一种轻质点阵夹芯板及采用线切割打孔制备该板的方法

专利名称：一种轻质点阵夹芯板及采用线切割打孔制备该板的方法
技术领域：
本发明涉及一种轻质点阵夹芯板及采用线切割打孔制备该板的方法，属于机械加 工领域。
背景技术：
目前制备轻质点阵夹芯板主要有以下几种对于金属材质的点阵夹芯板主要有轧 制法、熔模铸造法两种；对于纤维增强复合材料材质的点阵夹芯板主要有模具热压法、组装 模具法、纤维编织法、机械组装法。下面分别分析存在的问题轧制法由于金属材料在扎制过程中，存在一定的弹性变形，导致点阵芯子的节点 往往不在一个平面上，而且通过轧制法制备的点阵结构节点面积比较小。熔模铸造法由于金属流动性不是太好，往往会对结构成型之后的质量有影响，而 且熔模铸造法成本较高。模具热压法芯子部分不是整体成型，杆件不能施加足够的压力，而且杆件预埋在 面板中，容易对面板造成初始损伤。组装模具法节点粘接面积太小。纤维编织法一方面对面板有损伤，另一方面纤维杆件比较细，不能充分发挥纤维 增强的特点。机械组装法杆件在切削过程中，容易存在误差，这样嵌锁时容易给结构带来装配误差。以上的几种方法成型的夹芯板结构性能差，且因其工艺问题而不适于批量生产。

发明内容
本发明目的是为了解决传统方法成型的夹芯板结构性能差，且因其工艺问题不适 于批量生产的问题，提供了一种轻质点阵夹芯板及采用线切割打孔制备该板的方法。本发明的轻质点阵夹芯板包括带孔的波纹板、上面板和下面板，带孔的波纹板的 上顶面与上面板固定在一起，带孔的波纹板的下底面与下面板固定在一起，带孔的波纹板 的每个斜侧面上分布有一排通孔。采用线切割打孔制备上述轻质点阵夹芯板的第一种方法包括以下步骤步骤一、将波纹板与上、下面板固定在一起，作为待加工件，并在所述波纹板上标 记钻孔位置；步骤二、将所述待加工件夹持在电火花操作台的卡具上固定，电极安装于自动进 给调节装置上，电极进给方向与上面板平行，且与波纹板的楞线垂直，电极接电火花脉冲电 源的一个电源输出端，波纹板接电火花脉冲电源的另一个电源输出端，且用导电件将波纹 板和上面板或下面板连接在一起；步骤三、将待加工件浸入液体介质中，启动电火花脉冲电源和自动进给调节装置， 在波纹板的多个钻孔位置处分别打圆形通孔，
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电火花加工的工艺参数为脉宽为2ys 12 μ s，脉间为1(^8 3(^8，峰值电流为2々 15Α，加工电压为 80V 200V，正极性加工，自动进给调节装置的进给速度为Iym/秒 8μπι/秒，抬刀高度 为 0. 5mm 9mm,步骤四、按设定程序在待加工件打完孔后的，从液体介质中取出，水平放置在线切 割加工台上，并用卡具进行固定夹紧，分别从波纹板加工出的圆形通孔中穿过电极丝，步骤五、启动线切割设备，按设定的孔形状进行线切割操作，线切割的工艺参数为加工电流为IA 15A，脉冲宽度为2μ s 200 μ s，脉间为42 μ s 300 μ s，丝速 为 0. 5mm/s 7mm/s，变频为 60V. F 200V. F,步骤六、将经过线切割打孔操作的波纹板进行去毛糙处理磨掉边缘的变质层，完 成轻质点阵夹芯板的制备。采用线切割打孔制备上述轻质点阵夹芯板的第二种方法包括以下步骤步骤一、将标记有钻孔位置的波纹板夹持在电火花操作台的卡具上固定，电极安 装于自动进给调节装置上，电极进给方向与上面板平行，且与波纹板的楞线垂直，电极接电 火花脉冲电源的一个电源输出端，波纹板接电火花脉冲电源的另一个电源输出端；步骤二、将待加工的波纹板浸入液体介质中，启动电火花脉冲电源和自动进给调 节装置，在所述波纹板的多个钻孔位置处分别打圆形通孔，电火花加工的工艺参数为脉宽为2μ s 12 μ S，脉间为10 μ S 30 μ S，峰值 电流为2Α 15Α，加工电压为80V 200V，正极性加工，自动进给调节装置的进给速度为 1 μ m/秒 8 μ m/秒,抬刀高度为0. 5mm 9mm，步骤三、按设定程序在波纹板上打完孔后的，从液体介质中取出，水平放置在线切 割加工台上，并用卡具进行固定夹紧，分别从波纹板加工出的圆形通孔中穿过电极丝，步骤四、启动线切割设备，按设定的孔形状进行线切割操作，线切割的工艺参数为加工电流为IA 15A，脉冲宽度为2μ s 200 μ s，脉间为42 μ s 300 μ s，丝速 为 0. 5mm/s 7mm/s，变频为 60V. F 200V. F,步骤五、将经过线切割打孔操作的波纹板进行去毛糙处理磨掉边缘的变质层，然 后，将波纹板与上、下面板固定在一起，完成轻质点阵夹芯板的制备。