一种低密度蜂窝板材夹芯制作拉伸成型设备及成型方法与流程

本发明涉及蜂窝板材加工技术领域，具体提供了一种低密度蜂窝板材夹芯制作拉伸成型设备及成型方法。

背景技术：

蜂窝板是由两块较薄的面板，牢固地粘结在一层较厚的蜂窝状夹芯两面而制成的板材，亦称蜂窝夹层结构；蜂窝夹芯一种低密度蜂窝状材料，用作夹层结构的芯材；可以使用500多种不同的材料制造，主要的蜂窝芯材材料有铝合金、用树脂浸渍的玻璃纤维织物、芳族纤维纸、牛皮纸、石墨纤维和凯夫拉纤维等，树脂含量约50％；蜂窝孔有多种不同形状，如六边形、矩形、增强形等，其性能取决于材料、孔格形状和尺寸等。

在蜂窝板材加工生产过程中，对于蜂窝夹芯的生产加工是关键，将直接影响到蜂窝板的性能和质量，对于纤维类材料的蜂窝夹芯常常采用拉伸成型的方式进行成型加工，一般先将纤维织物加工成蜂窝叠块，然后将蜂窝叠块分切成蜂窝条，最后再对蜂窝条进行拉伸，形成一定蜂窝孔形状的蜂窝夹芯，在蜂窝条拉伸加工成蜂窝夹芯的过程中，主要存在以下问题：

1、拉伸过程中，拉伸力作用不均，易出现拉伸变形的情况发生，即拉伸形成的蜂窝孔存在变形；

2、拉伸过程中，不易控制拉伸量，以至于存在拉伸不足或拉伸过度的情况发生。

基于上述问题，本发明提出了一种低密度蜂窝板材夹芯制作拉伸成型设备及其处理方法，主要针对蜂窝板材的低密度蜂窝夹芯进行拉伸成型加工。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种低密度蜂窝板材夹芯制作拉伸成型设备及拉伸成型方法，可以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种低密度蜂窝板材夹芯制作拉伸成型设备，包括承载台、设置在所述承载台上的拉伸限位机构、设置在所述承载台上的拉伸驱动机构和设置在所述拉伸驱动机构上的一对拉伸夹持机构，所述承载台包括两个竖直的侧板和位于两个所述侧板之间的水平承载板，一对所述拉伸夹持机构关于两个所述侧板的对称面镜像对称设置，且一对所述拉伸夹持机构位于所述承载板的上方，所述拉伸驱动机构可驱动一对所述拉伸夹持机构相向运动或背向运动，所述拉伸限位机构用于限制一对所述拉伸夹持机构向背运动的间距，其中：

所述拉伸夹持机构包括运动架、驱动气缸、行程滑板、驱动杆、连杆、夹持板、配合板和穿插杆，所述运动架包括两个l形板、固定安装在两个所述l形板之间的背板和固定安装在两个所述l形板之间的导向板，两个所述l形板的内l形面靠向外侧，两个所述l形板的内侧壁上分别设有滑轨，所述滑轨位于所述背板和所述导向板之间，所述驱动气缸固定安装在所述背板的外侧壁的中心位置，所述行程滑板水平滑动安装在两个所述滑轨之间，所述驱动气缸的输出端固定连接在所述行程滑板上，所述行程滑板上沿水平直线均匀分布有所述驱动杆，所述驱动杆水平可滑动式穿过所述导向板，每个所述驱动杆的末端均铰接有两个所述连杆，位于所述驱动杆上的两个所述连杆分布在同一平面且关于该驱动杆的中心轴对称，位于两侧的两个所述驱动杆上靠内侧的所述连杆上分别铰接安装有所述夹持板，位于两侧的两个所述驱动杆上靠外侧的所述连杆上分别铰接安装有所述配合板，位于两侧的两个所述驱动杆之间的每个所述驱动杆上的两个连杆均分别铰接安装有所述夹持板，所述穿插杆水平固定连接在两个所述l形板之间，所述穿插杆的中心轴与所述拉伸夹持机构的运动方向垂直，所述夹持板和所述配合板分别滑动安装在所述穿插杆上。

