一种蜂窝曲面高效加工方法与流程

文档序号:15450004发布日期:2018-09-14 23:52阅读:210来源:国知局

本发明属于柔性材料加工领域,特别涉及一种蜂窝曲面高效加工方法。



背景技术:

蜂窝结构材料具有质量轻、正面耐压强度高、隔音隔热、抗震耐疲劳等特点,在航空航天、轨道交通等领域中有着广泛的应用前景。

随着产品设计的多元化,需要对蜂窝加工成各种曲面以适应不同的用途,由此对材料的加工也提出了更高的要求。由于蜂窝加工时侧面的强度过低,机械握持非常困难,同时由于对蜂窝进行机械切削时蜂窝单元格稳定性弱,一般的加工成型往往需要制作专用的模具进行辅助;此外蜂窝加工时容易变形,甚至发生倾倒,加工后的曲面往往与设计曲面的误差较大,严重时加工过程还会直接导致蜂窝被拉断,严重影响加工的成品率和质量。这些因素造成了蜂窝加工成本高居不下。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是提供一种蜂窝曲面高效加工方法,该方法通过物理相变原理使热塑性树脂以固态的形式填充于蜂窝中,使其像金属块一样易于夹持,有效解决了蜂窝产品加工前期辅助模具的制备,极大地降低了加工成本。提供了一种高效便捷、可靠而且低成本,同时提高加工稳定性,保证加工质量并能大幅度提高成品率的蜂窝曲面加工方法。

本发明的一种蜂窝曲面高效加工方法,具体步骤为:

(1)在树脂池中加入脱模剂,先将热塑性树脂熔融注入含有脱模剂的树脂池并保温,然后将待加工蜂窝块整体缓慢浸没于树脂中,保证蜂窝逐步受热并处于应力松弛的平整状态,或者先将待加工蜂窝块整体放入含有脱模剂的树脂池中,然后将热塑性树脂熔融注入树脂池并保温,使待加工蜂窝块整体浸没于树脂中;

(2)冷却使树脂相变为固态,将填充了树脂的蜂窝块脱模取出,并夹持于数控机床上进行机械切削加工,取得设计的产品外形;

(3)加工完成后,将填充了树脂的蜂窝制品中的树脂加热熔化,使树脂熔融流出蜂窝孔洞,并将树脂重新铸带切片回收,由此取得所需外形的蜂窝制品。

所述步骤(1)中加入脱模剂采用涂覆或喷涂。

所述步骤(1)中脱模剂与热塑性树脂匹配。

所述步骤(1)中热塑性树脂为聚乙烯、聚丙烯、聚酯、尼龙、聚碳酸脂中的一种或几种。

所述步骤(1)中热塑性树脂为改性聚乙烯、改性聚丙烯、改性聚酯、改性尼龙、改性聚碳酸脂中的一种或几种,热塑性树脂含有为改变树脂物性而添加的各种助剂和填料。

所述步骤(1)中热塑性树脂可根据切削加工需要通过各种助剂和填料的添加等工艺调整而调整硬度,以方便机械切削加工。

所述步骤(1)中树脂池具备温度控制功能,蜂窝块浸入树脂熔体前也可以先整体加热至熔体温度。

所述步骤(1)中树脂池在蜂窝块浸没前和/或浸没中以及浸没后进行真空处理或者在蜂窝块浸没后进行真空处理,以脱除熔体中的气泡以及树脂与蜂窝界面上的气泡。

所述树脂池在蜂窝块浸没前和/或浸没中以及浸没后进行真空处理为:树脂池在蜂窝块浸没前、浸没中以及浸没后三个阶段进行真空处理。

所述树脂池在蜂窝块浸没前和/或浸没中以及浸没后进行真空处理为:树脂池在蜂窝块浸没前、浸没后两个阶段进行真空处理。

所述树脂池在蜂窝块浸没前和/或浸没中以及浸没后进行真空处理为:树脂池在蜂窝块浸没中、浸没后两个阶段进行真空处理。

所述步骤(2)中机械切削加工是在常温下进行的。

所述步骤(2)中加工过程中切削下来的边角料采用加热熔融并辅以熔体过滤的方法,拦截固体的切削颗粒,分别回收树脂和切削边角碎屑,流出的树脂重新铸带切片回收。

有益效果

同现有技术相比,本发明通过采用低熔点热塑性树脂液态与固态的物理相变原理,使热塑性树脂以固态的形式填充于蜂窝中,使其像金属块一样易于夹持,有效解决了蜂窝产品加工前期辅助模具的制备,极大地降低了加工成本;同时此种状态有效降低了蜂窝的变形,使加工效率和产品稳定性得以提高,大幅度降低了加工报废率,有效保证了产品加工质量。本发明所使用的热塑性树脂可重复利用,加工过程中没有废料产生,经济而环保。最终解决了蜂窝加工效率低、成本高的难题。