采用线切割打孔制备上述轻质点阵夹芯板的第三种方法包括以下步骤步骤一、将标记有钻孔位置的波纹板水平夹持在电火花操作台的卡具上固定，电 极安装于自动进给调节装置上，电极进给方向与波纹板上顶板垂直，电极接电火花脉冲电 源的一个电源输出端，波纹板接电火花脉冲电源的另一个电源输出端；步骤二、将待加工的波纹板浸入液体介质中，启动电火花脉冲电源和自动进给调 节装置，在所述波纹板斜侧面的多个钻孔位置处分别打圆形通孔，电火花加工的工艺参数为脉宽为2μ s 12 μ S，脉间为10 μ S 30 μ S，峰值 电流为2Α 15Α，加工电压为80V 200V，正极性加工，自动进给调节装置的进给速度为 1 μ m/秒 8 μ m/秒,抬刀高度为0. 5mm 9mm，步骤三、按设定程序在波纹板上打完孔后的，从液体介质中取出，水平放置在线切割加工台上，并用卡具进行固定夹紧，分别从波纹板加工出的圆形通孔中穿过电极丝，步骤四、启动线切割设备，按设定的孔形状进行线切割操作，线切割的工艺参数为加工电流为IA 15A，脉冲宽度为2μ s 200 μ s，脉间为42 μ s 300 μ s，丝速 为 0. 5mm/s 7mm/s，变频为 60V. F 200V. F,步骤五、将经过线切割打孔操作的波纹板进行去毛糙处理磨掉边缘的变质层，然 后，将波纹板与上、下面板固定在一起，完成轻质点阵夹芯板的制备。本发明的优点1.工艺实现简单，不需要一步制备成复杂的点阵夹芯板，先制备出简单构型的波 纹板，随即对波纹板进行去孔，即可达到减轻重量目的。2.能显著提高结构性能，该成型工艺，首先是制备出波纹板，而波纹板成型技术很 成熟，波纹板能在充分的压力和温度下很好成型，在波纹板上打孔制备出来的杆件，要比直 接成型的杆件性能要好。3.实现批量化，以往制备的轻质点阵夹芯板，由于节点不在一个平面上，或者由 于模具太大，导致不能实现批量化，而该技术是首先制备出简单的波纹板类结构，再进行加 工，而波纹板已经实现大面积批量化生成，这样即可实现批量化，促进工程实际运用。4.大幅度的提高的加工效率。


图1是波纹板立体结构示意图2是图1的A方向视图3是图1的B方向视图4是图1的C方向视图5是电极的结构示意图6是实施方式九采用电火花打小孔过程示意图7是实施方式九采用线切割打孔过程示意图8是实施方式九所述方法打孔后的波纹板结构示意图9是本发明轻质点阵夹芯板的结构示意图10是图9所示夹芯板的孔为梯形时的侧视图11是图8的俯视图12是图9所示夹芯板的孔为圆形时的侧视图13是图9所示夹芯板的孔为三角形时的侧视图14是图9所示夹芯板的孔为长方形时的侧视图15是实施方式二将波纹板与上下面板固定在一起的结构示意图
图16是实施方式二采用电火花打小孔过程示意图17是实施方式二采用线切割打孔过程示意图。
具体实施例方式
具体实施方式
一下面结合图9说明本实施方式，本实施方式一种轻质点阵夹芯板，它包括带孔的波纹板1、上面板2和下面板3，带孔的波纹板1的上顶面与上面板2固定 在一起，带孔的波纹板1的下底面与下面板3固定在一起，带孔的波纹板1的每个斜侧面上 分布有一排通孔。所述通孔在斜侧面上可以是均勻分布，也可以是不均勻分布，根据实际需
要确定。
具体实施方式
二 下面结合图1至图5、图9、图10、图12至图17说明本实施方式， 本实施方式采用线切割打孔制备实施方式一所述的轻质点阵夹芯板的方法，它包括以下步 骤步骤一、将波纹板与上、下面板固定在一起，作为待加工件，并在所述波纹板上标 记钻孔位置；步骤二、将所述待加工件夹持在电火花操作台的卡具上固定，电极安装于自动进 给调节装置上，电极进给方向与上面板平行，且与波纹板的楞线垂直，电极接电火花脉冲电 源的一个电源输出端，波纹板接电火花脉冲电源的另一个电源输出端，且用导电件将波纹 板和上面板或下面板连接在一起；步骤三、将待加工件浸入液体介质中，启动电火花脉冲电源和自动进给调节装置， 在波纹板的多个钻孔位置处分别打圆形通孔，电火花加工的工艺参数为脉宽为2ys 12 μ s，脉间为1(^8 3(^8，峰值电流为2々 15Α，加工电压为 80V 200V，正极性加工，自动进给调节装置的进给速度为Iym/秒 8μπι/秒，抬刀高度 为 0. 5mm 9mm,步骤四、按设定程序在待加工件打完孔后的，从液体介质中取出，水平放置在线切 割加工台上，并用卡具进行固定夹紧，分别从波纹板加工出的圆形通孔中穿过电极丝，步骤五、启动线切割设备，按设定的孔形状进行线切割操作，线切割的工艺参数为加工电流为IA 15A，脉冲宽度为2μ s 200 μ s，脉间为42 μ s 300 μ s，丝速 为 0. 