优选的，所述拉伸限位机构包括两个固定连接在两个所述侧板之间平行设置的刻度导杆、两个滑动安装在两个所述刻度导杆上的挡板和转动安装在两个所述侧板之间的一号双向螺杆，两个所述刻度导杆对应分布在所述承载板的两侧，且所述刻度导杆的轴向与所述拉伸驱动机构的驱动方向平行，一对所述拉伸夹持机构位于两个所述挡板之间，所述挡板从所述承载板的下方穿过，且两个所述挡板关于两个所述侧板的对称面对称设置，所述刻度导杆上设有两段从中间零刻度线延伸的长度刻度，所述零刻度线位于两个所述侧板的对称面上，两个所述挡板对应螺纹连接在所述一号双向螺杆上旋向相反设置的两段螺纹上。

优选的，所述拉伸驱动机构包括固定安装在其中一个所述侧板外侧壁上的驱动电机、水平转动安装在两个所述侧板之间的二号双向螺杆和固定连接在两个所述侧板之间的导杆，所述二号双向螺杆一端与所述驱动电机的输出轴固定连接，两个所述拉伸夹持机构中位于其中一侧的两个所述l形板对应螺纹连接在所述二号双向螺杆上旋向相反设置的两段螺纹上，位于另一侧的两个所述l形板分别滑动安装在所述导杆上。

优选的，所述挡板的两侧分别设有竖直向上的限位挡片，两个所述限位挡片对应分布在所述承载板的两侧，当一对所述拉伸夹持机构背向运动时，所述限位挡片可挡住相对位置的所述l形板。

优选的，所述一号双向螺杆一侧轴端设有手轮。

优选的，相邻的两个所述驱动杆上相邻的所述连杆上安装的两个所述夹持板的相对面上设有摩擦面。

此外，本发明还提供了一种低密度蜂窝板材夹芯制作拉伸成型方法，其成型方法具体如下：

s1、调节拉伸限位机构：调节拉伸限位机构，用于对一对拉伸夹持机构背向运动间距进行限位，使得拉伸距离与所要拉伸成型的蜂窝板材夹芯的拉伸宽度相对应；

s2、蜂窝条的夹持：将蜂窝条放置在承载板上，并将蜂窝条夹持在一对拉伸夹持机构之间；

s3、拉伸成型：通过拉伸驱动机构带动一对拉伸夹持机构背向运动，直至运动至拉伸限位机构限制的最大拉伸间距处停止，在背向运动的同时，蜂窝条被逐渐拉伸形成蜂窝板材夹芯；

s4、取出成型夹芯：一对拉伸夹持机构松开已成型的蜂窝板材夹芯，并将成型夹芯取出。

上述技术方案具有如下优点或者有益效果：

1.本发明提供了一种低密度蜂窝板材夹芯制作拉伸成型设备，在本设备中采用一对相对设置的拉伸夹持机构对蜂窝条进行两侧夹持，且拉伸夹持机构上均匀分布有多组相互配合用于夹持的夹持板，使得拉伸牵引的作用力分布均匀，避免拉伸过程中蜂窝孔拉伸变形的情况发生，通过设置的拉伸驱动机构可带动两个拉伸夹持机构运动，可实现自动拉伸，拉伸效果好，加工效率高。

2.本发明提供了一种低密度蜂窝板材夹芯制作拉伸成型设备，在本设备中设置了拉伸限位机构，可根据所要拉伸成型的蜂窝夹芯的拉伸宽度进行相应调节，使得拉伸驱动机构在拉伸过程中驱动到限制位置处为止，从而构成自动限位，避免拉伸过程中拉伸不足或拉伸过量的情况发生，保证拉伸至预定拉伸量，从而保证了拉伸效果，进而可提高蜂窝板材的性能和质量。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分，并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1是本发明提供的一种低密度蜂窝板材夹芯制作拉伸成型设备在其中一个视角下的立体结构示意图；

图2是本发明提供的一种低密度蜂窝板材夹芯制作拉伸成型设备在另一个视角下的立体结构示意图；

图3是本发明提供的一种低密度蜂窝板材夹芯制作拉伸成型设备的俯视图；

图4是本发明提供的一种低密度蜂窝板材夹芯制作拉伸成型设备的侧视图；

图5是本发明中拉伸夹持机构的立体结构示意图；

图6是图2中a处的局部放大示意图。

图中：1、承载台；11、侧板；12、承载板；2、拉伸限位机构；21、刻度导杆；22、挡板；221、限位挡片；23、一号双向螺杆；231、手轮；3、拉伸驱动机构；31、驱动电机；32、二号双向螺杆；33、导杆；4、拉伸夹持机构；41、运动架；411、l形板；4111、滑轨；412、背板；413、导向板；42、驱动气缸；43、行程滑板；44、驱动杆；45、连杆；46、夹持板；461、摩擦面；47、配合板；48、穿插杆。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施，但不作为对本发明的限定。