附图说明

图1为本发明的一种蜂窝曲面高效加工方法应用示意图,其中1为树脂池,2为脱模剂,3为蜂窝块,4为树脂液面,5为抽真空装置。

具体实施方式

下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

对于-55~220℃长期使用的蜂窝;现以聚丙烯填充蜂窝为实施例。

一种蜂窝曲面高效加工方法,具体步骤为:

(1)将耐温180℃以上的硅树脂脱模剂喷涂于树脂池内,采用螺杆将聚丙烯切片加热至188℃熔融并挤入到保温的树脂池中,并保证树脂液面高度大于待加工蜂窝块的厚度。将蜂窝块先在烘箱中整体加热至185℃,然后轻放于树脂池中,并完全沉浸于树脂中,同时保证蜂窝块处于平整状态,密闭该系统并抽成真空。

(2)将熔融态树脂冷却至室温,将填充了树脂的蜂窝块脱模取出,根据制品尺寸先行锯成坯件,然后夹持于数控机床上在常温下进行机械切削加工。

(3)产品加工后,将制品及边切削废料分别加热,对填充在制品中的固态树脂进行熔化,并采用熔体过滤的方式分离切削下的边角碎屑进行单独回收,树脂则可以重新铸带切片,回收再利用。

实施例2

对于由较薄基材制备的低密度或其他基材制备的大孔格蜂窝,现以填充增强改性尼龙来填充蜂窝为实施例。

一种蜂窝曲面高效加工方法,具体步骤为:

(1)将耐温200℃以上的耐高温硅油喷涂于树脂池内,采用螺杆将填充增强改性尼龙pa1010切片加热至200℃熔融并挤入到保温的树脂池中,并保证树脂液面高度大于待加工蜂窝块的厚度。将蜂窝块先在烘箱中整体加热至197℃,然后缓慢吊入树脂池,同时密闭该系统并开始抽真空,使蜂窝完全沉浸于树脂中。保证蜂窝块处于平整状态并保持树脂池处于真空状态。

(2)将熔融态树脂冷却至室温,将填充了树脂的蜂窝块脱模取出,根据制品尺寸先行锯成坯件,然后夹持于数控机床上在常温下进行机械切削加工。

(3)产品加工后,将制品及边切削废料分别加热,对填充在制品中的固态树脂进行熔化,并采用熔体过滤的方式分离切削下的边角碎屑进行单独回收,树脂则可以重新铸带切片,回收再利用。

实施例3

对于-55~175℃长期使用的蜂窝;现以高密度聚乙烯填充蜂窝为实施例。

一种蜂窝曲面高效加工方法,具体步骤为:

(1)将耐温170℃以上的硅树脂脱模剂喷涂于树脂池内,采用螺杆将高密度聚乙烯hdpe切片加热至168℃熔融并挤入到保温的树脂池中,并保证树脂液面高度大于待加工蜂窝块的厚度。将蜂窝块先在烘箱中整体加热至165℃,然后轻放于树脂池中,并完全沉浸于树脂中。同时保证蜂窝块处于平整状态并密闭该树脂池,开始抽真空使其处于真空状态。

(2)将熔融态树脂冷却至室温,将填充了树脂的蜂窝块脱模取出,根据制品尺寸先行锯成坯件,然后夹持于数控机床上在常温下进行机械切削加工。

(3)产品加工后,将制品及边切削废料分别加热,对填充在制品中的固态树脂进行熔化,并采用熔体过滤的方式分离切削下的边角碎屑进行单独回收,树脂则可以重新铸带切片,回收再利用。

附图中的各个部件的形状均是示意性的,不排除与其真实形状存在一定差异,附图仅用于本发明的原理进行说明,并非意在对本发明进行限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所有的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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