5mm/s 7mm/s，变频为 60V. F 200V. F,步骤六、将经过线切割打孔操作的波纹板进行去毛糙处理磨掉边缘的变质层，完 成轻质点阵夹芯板的制备。波纹板的立体图如图1所示，它的A、B、C方向视图如图2、图3、图4所示，执行步 骤一，将波纹板与上、下面板固定在一起，形成如图15所示。波纹板的材质为纤维增强复合材料或金属材料，材质为纤维增强复合材料的波纹 板通过热压模具制备，材质为金属材料的波纹板通过轧制模具制备，电极采用紫铜电极或 铜电极。步骤一中的固定方式为焊接或粘接，具体为波纹板为金属材料，上、下面板为金属材料，固定方式为焊接；波纹板为金属材料，上、下面板为纤维增强复合材料，固定方式为粘接；波纹板为纤维增强复合材料，上、下面板为金属材料，固定方式为粘接；波纹板为纤维增强复合材料，上、下面板为纤维增强复合材料，固定方式为粘接。执行步骤二，并确定电极进给方向为图15所示的C方向。波纹板与上、下面板之 间焊接或粘接在一起，导电性差，本实施方式用导电件将波纹板和上面板或下面板连接在一起，目的是为了将波纹板与上面板或下面板能够实现电连接，以便进行电火花打孔操作。波纹板为纤维增强复合材料的，要确保其具有导电性能。执行步骤三，将固定在电火花操作台上的图15所示装置全部浸入液体介质中，液 体介质一般选用航空煤油，开始按打圆形通孔，所述圆形通孔的直径很小，便于一次加工成 形，目的是为了将线切割的电极丝从所述圆形通孔中穿过，具体过程如图16所示。执行步骤四，按设定程序在待加工件打完孔后的，从液体介质中取出，水平放置在 线切割加工台上，并用卡具进行固定夹紧，分别从波纹板加工出的圆形通孔中穿过电极丝， 本实施方式中选用电极丝直径0. 18mm,并采用DIC-206水溶性切割液。执行步骤五，启动线切割设备，按设定的孔形状进行线切割操作，如图17所示，在 波纹板的斜侧面上分别加工多列通孔，孔的形状可以为圆形、三角形、长方形、四方形、梯形 等等，具体应用的形状根据实际情况决定。当孔的形状为圆形时，打孔后夹芯板侧视图如图 12所示；当孔的形状为三角形时，打孔后夹芯板侧视图如图13所示；当孔的形状为长方形 时，打孔后夹芯板侧视图如图14所示；当孔的形状为梯形时，打孔后夹芯板侧视图如图10 所示，这里不一一列举。执行步骤六，形成的最终轻质点阵夹芯板如图9所示。
具体实施方式
三本实施方式与实施方式二的不同之处在于，电火花加工的工艺 参数为脉宽为6ys 10 μ s，脉间为15ys 25ys，峰值电流为3Α 8Α，加工电压为 100V 160V，自动进给调节装置的进给速度为2 μ m/秒 5 μ m/秒，抬刀高度为1 5mm ；线切割的工艺参数为加工电流为2A 10A，脉冲宽度为30 μ s 80 μ s，脉间为 60 μ s 150 μ s，丝速为0. 8mm/s 3mm/s，变频为70V. F 120V. F,其它结构和连接方式 与实施方式二相同。
具体实施方式
四本实施方式与实施方式二的不同之处在于，电火花加工的工艺 参数为脉宽为8 μ s，脉间为25 μ s，峰值电流为6A，加工电压为160V，自动进给调节装置的 进给速度为2 μ m/秒，抬刀高度为2mm ；线切割的工艺参数为加工电流为5A，脉冲宽度为40 μ S，脉间为80 μ S，丝速为 lmm/s，变频为90. 9V. F，其它结构和连接方式与实施方式二相同。
具体实施方式
五本实施方式与实施方式二的不同之处在于，电火花加工的工艺 参数为脉宽为2μ s 8μ s，脉间为10μ s 25 μ S，峰值电流为2Α 6Α，加工电压为 80V 160V，正极性加工，自动进给调节装置的进给速度为Iym/秒 2μπι/秒，抬刀高度 为 0. 5mm 2mm,线切割的工艺参数为加工电流为认 5々，脉冲宽度为2118 4(^8，脉间为 42 μ s 80 μ s，丝速为0. 5mm/s lmm/s，变频为60V. F 90. 9V. F,其它结构和连接方式
与实施方式二相同。
具体实施方式
六本实施方式与实施方式二的不同之处在于，电火花加工的工艺 参数为脉宽为8μ S 12μ S，脉间为25μ S 30μ s，峰值电流为6Α 15Α，加工电压为 160V 200V，正极性加工，自动进给调节装置的进给速度为2 μ m/秒 8 μ m/秒，抬刀高度 为 2mm 9mm,线切割的工艺参数为加工电流为54 15々，脉冲宽度为4(^8 20(^8，脉间为 80 μ s 300 μ s，丝速为lmm/s 7mm/s，变频为90. 9V. F 200V. F,其它结构和连接方式与实施方式二相同。
