一种波形柔性蜂窝的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本方面涉及一种波形柔性蜂窝的制作方法。
【背景技术】
[0002]在雷达天线罩中，常常有很多结构存在较大的曲率，在这种大曲率情况下仍采用普通六角形蜂窝夹层结构，难以抵抗制作和使用中的面内大变形要求，因此需要采用一种在面内能够产生较大变形同时面外承载能力又不会降低的蜂窝夹层结构，在此条件下产生了各种结构形式的柔性蜂窝夹层结构，通过设计柔性蜂窝的结构形式和尺寸，来实现蜂窝的面内大变形要求。
[0003]对于不同形状的蜂窝单元，其倾斜边尺寸以及倾斜边与直边的夹角对其面内变形影响明显。以蜂窝的结构面内变形能力为优化目标，对蜂窝形状和尺寸进行设计。参照材料弹性模量E的定义，定义蜂窝结构的当量面内拉伸模量E*为单位截面积上的拉力与单位长度上的变形之比。选取当量面内拉伸模量较小的蜂窝结构作为柔性蜂窝结构。研究表明，如图1所示的波形柔性蜂窝的当量面内拉伸模量为常规六角形蜂窝的39%，因此波形蜂窝的面内变形能力要优于常规六角形蜂窝，更适于大曲率蜂窝夹层结构使用。
[0004]常规的六角形蜂窝的制作方法是先将蜂窝材料叠成一定的形状，再通过涂胶、滚压、固化而成。波形柔性蜂窝采用常规的六角形蜂窝的制作方法制作存在困难。因此，需要寻找一种新的制作方法。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种新的波形柔性蜂窝的制作方法。
[0006]本发明是通过如下技术方案来实现的:一种波形柔性蜂窝的制作方法，所述蜂窝由若干个波形蜂窝单元交错排列组成，所述波形蜂窝单元的边缘由第一半圆弧、第一90°凹形圆弧、第一90°凸形圆弧、第二半圆弧、第二90°凸形圆弧、第二90°凹形圆弧顺次首尾连接组成封闭的结构，其中，第一90°凹形圆弧和第二90°凹形圆弧之间及第一90°凸形圆弧和第二90°凸形圆弧之间均相对于第一半圆弧和第二半圆弧的中心连线对称设置，其特征是:采用蜂窝模具和若干个单元压模进行制作，所述蜂窝模具的底板上设有与所述波形柔性蜂窝相符型的波形结构，该波形结构具有若干与所述波形蜂窝单元的下部形状相同的模槽，所述单元压模的形状与所述波形蜂窝单元的形状相同，其按照如下步骤制作:(I)将蜂窝纸截成需要宽度的纸条；(2)在蜂窝模具的底板上均匀涂刷脱模剂；(3)将第一层用所述蜂窝纸条双面涂胶并晾置；(4)在所述蜂窝模具的底板上沿所述波形结构的形状铺设好第一层蜂窝纸；(5)在所有的单元压模上涂刷脱模剂；(6)在每个所述模槽内设置单元压模形成第一层单元压模，用单元压模将第一层蜂窝纸压住，并在第一层单元压模上方设置重物压板将其压住；(7)将第二层用所述蜂窝纸条双面涂胶并晾置；(8)将所述的重物压板移除后，在第一层单元压模上部沿所述单元压模的上部形状铺设好第二层蜂窝纸，并在第一层单元压模的相邻的两个单元压模之间设置单元压模形成第二层单元压模，第二层单元压模将第二层蜂窝纸压住，然后在第二层单元压模上方设置重物压板将其压住；(9)重复上述步骤7和步骤8的方法依次铺设其余层的蜂窝纸，直至最后一层单元压模铺设后用重物压板将其压住；
(10)进行加热固化处理，然后将各单元压模拆除形成波形柔性蜂窝。
[0007]本发明中，上下相邻两层蜂窝纸铺好后，在两个单元压模之间上下两层蜂窝纸相接触，由于蜂窝纸双面涂胶，因此上下两层蜂窝纸在两层蜂窝纸相接触处被粘结在一起，而单元压模上由于涂有脱模剂，单元压模与上下两层蜂窝纸之间不被粘结，单元压模可被抽出，单元压模被抽出后形成与单元压模形状一致的波形蜂窝单元，相邻的凹六边形蜂窝单元通过上下两层蜂窝纸的粘结处连接在一起，从而形成整体的蜂窝结构。
