[发明专利]一种蜂窝复合材料孔格自适应夹持装置及方法有效

专利信息
申请号: 202110064729.5 申请日: 2021-01-18
公开(公告)号: CN112894966B 公开(公告)日: 2022-11-18
发明(设计)人: 鲍永杰;马占鑫;许启灏;杨智勇;弓永军 申请(专利权)人: 大连海事大学
主分类号: B26D7/02 分类号: B26D7/02
代理公司: 大连至诚专利代理事务所(特殊普通合伙) 21242 代理人: 杜广虎;张海燕
地址: 116000 辽宁省*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 一种 蜂窝 复合材料 自适应 夹持 装置 方法
【说明书】:

本发明公开了一种蜂窝复合材料孔格自适应夹持装置,包括夹持装置底座、钢针固定板以及钢针;夹持装置底座中设有钢针安装腔,夹持装置底座的一端设有阵列孔板,阵列孔板上设有阵列孔,从钢针安装腔一侧可向阵列孔中插入钢针形成钢针阵列;当具有钢针阵列的夹持装置底座与蜂窝复合材料接触时,与蜂窝复合材料的孔壁端面接触的钢针可被顶入钢针安装腔中,与蜂窝复合材料的孔壁端面不接触的钢针插入至蜂窝孔中,且每个蜂窝孔中至少一个侧壁与插入至蜂窝孔中的钢针接触;夹持装置底座上设有钢针固定板插槽;钢针固定板可插入钢针固定板插槽中用于将插入至蜂窝孔中的钢针限位在阵列孔板上。该夹持装置实现了不同规格蜂窝复合材料乃至复杂孔格蜂窝材料的有效固持。

技术领域

本发明涉及蜂窝复合材料加工技术领域,具体涉及一种蜂窝复合材料孔格自适应夹持装置及方法。

背景技术

作为目前备受青睐的轻质材料,蜂窝复合材料具有比强度高、承载能力强等特点,因此在航空航天、卫星雷达、交通运输及工程建筑等各个领域得到了广泛的应用。但是,在机加工过程中,如果采用侧面压紧固持,蜂窝复合材料会产生显著变形,蜂窝孔格发生畸变,而且内部蜂窝壁缺少直接支撑,导致材料的制造精度无法满足其装配要求。为避免上述问题,蜂窝复合材料主要靠端面粘接固定,但蜂窝壁微米级的厚度尺寸意味着粘接面积小,端面粘接难以提供足够的固持力,尤其是在小件固定时,甚至产生无法固持的现象。因此,更加可靠有效的蜂窝复合材料固持技术是目前蜂窝复合材料加工问题迫切需要的。

在现有文献资料及专利检索中,中航飞机股份有限公司西安飞机分公司开发了一种蜂窝芯型材的加工的固持方法(CN104001973A),其本质是聚乙二醇升温融化后常温冷却,将蜂窝芯型材粘附在工装上,最后将聚乙二醇从加工好的蜂窝芯型材上加温、清洗去除,效率相对较低,且需要保证填充物与蜂窝壁分离性好;浙江大学开发了一种基于强磁场和摩擦吸附原理的蜂窝类柔性结构材料高速加工装夹平台技术(CN1346730),原理是在蜂窝材料中灌入磁性材料后,置于带有感应线圈的磁性材料装夹平台上,利用自身重力和磁场吸力的共同作用阻碍蜂窝材料的运动趋势,使蜂窝材料保持稳定、可靠的固定状态,从而达到固持的目的,成本较高,固持力与切削力间的匹配关系需要提前确定,而且不能用于蜂窝壁带微孔的新型蜂窝复合材料;大连理工大学开发了一种通过冰固持方式固持金属蜂窝材料的固持方法(CN105171460A),该方法将注入低温纯水或切削液的金属蜂窝置于制冷试验柜中,加工时用液氮内喷刀具加工金属蜂窝,液氮外喷保持冰冻状态,但不能用于通常需要防水的蜂窝复合材料。

发明内容

本发明针对以上问题提出了一种蜂窝复合材料孔格自适应夹持装置。

本发明采用的技术手段如下:

一种蜂窝复合材料孔格自适应夹持装置,包括夹持装置底座、钢针固定板以及钢针;

所述夹持装置底座中设有钢针安装腔,所述夹持装置底座的一端设有阵列孔板,所述阵列孔板上设有阵列孔,从所述钢针安装腔一侧可向所述阵列孔中插入所述钢针形成钢针阵列;

当具有钢针阵列的夹持装置底座与蜂窝复合材料接触时,与蜂窝复合材料的孔壁端面接触的钢针可被顶入钢针安装腔中,与蜂窝复合材料的孔壁端面不接触的钢针插入至蜂窝孔中,且每个蜂窝孔中至少一个侧壁与插入至所述蜂窝孔中的钢针侧壁接触;

所述夹持装置底座上设有钢针固定板插槽;

所述钢针固定板可插入所述钢针固定板插槽中用于将插入至蜂窝孔中的钢针限位在阵列孔板上。

进一步地,所述阵列孔的位置通过第一直线阵列和第二直线阵列的交点进行确定,

设定平行于阵列孔板的长边方向为X轴方向;

设定蜂窝复合材料的双层蜂窝壁沿X轴方向设置;

与双层蜂窝壁连接的分别为第一单层蜂窝壁和第二单层蜂窝壁;

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