具体实施方式
七本实施方式与实施方式二的不同之处在于，电火花加工的工艺 参数为脉宽为6 μ s，脉间为15 μ s，峰值电流为3A，加工电压为100V，自动进给调节装置的 进给速度为2 μ m/秒，抬刀高度为Imm ；线切割的工艺参数为加工电流为2A，脉冲宽度为30 μ S，脉间为60 μ S，丝速为 0. 8mm/s，变频为70V. F，其它结构和连接方式与实施方式二相同。
具体实施方式
八本实施方式与实施方式二的不同之处在于，电火花加工的工艺 参数为脉宽为10 μ S，脉间为25 μ S，峰值电流为8Α，加工电压为160V，自动进给调节装置 的进给速度为5 μ m/秒，抬刀高度为5mm ；线切割的工艺参数为加工电流为10A，脉冲宽度为80 μ s，脉间为150 μ s，丝速为 3mm/s，变频为120V. F，其它结构和连接方式与实施方式二相同。
具体实施方式
九下面结合图1至图14说明本实施方式，本实施方式采用线切割 打孔制备实施方式一所述的轻质点阵夹芯板的方法，它包括以下步骤步骤一、将标记有钻孔位置的波纹板夹持在电火花操作台的卡具上固定，电极安 装于自动进给调节装置上，电极进给方向与上面板平行，且与波纹板的楞线垂直，电极接电 火花脉冲电源的一个电源输出端，波纹板接电火花脉冲电源的另一个电源输出端；步骤二、将待加工的波纹板浸入液体介质中，启动电火花脉冲电源和自动进给调 节装置，在所述波纹板的多个钻孔位置处分别打圆形通孔，电火花加工的工艺参数为脉宽为2μ s 12 μ S，脉间为10 μ S 30 μ S，峰值 电流为2Α 15Α，加工电压为80V 200V，正极性加工，自动进给调节装置的进给速度为 1 μ m/秒 8 μ m/秒,抬刀高度为0. 5mm 9mm，步骤三、按设定程序在波纹板上打完孔后的，从液体介质中取出，水平放置在线切 割加工台上，并用卡具进行固定夹紧，分别从波纹板加工出的圆形通孔中穿过电极丝，步骤四、启动线切割设备，按设定的孔形状进行线切割操作，线切割的工艺参数为加工电流为认 15々，脉冲宽度为2118 20(^8，脉间为 42 μ s 300 μ s，丝速为 0. 5mm/s 7mm/s，变频为 60V. F 200V. F,步骤五、将经过线切割打孔操作的波纹板进行去毛糙处理磨掉边缘的变质层，然 后，将波纹板与上、下面板固定在一起，完成轻质点阵夹芯板的制备。波纹板的立体图如图1所示，它的A、B、C方向视图如图2、图3、图4所示。执行步骤一，将标记有钻孔位置的波纹板夹持在电火花操作台的卡具上固定，并 确定电极进给方向为图1所示的C方向。波纹板为纤维增强复合材料的，要确保其具有导 电性能。执行步骤二，将固定在电火花操作台上的图1所示装置全部浸入液体介质中，液 体介质一般选用航空煤油，开始按打圆形通孔，所述圆形通孔的直径很小，便于一次加工成 形，目的是为了将线切割的电极丝从所述圆形通孔中穿过，具体过程如图6所示。执行步骤三，按设定程序在待加工件打完孔后的，从液体介质中取出，水平放置在 线切割加工台上，并用卡具进行固定夹紧，分别从波纹板加工出的圆形通孔中穿过电极丝， 本实施方式中选用电极丝直径0. 18mm,并采用DIC-206水溶性切割液。执行步骤四，启动线切割设备，按设定的孔形状进行线切割操作，如图7所示，在波纹板的斜侧面上分别加工多列通孔，孔的形状可以为圆形、三角形、长方形、四方形、梯形 等等，具体应用的形状根据实际情况决定。当孔的形状为圆形时，打孔后夹芯板侧视图如图 12所示；当孔的形状为三角形时，打孔后夹芯板侧视图如图13所示；当孔的形状为长方形 时，打孔后夹芯板侧视图如图14所示；当孔的形状为梯形时，打孔后波纹板俯视图如图10 所示，这里不一一列举。执行步骤五，将经过线切割打孔操作的波纹板进行去毛糙处理磨掉边缘的变质 层，然后，将波纹板与上、下面板固定在一起，形成的最终轻质点阵夹芯板如图9所示。步骤五中的固定方式为焊接或粘接，具体为波纹板为金属材料，上、下面板为金属材料，固定方式为焊接；波纹板为金属材料，上、下面板为纤维增强复合材料，固定方式为粘接；波纹板为纤维增强复合材料，上、下面板为金属材料，固定方式为粘接；波纹板为纤维增强复合材料，上、下面板为纤维增强复合材料，固定方式为粘接。
具体实施方式