[0008]本发明的制作方法简单、实用、可靠，可实现大曲率条件下蜂窝夹层结构的制作，通过该方法可制作出常规制作方法难以制作的波形柔性蜂窝。通过该方法制作出的波形柔性蜂窝结构突破了常规六角形蜂窝不易变形的限制，具有充足的面内变形能力和弯曲变形能力，同时在垂直平面方向承载能力与常规六角形蜂窝相当，因此解决了可变形结构在面内变形和面外承载的矛盾。
【附图说明】
[0009]图1是本发明中的波形柔性蜂窝的结构示意图；
[0010]图2是本发明中的波形蜂窝单元的结构示意图；
[0011 ]图3是本发明中蜂窝模具的结构示意图；
[0012]图4是本发明中的单元压模的结构示意图；
[0013]图5是本发明具体实施例中成型第一层蜂窝纸后单元压模的状态图；
[0014]图6是本发明具体实施例中成型第二层蜂窝纸后单元压模的状态图；
[0015]图7是本发明具体实施例中成型第二层蜂窝纸铺迭位置；
[0016]图8是本发明具体实施例中最后一层蜂窝纸铺设后的示意图；
[0017]图中，I是蜂窝模具，11是模槽，2是单元压模，3是重物压板，4是第一层蜂窝铺迭线，5是第二层蜂窝铺迭线，6是第一半圆弧，7是第一90°凹形圆弧，8是第一90°凸形圆弧，9是第二半圆弧，10是第二90°凸形圆弧，11是第二90°凹形圆弧。
【具体实施方式】
[0018]下面通过非限定性的实施例并结合附图对本发明作进一步的说明:
[0019]—种波形柔性蜂窝的制作方法，如附图1和2所示，所述蜂窝由若干个波形蜂窝单元交错排列组成，所述波形蜂窝单元的边缘由第一半圆弧6、第一90°凹形圆弧7、第一90°凸形圆弧8、第二半圆弧9、第二90°凸形圆弧10、第二90°凹形圆弧11顺次首尾连接组成封闭的结构，其中，第一90°凹形圆弧7和第二90°凹形圆弧11之间及第一90°凸形圆弧8和第二90°凸形圆弧10之间均相对于第一半圆弧和第二半圆弧的中心连线对称设置。制作时，采用蜂窝模具I和若干个单元压模2进行制作。如附图3和附图4所示，所述蜂窝模具为上端开口的箱型结构，为钢制模具，所述蜂窝模具I的底板上设有与所述波形柔性蜂窝相符型的波形结构，该波形结构具有若干个与所述波形蜂窝单元的下部形状相同的模槽11，所述单元压模2的形状与所述波形蜂窝单元的形状相同。如附图5-8所示，其按照如下步骤制作:(I)将蜂窝纸截成需要宽度的纸条；(2)在蜂窝模具的底板上均匀涂刷脱模剂；(3)将第一层用所述蜂窝纸条双面涂胶并晾置到合适的程度，让胶中的溶剂充分挥发；(4)在所述蜂窝模具的底板上沿所述波形结构的形状铺设好第一层蜂窝纸；(5)在所有的单元压模2上涂刷脱模剂；(6)在每个所述模槽11内设置单元压模形成第一层单元压模，用单元压模将第一层蜂窝纸压住，并在第一层单元压模上方设置重物压板将其压住，如图5所示；(7)将第二层用所述蜂窝纸条双面涂胶并晾置到合适的程度，让胶中的溶剂充分挥发；(8)将所述的重物压板移除后，在第一层单元压模上部沿所述单元压模的上部形状铺设好第二层蜂窝纸，并在第一层单元压模的相邻的两个单元压模之间设置单元压模形成第二层单元压模，第二层单元压模将第二层蜂窝纸压住，然后在第二层单元压模上方设置重物压板将其压住，如图6-图7所示；(9)按照图1中的层与层之间的关系，重复上述步骤7和步骤8的方法依次铺设其余层的蜂窝纸，直至最后一层单元压模铺设后用重物压板将其压住，如图8所示；(10)进行加热固化处理，然后将各单元压模拆除形成波形柔性蜂窝。
