[实用新型]一种蜂窝柔性材料加工固持的预压紧装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及压紧装置，尤其涉及一种蜂窝柔性材料加工固持的预压紧装置。

背景技术

蜂窝柔性材料是一种先进的航空复合材料，具有轻质、高强、密度低等优点，而且根据需要可以在较大范围内按照密度进行选择与调整，以Nomex蜂窝为芯材制成的夹层结构件，其比强度、比刚度约为钢材的9倍，同时蜂窝柔性材料具有耐腐蚀、抗冲击、抗疲劳、吸收振动能量和热稳定性好以及优良的绝缘性能和透电磁波等一系列优良特性。蜂窝柔性材料的应用首先是从航空航天领域开始的，从其投入应用以来有三件标志性的历史事件。第一件是美国的第一架八座商用飞机—里尔芳2100号，这架飞机仅重567kg，它以结构小巧、重量轻而称奇于世；第二件是哥伦比亚号航天飞机；第三件是波音767大型客机。蜂窝柔性材料在这几个飞行器上的成功应用，表明了蜂窝柔性材料良好的使用性能和制造技术的成熟，这些成就推动了复合材料在重要工程结构上的推广应用步伐。

伴随着航空航天等工业的发展，蜂窝芯结构作为一种新型的结构复合材料，其应用数量和应用范围日益增加。在建筑行业，采用蜂窝芯结构作墙体，可以大大减轻地震造成的人员伤亡和财产损失；在汽车工业中，蜂窝柔性材料主要应用于车身外蒙皮、车身结构、车架结构、保险杠、座椅、车门等处；在船舶工业中，采用蜂窝柔性材料作舱壁以减少船重，改善船的灵活性和稳定性；新一代高速火车车厢正在逐步采用蜂窝芯结构取代FRP、钢板、铝板。意大利新一代ETR460、470、500高速火车，采用Hexel公司提供的Hexlite310蜂窝柔性材料制造车厢的侧板、顶板和行李间等，从而使车厢重量从原来12吨/节减至4吨/节，降低了车厢的重量以及车轴、轨道的负荷，使得仍在沿用旧轨道行驶时达到高速目标(ERT500车速大于200km/h)，并且有效地减少了动力消耗以及维修费用。

蜂窝柔性材料作为一种新型的复合材料，由于具有各种优良的物理性能，其应用领域还在不断扩大，但是由于这种新型材料独特的外形结构和特殊的各向异性力学性能，使得其在高速铣削加工过程中所采用的固持方法也完全不同于一般的金属材料。通常的蜂窝芯零件类似于金属材料加工中的板类零件，零件面积很大，厚度很薄，零件本身的刚性较差。在金属板类材料加工过程中，目前通常采用的固持方法是真空吸附法和磁场吸附法。真空吸附法主要应用于板类零件的铣削加工，磁场吸附法主要应用于板类零件的磨削加工。通过真空压力或者磁场力的作用使得金属板类零件的底面与固持平台的表面紧密贴合，从而达到对金属板类零件的装夹、固持。目前，适用于蜂窝芯零件的主要固持方法有以下四种：(1)聚乙二醇法，(2)双面粘结带法，(3)隔膜法，(4)磁场和摩擦吸附法(浙江大学发明专利ZL 01 1 35679.0)。采用聚乙二醇、双面粘结带、隔膜等方法时，工人在固持零件过程中需要不断的用沙袋对蜂窝芯零件进行拍打，使蜂窝芯零件底面与固持平台表面尽量贴合。但是这种方法使用丙酮作为清洗剂，会导致环境污染，长时间接触此类物质还有致癌的危险。大量生产实践也表明这种固持方法提供的固持力小，固持可靠性、稳定性差。隔膜法成本极高，一般情况下很少被工厂采用。浙江大学提出的基于磁场和摩擦吸附的固持方法属于纯物理过程的蜂窝固持方法，具有操作简单、固持可靠、成本低廉、绿色等优点。本实用新型提出的一种基于阵列布置的弹簧压紧装置，主要用于发明专利ZL 01 1 35679.0的配套使用，解决填充铁粉颗粒之前的蜂窝预压紧问题，从而进一步提高蜂窝柔性材料的加工精度。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种蜂窝柔性材料加工固持平台的预压紧装置。

它包括步进电机、蜗轮蜗杆减速器、第一滚轮、固定支架、移动压紧框、弹簧、浮动接头、气缸、升降支架、蜂窝、磁性固持平台、薄钢板、螺母、滚子链、传动轴、链轮、第一槽钢、第一导轨、第二导轨、第二槽钢、第二滚轮、机床平台，机床平台上设有固定支架、气缸和磁性固持平台，固定支架上设有移动压紧框，移动压紧框一端设有步进电机，步进电机依次与蜗轮蜗杆减速器、滚子链、链轮、第一滚轮、传动轴相连接，第一滚轮和第二滚轮通过圆螺母固定在传动轴的两端部，同时滚子链、第一滚轮、传动轴连接在移动压紧框的下面。焊接在n条薄钢板上的m×n个弹簧构成的阵列通过螺母连接在移动压紧框的边框上，升降支架通过浮动接头连接在气缸上方，升降支架上方连接第一槽钢和第二槽钢，第一导轨位于第一槽钢内部，第二导轨位于第二槽钢内部，磁性固持平台位于升降支架的下方。