十本实施方式与实施方式九的不同之处在于，电火花加工的工艺 参数为脉宽为6ys 10 μ s，脉间为15ys 25ys，峰值电流为3Α 8Α，加工电压为 100V 160V，自动进给调节装置的进给速度为2 μ m/秒 5 μ m/秒，抬刀高度为1 5mm ；线切割的工艺参数为加工电流为2A 10A，脉冲宽度为30μ s 80 μ s，脉间为 60 μ s 150 μ s，丝速为0. 8mm/s 3mm/s，变频为70V. F 120V. F,其它结构和连接方式 与实施方式九相同。
具体实施方式
十一本实施方式与实施方式九的不同之处在于，电火花加工的工 艺参数为脉宽为8 μ s，脉间为25 μ s，峰值电流为6A，加工电压为160V，自动进给调节装置 的进给速度为2 μ m/秒，抬刀高度为2mm ；线切割的工艺参数为加工电流为5A，脉冲宽度为40 μ S，脉间为80 μ S，丝速为 lmm/s，变频为90. 9V. F，其它结构和连接方式与实施方式九相同。
具体实施方式
十二 本实施方式与实施方式九的不同之处在于，电火花加工的工 艺参数为脉宽为2 μ s 8 μ S，脉间为10 μ s 25 μ S，峰值电流为2Α 6Α，加工电压为 80V 160V，正极性加工，自动进给调节装置的进给速度为Iym/秒 2μπι/秒，抬刀高度 为 0. 5mm 2mm,线切割的工艺参数为加工电流为IA 5A，脉冲宽度为2μ8 40μ8，脉间为 42 μ s 80 μ s，丝速为0. 5mm/s lmm/s，变频为60V. F 90. 9V. F,其它结构和连接方式 与实施方式九相同。
具体实施方式
十三本实施方式与实施方式九的不同之处在于，电火花加工的工 艺参数为脉宽为8μ S 12 μ S，脉间为25μ S 30 μ s，峰值电流为6Α 15Α，加工电压 为160V 200V，正极性加工，自动进给调节装置的进给速度为2 μ m/秒 8 μ m/秒，抬刀高 度为2mm 9mm,线切割的工艺参数为加工电流为54 15々，脉冲宽度为4(^8 20(^8，脉间为 80 μ s 300 μ s，丝速为lmm/s 7mm/s，变频为90. 9V. F 200V. F,其它结构和连接方式 与实施方式九相同。
具体实施方式
十四本实施方式与实施方式九的不同之处在于，电火花加工的工 艺参数为脉宽为6 μ s，脉间为15 μ s，峰值电流为3A，加工电压为100V，自动进给调节装置的进给速度为2 μ m/秒，抬刀高度为Imm ；线切割的工艺参数为加工电流为2A，脉冲宽度为30 μ s,脉间为60 μ S,丝速为 0. 8mm/s，变频为70V. F，其它结构和连接方式与实施方式九相同。
具体实施方式
十五本实施方式与实施方式九的不同之处在于，电火花加工的工 艺参数为脉宽为10 μ S，脉间为25 μ S，峰值电流为8Α，加工电压为160V，自动进给调节装 置的进给速度为5 μ m/秒，抬刀高度为5mm ；线切割的工艺参数为加工电流为10A，脉冲宽度为80 μ s，脉间为150 μ s，丝速为 3mm/s，变频为120V. F，其它结构和连接方式与实施方式九相同。
具体实施方式
十六下面结合图1至图14说明本实施方式，本实施方式采用线切 割打孔制备实施方式一所述的轻质点阵夹芯板的方法，它包括以下步骤步骤一、将标记有钻孔位置的波纹板水平夹持在电火花操作台的卡具上固定，电 极安装于自动进给调节装置上，电极进给方向与波纹板上顶板垂直，电极接电火花脉冲电 源的一个电源输出端，波纹板接电火花脉冲电源的另一个电源输出端；步骤二、将待加工的波纹板浸入液体介质中，启动电火花脉冲电源和自动进给调 节装置，在所述波纹板斜侧面的多个钻孔位置处分别打圆形通孔，波纹板为纤维增强复合 材料的，要确保其具有导电性能。电火花加工的工艺参数为脉宽为2μ s 12 μ S，脉间为10 μ S 30 μ S，峰值 电流为2Α 15Α，加工电压为80V 200V，正极性加工，自动进给调节装置的进给速度为 1 μ m/秒 8 μ m/秒,抬刀高度为0. 5mm 9mm，步骤三、按设定程序在波纹板上打完孔后的，从液体介质中取出，水平放置在线切 割加工台上，并用卡具进行固定夹紧，分别从波纹板加工出的圆形通孔中穿过电极丝，步骤四、启动线切割设备，按设定的孔形状进行线切割操作，线切割的工艺参数为加工电流为认 15々，脉冲宽度为2118 20(^8，脉间为 42 μ s 300 μ s，丝速为 0. 