[0020]本发明中，上下相邻两层蜂窝纸铺好后，在两个单元压模之间上下两层蜂窝纸相接触，由于蜂窝纸双面涂胶，因此上下两层蜂窝纸在两层蜂窝纸相接触处被粘结在一起，而单元压模上由于涂有脱模剂，单元压模与上下两层蜂窝纸之间不被粘结，单元压模可被抽出，单元压模被抽出后形成与单元压模形状一致的波形蜂窝单元，相邻的凹六边形蜂窝单元通过上下两层蜂窝纸的粘结处连接在一起，从而形成整体的蜂窝结构。
[0021 ]本实施例中的其他部分采用已知技术，在此不再赘述。
【主权项】
1.一种波形柔性蜂窝的制作方法，所述蜂窝由若干个波形蜂窝单元交错排列组成，所述波形蜂窝单元的边缘由第一半圆弧、第一90°凹形圆弧、第一90°凸形圆弧、第二半圆弧、第二90°凸形圆弧、第二90°凹形圆弧顺次首尾连接组成封闭的结构，其中，第一90°凹形圆弧和第二90°凹形圆弧之间及第一90°凸形圆弧和第二90°凸形圆弧之间均相对于第一半圆弧和第二半圆弧的中心连线对称设置，其特征是:采用蜂窝模具和若干个单元压模进行制作，所述蜂窝模具的底板上设有与所述波形柔性蜂窝相符型的波形结构，该波形结构具有若干个与所述波形蜂窝单元的下部形状相同的模槽，所述单元压模的形状与所述波形蜂窝单元的形状相同，其按照如下步骤制作:(I)将蜂窝纸截成需要宽度的纸条；(2)在蜂窝模具的底板上均匀涂刷脱模剂；(3)将第一层用所述蜂窝纸条双面涂胶并晾置；(4)在所述蜂窝模具的底板上沿所述波形结构的形状铺设好第一层蜂窝纸；(5)在所有的单元压模上涂刷脱模剂；(6)在每个所述模槽内设置单元压模形成第一层单元压模，用单元压模将第一层蜂窝纸压住，并在第一层单元压模上方设置重物压板将其压住；(7)将第二层用所述蜂窝纸条双面涂胶并晾置；(8)将所述的重物压板移除后，在第一层单元压模上部沿所述单元压模的上部形状铺设好第二层蜂窝纸，并在第一层单元压模的相邻的两个单元压模之间设置单元压模形成第二层单元压模，第二层单元压模将第二层蜂窝纸压住，然后在第二层单元压模上方设置重物压板将其压住；(9)重复上述步骤7和步骤8的方法依次铺设其余层的蜂窝纸，直至最后一层单元压模铺设后用重物压板将其压住；(10)进行加热固化处理，然后将各单元压模拆除形成波形柔性蜂窝。
【专利摘要】本发明公开了一种波形柔性蜂窝的制作方法。所述蜂窝由若干波形蜂窝单元交错排列组成，采用蜂窝模具和单元压模进行制作，蜂窝模具的底板上设有模槽，按照如下步骤制作：(1)将蜂窝纸截成需要宽度的纸条；(2)在蜂窝模具底板上涂脱模剂；(3)将蜂窝纸条双面涂胶；(4)在蜂窝模具的底板上铺设第一层蜂窝纸；(5)在所有的单元压模上涂脱模剂；(6)用单元压模将第一层蜂窝纸压住，并在单元压模上方设置重物压板；(7)将第二层用蜂窝纸条双面涂胶；(8)在第一层单元压模上部铺设第二层蜂窝纸，并设置单元压模将第二层蜂窝纸压住，然后在第二层单元压模上方设置重物压板；(9)重复上述步骤7和步骤8的方法依次铺设其余层的蜂窝纸；(10)进行加热固化处理。
【IPC分类】B32B37/10, B32B1/00, B32B29/00, B32B7/12, B32B37/12, B32B3/12, H01Q1/42
【公开号】CN105563999
【申请号】CN201510970854
【发明人】周春苹, 李兴德, 曲秀晓
【申请人】中国航空工业集团公司济南特种结构研究所
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月22日