により行うことができる。この実施
例では斜面１７，１７は平面状に切削される。

この切削完了後、固着剤１５による固着を解く
と、弾性変形により強制的に平板状態に強制され
ていた中間加工物１０ｂは弾性により復元して第
１図Ｆに示すように両面に湾曲面を有する最終的
なハニカム構造体１０ｃとなる。

第２図ＡないしＤには本発明の他の実施例を示
す。第２図Ａには第１図Ｃに示したと同じ中間加
工物１０ａを示してあり、この中間加工物１０ａ
は、第２図Ｂに示すようにベース１４上に固着剤
１５により固着するかまたはクランプ２０および
錘り２１により固定して平板状をなすように拘束
する。そして、第２図Ｃに示すように中間加工物
の露出面を一側から他側へ向かつて低くなる傾斜
平面２２となるように切削して中間加工物１０ｂ
とする。最後に、この中間加工物１０ｂをベース
１４に対する拘束から解放すると、第２図Ｄに示
すように両面が曲面をなす最終的ハニカム構造体
１０ｃが得られる。

第１図および第２図に示した成形加工方法の原
理は、第３図Ａ，Ｂに示すように三次元曲面を有
するハニカム構造体１０ｄの加工のためにも使用
することができる。この場合には、第１図Ｂに示
した凹型１２および凸型１３は円筒成形面ではな
く球面をなす成形面とする。また、第１図Ｅに相
当する切削段階では円錐面を切削するようにす
る。

第４図Ａ，Ｂ，Ｃに示す実施例は第１図に示し
た例と実質的に同じであるが、第４図Ｂでの斜面
１７，１７の切削時に両端部分３０，３０につい
ては切削を行わずに残しておく。これによつて、
最終的に得られたハニカム構造体１０ｃの両端に
突出部３０，３０が残される。この突出部は例え
ば周囲の補強材のために用いることができる。

第５図Ａ，Ｂ，Ｃに示す実施例では、同図Ｂに
示す切削段階で曲面４０を切削する。この際、同
図Ｃに示す最終的ハニカム構造体１０ｃの片面４
１が平面状をなすように曲面４０の曲率を定め
る。

第６図Ａ，Ｂ，Ｃに示す実施例では、第１図Ｂ
に相当する工程でハニカム構造体１０ａの一部１
０a′のみを湾曲させる。次いで、湾曲部１０a′に
相当する部分をも含めて中間加工物１０ｂをベー
スに平板状をなすように固定して切削面５０を形
成し、その拘束を解くと第６図Ｃに示すように一
部分５１のみが湾曲面を有する最終的ハニカム構
造体１０ｃが得られる。

以上のように本発明によれば、簡便な工程で、
切削加工を減らしてハニカム構造体の成形加工を
行うことができ、切削により削り取られる材料の
量を少くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆは本発明による
成形加工方法の工程の一例を順次示す図、第２図
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは本発明の他の実施例の工程を順
次示す図、第３図Ａ，Ｂは本発明により加工可能
な最終的ハニカム構造体の斜視図および縦断面
図、第４図Ａ，Ｂ，Ｃは本発明のさらに他の実施
例の工程を順次示す図、第５図Ａ，Ｂ，Ｃは本発
明の他の実施例の工程を順次示す図、第６図Ａ，
Ｂ，Ｃは本発明のさらに他の実施例の工程を順次
示す図、第７図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆは従来の
成形加工方法の工程を順次示す図である。 １０……ハニカム構造体、１０ａ，１０ｂ……
ハニカム構造体中間加工物、１０ｃ，１０ｄ……
ハニカム構造体最終製品、１１……加熱炉、１２
……凹型、１３……凸型、１４……ベース、１５
……固着剤、１７，２２，４０，５０……切削
面、２０……クランプ、２１……錘り。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加熱により軟化する素材よりなる平板状のハ
   ニカム構造体を加熱して可塑化し、可塑化された
   ハニカム構造体を少くとも部分的に塑性変形によ
   り湾曲させ、ハニカム構造体の冷却後それを平面
   を有するベースの該平面上に弾性変形させつつ仮
   固定して再び平板状をなすようにし、平板状をな
   して仮固定されたハニカム構造体の湾曲された前
   記部分に切削加工を施し、次いでハニカム構造体
   のベースに対する仮固定を解いてハニカム構造体
   の弾性変形された部分を自由にして元の状態に戻
   すことからなるハニカム構造体の成形加工方法。 ２ ハニカム構造体を加熱炉中で加熱する特許請
   求の範囲第１項記載のハニカム構造体の成形加工
   方法。 ３ ハニカム構造体の湾曲を凹型と凸型の間のプ
   レスによつて行う特許請求の範囲第１項記載のハ
   ニカム構造体の成形加工方法。 ４ 切削加工が平面切削である特許請求の範囲第
   １，２，３項のいずれかに記載のハニカム構造体
   の成形加工方法。 ５ 切削加工が曲面切削である特許請求の範囲第
   １，２，３項のいずれかに記載のハニカム構造体
   の成形加工方法。