5mm/s 7mm/s，变频为 60V. F 200V. F,步骤五、将经过线切割打孔操作的波纹板进行去毛糙处理磨掉边缘的变质层，然 后，将波纹板与上、下面板固定在一起，完成轻质点阵夹芯板的制备。波纹板的立体图如图1所示，它的A、B、C方向视图如图2、图3、图4所示。执行步骤一，将标记有钻孔位置的波纹板夹持在电火花操作台的卡具上固定，并 确定电极进给方向为图1所示的B方向。波纹板为纤维增强复合材料的，要确保其具有导 电性能。执行步骤二，将固定在电火花操作台上的图1所示装置全部浸入液体介质中，液 体介质一般选用航空煤油，开始按打圆形通孔，所述圆形通孔的直径很小，便于一次加工成 形，目的是为了将线切割的电极丝从所述圆形通孔中穿过，具体过程如图6所示。执行步骤三，按设定程序在待加工件打完孔后的，从液体介质中取出，水平放置在 线切割加工台上，并用卡具进行固定夹紧，分别从波纹板加工出的圆形通孔中穿过电极丝， 本实施方式中选用电极丝直径0. 18mm,并采用DIC-206水溶性切割液。执行步骤四，启动线切割设备，按设定的孔形状进行线切割操作，如图7所示，在 波纹板的斜侧面上分别加工多列通孔，孔的形状可以为圆形、三角形、长方形、四方形、梯形 等等，具体应用的形状根据实际情况决定。当孔的形状为圆形时，打孔后夹芯板侧视图如图12所示；当孔的形状为三角形时，打孔后夹芯板侧视图如图13所示；当孔的形状为长方形 时，打孔后夹芯板侧视图如图14所示；当孔的形状为梯形时，打孔后波纹板俯视图如图10
所示，这里不一一列举。执行步骤五，将经过线切割打孔操作的波纹板进行去毛糙处理磨掉边缘的变质 层，然后，将波纹板与上、下面板固定在一起，形成的最终轻质点阵夹芯板如图9所示。步骤五中的固定方式为焊接或粘接，具体为波纹板为金属材料，上、下面板为金属材料，固定方式为焊接；波纹板为金属材料，上、下面板为纤维增强复合材料，固定方式为粘接；波纹板为纤维增强复合材料，上、下面板为金属材料，固定方式为粘接；波纹板为纤维增强复合材料，上、下面板为纤维增强复合材料，固定方式为粘接。
具体实施方式
十七本实施方式与实施方式十六的不同之处在于，电火花加工的 工艺参数为脉宽为6ys 10 μ s，脉间为154 8 254 8，峰值电流为34 8々，加工电 压为100V 160V，自动进给调节装置的进给速度为2 μ m/秒 5 μ m/秒，抬刀高度为1 5mm ；线切割的工艺参数为加工电流为2A 10A，脉冲宽度为30μ s 80μ s，脉间为 60 μ s 150 μ s，丝速为0. 8mm/s 3mm/s，变频为70V. F 120V. F,其它结构和连接方式 与实施方式十六相同。
具体实施方式
十八本实施方式与实施方式十六的不同之处在于，电火花加工的 工艺参数为脉宽为8 μ s，脉间为25 μ s，峰值电流为6A，加工电压为160V，自动进给调节装 置的进给速度为2 μ m/秒，抬刀高度为2mm ；线切割的工艺参数为加工电流为5A，脉冲宽度为40 μ S，脉间为80 μ S，丝速为 lmm/s，变频为90. 9V. F，其它结构和连接方式与实施方式十六相同。
具体实施方式
十九本实施方式与实施方式十六的不同之处在于，电火花加工的 工艺参数为脉宽为2μ s 8μ s，脉间为10 μ S 25 μ S，峰值电流为2Α 6Α，加工电压为 80V 160V，正极性加工，自动进给调节装置的进给速度为Iym/秒 2μπι/秒，抬刀高度 为 0. 5mm 2mm,线切割的工艺参数为加工电流为IA 5A，脉冲宽度为2μ8 40μ8，脉间为 42 μ s 80 μ s，丝速为0. 5mm/s lmm/s，变频为60V. F 90. 9V. F,其它结构和连接方式 与实施方式十六相同。
具体实施方式
二十本实施方式与实施方式十六的不同之处在于，电火花加工的 工艺参数为脉宽为8μ s 12 μ s，脉间为25 μ s 30 μ s，峰值电流为6Α 15Α，加工电压为 160V 200V，正极性加工，自动进给调节装置的进给速度为2 μ m/秒 8 μ m/秒，抬刀高度 为 2mm 9mm,线切割的工艺参数为加工电流为54 15々，脉冲宽度为4(^8 20(^8，脉间为 80 μ s 300 μ s，丝速为lmm/s 7mm/s，变频为90. 9V. F 200V. F,其它结构和连接方式 与实施方式十六相同。
具体实施方式
二十一本实施方式与实施方式十六的不同之处在于，电火花加工