参阅附图1-6所示，一种低密度蜂窝板材夹芯制作拉伸成型设备，包括承载台1、设置在承载台1上的拉伸限位机构2、设置在承载台1上的拉伸驱动机构3和设置在拉伸驱动机构3上的一对拉伸夹持机构4，承载台1包括两个竖直的侧板11和位于两个侧板11之间焊接固定的水平承载板12，一对拉伸夹持机构4关于两个侧板11的对称面镜像对称设置，且一对拉伸夹持机构4位于承载板12的上方，拉伸驱动机构3可驱动一对拉伸夹持机构4相向运动或背向运动，拉伸限位机构2用于限制一对拉伸夹持机构4向背运动的间距，其中：

拉伸夹持机构4包括运动架41、驱动气缸42、行程滑板43、驱动杆44、连杆45、夹持板46、配合板47和穿插杆48，运动架41包括两个l形板411、焊接固定安装在两个l形板411之间的背板412和焊接固定安装在两个l形板411之间的导向板413，两个l形板411的内l形面靠向外侧，两个l形板411的内侧壁上分别设有滑轨4111，滑轨4111位于背板412和导向板413之间，驱动气缸42固定安装在背板412的外侧壁的中心位置，行程滑板43水平滑动安装在两个滑轨4111之间，驱动气缸42的输出端固定连接在行程滑板43上，行程滑板43上沿水平直线均匀分布有十个驱动杆44，驱动杆44水平可滑动式穿过导向板413，每个驱动杆44的末端均铰接有两个连杆45，位于驱动杆44上的两个连杆45分布在同一平面且关于该驱动杆44的中心轴对称，位于两侧的两个驱动杆44上靠内侧的连杆45上分别铰接安装有夹持板46，位于两侧的两个驱动杆44上靠外侧的连杆45上分别铰接安装有配合板47，位于两侧的两个驱动杆44之间的每个驱动杆44上的两个连杆45均分别铰接安装有夹持板46，穿插杆48水平固定连接在两个l形板411之间，穿插杆48的中心轴与拉伸夹持机构4的运动方向垂直，夹持板46和配合板47分别滑动安装在穿插杆48上。配合板47分布在两侧位置，夹持板46分布在两个配合板47之间，具体分布位置关系如附图5所示，配合板47起到配合作用，使得整个驱动杆44和连杆45组成的系统的受力更均衡，在本拉伸夹持机构4中，相邻的两个驱动杆44上相邻的两个夹持板46配合起到对蜂窝条的夹持作用。

调节好拉伸限位机构2后，便可将蜂窝条夹持在一对相对设置的拉伸夹持机构4中，具体来说，通过拉伸驱动机构3驱动两个拉伸夹持机构4，使得两个拉伸夹持机构4相向运动到合适的间距位置(合适的间距位置指的是两个拉伸夹持机构4可以夹住蜂窝条)为止，随后启动驱动气缸42，驱动气缸42的输出端收缩，从而拉动行程滑板43向着靠近驱动气缸42的方向滑动，继而行程滑板43上的驱动杆44随着同步运动，从而驱动杆44将拉动连杆45，连杆45的夹角将减小，由于穿插杆48的限制作用，位于同个驱动杆44上的两个连杆45上铰接的夹持板46将在穿插杆48上相向滑动，相对应的是相邻的两个驱动杆44上的两个相邻的夹持板46将背向滑动，从而背向滑动的两个夹持板46间距增大，便可将蜂窝条的拉伸牵引边依次放在每组背向滑动打开的两个夹持板46之间，随后再次通过驱动气缸42驱动夹持板46滑动而将蜂窝条的拉伸牵引边进行夹持夹紧，显而易见的是，驱动气缸42驱动相邻的两个驱动杆44上相邻的夹持板46打开和夹紧的过程是对应相反的运动过程，因此夹持动作过程不再赘述，如附图1所示，每个驱动杆44上的两个连杆45呈一百八十度夹角状态，呈现的是完全夹持状态。拉伸夹持机构4中通过均匀分布设置的夹持板46，使得夹持牵引位置实现多处均匀分布，因此蜂窝条拉伸成型的拉伸受力点分布将更加均匀，最终使得拉伸成型的蜂窝板材夹芯不至拉伸变形。