13的工艺参数为脉宽为6 μ S，脉间为15 μ S，峰值电流为3A，加工电压为100V，自动进给调节 装置的进给速度为2 μ m/秒，抬刀高度为Imm;线切割的工艺参数为加工电流为2A，脉冲宽度为30 μ S，脉间为60 μ S，丝速为 0. 8mm/s，变频为70V. F，其它结构和连接方式与实施方式十六相同。
具体实施方式
二十二 本实施方式与实施方式十六的不同之处在于，电火花加工 的工艺参数为脉宽为10 μ S，脉间为25 μ S，峰值电流为8Α，加工电压为160V，自动进给调 节装置的进给速度为5 μ m/秒，抬刀高度为5mm ；线切割的工艺参数为加工电流为10A，脉冲宽度为80 μ s，脉间为150 μ s，丝速为 3mm/s，变频为120V. F，其它结构和连接方式与实施方式十六相同。
权利要求
一种轻质点阵夹芯板，其特征在于，它包括带孔的波纹板(1)、上面板(2)和下面板(3)，带孔的波纹板(1)的上顶面与上面板(2)固定在一起，带孔的波纹板(1)的下底面与下面板(3)固定在一起，带孔的波纹板(1)的每个斜侧面上分布有一排通孔。
2.采用线切割打孔制备权利要求1所述的轻质点阵夹芯板的方法，其特征在于，它包 括以下步骤步骤一、将波纹板与上、下面板固定在一起，作为待加工件，并在所述波纹板上标记钻 孔位置；步骤二、将所述待加工件夹持在电火花操作台的卡具上固定，电极安装于自动进给调 节装置上，电极进给方向与上面板平行，且与波纹板的楞线垂直，电极接电火花脉冲电源的 一个电源输出端，波纹板接电火花脉冲电源的另一个电源输出端，且用导电件将波纹板和 上面板或下面板连接在一起；步骤三、将待加工件浸入液体介质中，启动电火花脉冲电源和自动进给调节装置，在波 纹板的多个钻孔位置处分别打圆形通孔， 电火花加工的工艺参数为脉宽为2μ s 12μ S，脉间为10μ s 30μ S，峰值电流为2Α 15Α，加工电压为 80V 200V，正极性加工，自动进给调节装置的进给速度为Iym/秒 8μπι/秒，抬刀高度 为 0. 5mm 9mm,步骤四、按设定程序在待加工件打完孔后，从液体介质中取出，水平放置在线切割加工 台上，并用卡具进行固定夹紧，分别从波纹板加工出的圆形通孔中穿过电极丝， 步骤五、启动线切割设备，按设定的孔形状进行线切割操作， 线切割的工艺参数为加工电流为IA 15A，脉冲宽度为2μ s 200 μ s，脉间为42 μ s 300 μ s，丝速为 0. 5mm/s 7mm/s，变频为 60V. F 200V. F,步骤六、将经过线切割打孔操作的波纹板进行去毛糙处理磨掉边缘的变质层，完成轻 质点阵夹芯板的制备。
3.采用线切割打孔制备权利要求1所述的轻质点阵夹芯板的方法，其特征在于，它包 括以下步骤步骤一、将标记有钻孔位置的波纹板夹持在电火花操作台的卡具上固定，电极安装于 自动进给调节装置上，电极进给方向与上面板平行，且与波纹板的楞线垂直，电极接电火花 脉冲电源的一个电源输出端，波纹板接电火花脉冲电源的另一个电源输出端；步骤二、将待加工的波纹板浸入液体介质中，启动电火花脉冲电源和自动进给调节装 置，在所述波纹板的多个钻孔位置处分别打圆形通孔，电火花加工的工艺参数为脉宽为2μ s 12 μ S，脉间为10μ s 30 μ S，峰值电流 为2Α 15Α，加工电压为80V 200V，正极性加工，自动进给调节装置的进给速度为1 μ m/ 秒 8 μ m/秒，抬刀高度为0. 5mm 9mm，步骤三、按设定程序在波纹板上打完孔后的，从液体介质中取出，水平放置在线切割加 工台上，并用卡具进行固定夹紧，分别从波纹板加工出的圆形通孔中穿过电极丝， 步骤四、启动线切割设备，按设定的孔形状进行线切割操作， 线切割的工艺参数为加工电流为IA 15A，脉冲宽度为2μ s 200 μ s，脉间为42 μ s 300 μ s，丝速为 0. 5mm/s 7mm/s，变频为 60V. F 200V. F,步骤五、将经过线切割打孔操作的波纹板进行去毛糙处理磨掉边缘的变质层，然后， 将波纹板与上、下面板固定在一起，完成轻质点阵夹芯板的制备。
4.采用线切割打孔制备权利要求1所述的轻质点阵夹芯板的方法，其特征在于，它包 括以下步骤步骤一、将标记有钻孔位置的波纹板水平夹持在电火花操作台的卡具上固定，电极安 装于自动进给调节装置上，电极进给方向与波纹板上顶板垂直，电极接电火花脉冲电源的 一个电源输出端，波纹板接电火花脉冲电源的另一个电源输出端；步骤二、将待加工的波纹板浸入液体介质中，启动电火花脉冲电源和自动进给调节装 置，在所述波纹板斜侧面的多个钻孔位置处分别打圆形通孔，电火花加工的工艺参数为脉宽为2μ s 12 μ S，脉间为10μ s 30 μ S，峰值电流 为2Α 15Α，加工电压为80V 200V，正极性加工，自动进给调节装置的进给速度为1 μ m/ 秒 8 μ m/秒，抬刀高度为0. 5mm 9mm，步骤三、按设定程序在波纹板上打完孔后，从液体介质中取出，水平放置在线切割加工 台上，并用卡具进行固定夹紧，分别从波纹板加工出的圆形通孔中穿过电极丝， 步骤四、启动线切割设备，按设定的孔形状进行线切割操作， 线切割的工艺参数为加工电流为IA 15A，脉冲宽度为2μ s 200 μ s，脉间为42 μ s 300 μ s，丝速为 0. 5mm/s 7mm/s，变频为 60V. F 200V. F,步骤五、将经过线切割打孔操作的波纹板进行去毛糙处理磨掉边缘的变质层，然后， 将波纹板与上、下面板固定在一起，完成轻质点阵夹芯板的制备。
5.根据权利要求2、3或4所述的一种采用线切割打孔制备轻质点阵夹芯板的方法，其 特征在于，波纹板的材质为纤维增强复合材料或金属材料，材质为纤维增强复合材料的波 纹板通过热压模具制备，材质为金属材料的波纹板通过轧制模具制备。
6.根据权利要求2、3或4所述的一种采用线切割打孔制备轻质点阵夹芯板的方法，其 特征在于，电极采用截面为圆形的紫铜电极或铜电极。
7.根据权利要求2、3或4所述的一种采用线切割打孔制备轻质点阵夹芯板的方法，其 特征在于，电火花加工的工艺参数为脉宽为6 μ s 10 μ S，脉间为15 μ s 25 μ S，峰值电 流为3Α 8Α，加工电压为100V 160V，自动进给调节装置的进给速度为2 μ m/秒 5 μ m/ 秒，抬刀高度为Imm 5mm ；线切割的工艺参数为加工电流为2A 10A，脉冲宽度为30μ s 80 μ s，脉间为60 μ s 150 μ s，丝速为 0. 8mm/s 3mm/s，变频为 70V. F 120V. F。
8.根据权利要求2、3或4所述的一种采用线切割打孔制备轻质点阵夹芯板的方法，其 特征在于，电火花加工的工艺参数为脉宽为8 μ s，脉间为25 μ s,峰值电流为6Α，加工电压 为160V，自动进给调节装置的进给速度为2 μ m/秒，抬刀高度为2mm ；线切割的工艺参数为加工电流为5A，脉冲宽度为40 μ s，脉间为80 μ s，丝速为lmm/s，变频为90. 9V. F。
9.根据权利要求2、3或4所述的一种采用线切割去孔制备轻质点阵夹芯板的方法，其 特征在于，电火花加工的工艺参数为脉宽为2 μ S 8 μ S，脉间为10 μ S 25 μ S，峰值电流为2Α 6Α，加工电压为80V 160V，正极性加工，自动进给调节装置的进给速度为1 μ m/秒 2 μ m/秒，抬刀高度为 0. 5mm 2mm,线切割的工艺参数为加工电流为IA 5A，脉冲宽度为2μ S 40μ S，脉间为42μ S 80μ S，丝速为0. 5mm/ s lmm/s，变频为 60V. F 90. 9V. F。
10.根据权利要求2、3或4所述的一种采用线切割去孔制备轻质点阵夹芯板的方法，其 特征在于，电火花加工的工艺参数为脉宽为8μ S 12μ S，脉间为25μ S 30μ s，峰值电流为6Α 15Α，加工电压为 160V 200V，正极性加工，自动进给调节装置的进给速度为2 μ m/秒 8 μ m/秒，抬刀高度 为 2mm 9mm,线切割的工艺参数为加工电流为5A 15A，脉冲宽度为40μ s 200 μ s，脉间为80 μ s 300 μ s，丝速为 lmm/s 7mm/s，变频为 90. 9V. F 200V. F。
全文摘要
一种轻质点阵夹芯板及采用线切割打孔制备该板的方法，属于机械加工领域，本发明为解决传统方法成型的夹芯板结构性能差，且因其工艺问题不适于批量生产的问题。本发明轻质点阵夹芯板将带孔的波纹板的上顶面与上面板固定在一起，带孔的波纹板的下底面与下面板固定在一起，带孔的波纹板的每个斜侧面上分布有一排通孔。采用线切割打孔制备上述轻质点阵夹芯板的方法一、将波纹板与上、下面板固定在一起；二、采用电火花在波纹板上打圆形通孔；三、按设定程序，并采用线切割打孔，完成轻质点阵夹芯板的制备。或者按以下步骤进行制备采用电火花在波纹板斜侧面水平或垂直方向打细圆孔、采用线切割打孔、将波纹板与上、下面板固定在一起。
文档编号F16S1/04GK101968159SQ20101028193
公开日2011年2月9日 申请日期2010年9月14日 优先权日2010年9月14日
发明者吴林志, 熊健, 赵望安, 马力, 齐学飞 申请人:哈尔滨工业大学