进一步地，拉伸限位机构2包括两个焊接固定连接在两个侧板11之间平行设置的刻度导杆21、两个滑动安装在两个刻度导杆21上的挡板22和转动安装在两个侧板11之间的一号双向螺杆23，两个刻度导杆21对应分布在承载板12的两侧，且刻度导杆21的轴向与拉伸驱动机构3的驱动方向平行，一对拉伸夹持机构4位于两个挡板22之间，挡板22从承载板12的下方穿过，且两个挡板22关于两个侧板11的对称面对称设置，刻度导杆21上设有两段从中间零刻度线延伸的长度刻度，零刻度线位于两个侧板11的对称面上，两个挡板22对应螺纹连接在一号双向螺杆23上旋向相反设置的两段螺纹上，一号双向螺杆23一侧轴端设有手轮231。刻度导杆21上的两段长度刻度可用于标识两个挡板22所处的位置，且两个挡板22对应的位置长度刻度是相同的。

在进行拉伸成型前，需要根据所要拉伸的蜂窝板材夹芯的拉伸宽度对拉伸限位机构2进行调节，具体的，可以通过转动手轮231带动一号双向螺杆23转动，从而一号双向螺杆23上两段相反设置的螺纹将驱动两个挡板22，从而使得两个挡板22相向或背向运动，继而改变两个挡板22的相对间距，具体的间距可对应在刻度导杆21上直接读取，调整好间距的两个挡板22可使得拉伸驱动机构3在驱动拉伸过程中，一方面避免拉伸成型不到位，另一方面避免了拉伸过度，使得被拉伸的蜂窝条能够达到预定的拉伸宽度。

进一步地，拉伸驱动机构3包括通过螺栓固定安装在其中一个侧板11外侧壁上的驱动电机31、水平转动安装在两个侧板11之间的二号双向螺杆32和焊接固定连接在两个侧板11之间的导杆33，二号双向螺杆32一端与驱动电机31的输出轴固定连接，两个拉伸夹持机构4中位于其中一侧的两个l形板411对应螺纹连接在二号双向螺杆32上旋向相反设置的两段螺纹上，位于另一侧的两个l形板411分别滑动安装在导杆33上。

拉伸驱动机构3主要用于进行拉伸成型，具体的，当蜂窝条夹持在两个拉伸夹持机构4中后便可进行驱动拉伸，启动驱动电机31，驱动电机31将驱动二号双向螺杆32转动，二号双向螺杆32上旋向相反设置的两段螺纹将对应驱动两个拉伸夹持机构4，使得两个拉伸夹持机构4将匀速背向运动，在背向运动的过程中，两个拉伸夹持机构4将牵引着蜂窝条的两侧缓慢匀速拉伸，当达到拉伸限位机构2的限位处，蜂窝条将完成完全拉伸成型，形成蜂窝板材夹芯；在拉伸驱动机构3的驱动下，蜂窝条可实现自动拉伸成型。

更进一步地，挡板22的两侧分别设有竖直向上的限位挡片221，两个限位挡片221对应分布在承载板12的两侧，当一对拉伸夹持机构4背向运动时，限位挡片221可挡住相对位置的l形板411。挡板22具体通过限位挡片221进行阻挡限位。

进一步地，相邻的两个驱动杆44上相邻的连杆45上安装的两个夹持板46的相对面上设有摩擦面461。摩擦面461将在蜂窝条夹持后直接与蜂窝条牵引边进行接触，提高接触摩擦力可避免在驱动拉伸时脱离拉伸夹持机构4。

此外，本发明还提供了一种低密度蜂窝板材夹芯制作拉伸成型方法，采用上述设备进行低密度蜂窝板材夹芯制作拉伸成型的成型方法具体如下：

s1、调节拉伸限位机构2：调节拉伸限位机构2，用于对一对拉伸夹持机构4背向运动间距进行限位，使得拉伸距离与所要拉伸成型的蜂窝板材夹芯的拉伸宽度相对应；

s2、蜂窝条的夹持：将蜂窝条放置在承载板12上，并将蜂窝条夹持在一对拉伸夹持机构4之间，具体将蜂窝条的拉伸牵引边夹持在相邻配合的夹持板46之间；

s3、拉伸成型：通过拉伸驱动机构3带动一对拉伸夹持机构4背向运动，直至运动至拉伸限位机构2限制的最大拉伸间距处停止，在背向运动的同时，蜂窝条被逐渐拉伸形成蜂窝板材夹芯；

s4、取出成型夹芯：一对拉伸夹持机构4松开已成型的蜂窝板材夹芯，并将成型夹芯取出。

本领域技术人员应该理解，本领域技术人员结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，在此不予赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。