[发明专利]一种蜂窝芯加工的方法

说明书

技术领域

本发明涉及航空制造技术领域，专门针对蜂窝芯夹层零件制造过程中蜂窝芯外形时固定、夹持、加工的方法。具体来说，就是使用聚乙二醇固定蜂窝芯，并铣切蜂窝芯型面的方法。

背景技术

出于减重的需要，航空、航天产品中，使用了大量的蜂窝芯夹层组件，包括金属蜂窝芯和非金属蜂窝芯。为了适应飞机等理论外形的要求，蜂窝芯夹层组件通常是变截面或者曲面。这就要求其中的蜂窝芯零件也是变截面或者曲面。在零件制造过程中，由于蜂窝芯格的横向和纵向上承受切向应力的能力很弱，因此，对蜂窝芯型材的机加和外形切割是蜂窝芯型材广泛应用的一个技术障碍。

发明内容

本发明就是提供一种蜂窝芯加工的方法，可有效保证蜂窝芯能够固定在工装上，并且在机加过程中蜂窝芯壁不会移动，从而保证能够精确加工出变截面或者曲面蜂窝芯外形。

一种蜂窝芯的加工方法，其特征在于：

1)包含一个蜂窝芯型材，该蜂窝芯型材的一侧表面为待加工面，另一侧表面为定位型面；

2)一个定位工装，该工装具有与蜂窝芯的定位型面相匹配的定位面；

3)将蜂窝芯型材的定位型面贴合在定位工装的定位面上；

4)向固定好的蜂窝芯型材的蜂窝芯内灌注粉末状的聚乙二醇；

5)用真空袋封闭蜂窝芯型材；

6)将步骤5)所述的定位工装和蜂窝芯型材送入加温设备中，加温至80℃-85℃保持30分钟，使全部聚乙二醇融化；然后在常温下冷却；

7)在常温下冷却，使聚乙二醇凝固并将蜂窝芯型材和定位工装粘接在一起；

8)将步骤7)所述粘接在一起的蜂窝芯型材和定位工装固定在机加设备上进行机加操作；

9)将加工完成后的蜂窝芯型材连同定位工装再加温至80℃-85℃，使聚乙二醇全部融化，从定位工装上取下加工后的蜂窝芯型材用水清洗即可。

本发明的有益效果在于：利用材料聚乙二醇的特性实现固定、夹持蜂窝芯的目的。聚乙二醇在常温下是固体，温度在60℃～70℃时变成液体，温度下降会重新结晶，粘附在工装和零件上。液态聚乙二醇的特性是对金属和绝大部分非金属材料浸润，只有尼龙等少数非金属材料不浸润。利用这一特性，可以实现对金属蜂窝芯和非金属蜂窝芯的固定、夹持。同时，聚乙二醇的结晶、融化时不会分解，也不会产生其它副产物，它可以反复使用。另外，聚乙二醇的另外一个特性是能够溶于热水中。利用这个特性能够实现蜂窝芯上无残留聚乙二醇。基本的工程应用步骤就是首先在蜂窝芯中填充聚乙二醇，加温使之融化，降温，固定蜂窝芯，加工蜂窝芯，升温使聚乙二醇融化，温水冲洗取出蜂窝芯。至此，蜂窝芯型面加工完成。

本专利方法中配套的工艺方法是真空袋法。真空袋法是指在工装上制真空袋，将聚乙二醇和蜂窝芯零件包裹在内，这样就能限制聚乙二醇融化之后的流淌，保证蜂窝芯周边聚乙二醇结晶的高度。同时，应用砂袋定位蜂窝芯。蜂窝芯上均匀地放置砂袋，能够保证蜂窝芯与工装型面之间的贴合与定位。这一点在加工第二工作面上尤其重要。由于加温之后聚乙二醇呈液态，施加接触压即可使蜂窝芯与工装型面贴合。因此，蜂窝芯上砂袋的重量可不做要求。

具体实施方式

下面给出了实施中的最佳工艺实施方案：

1)确定蜂窝芯型材的一侧表面为待加工面，另一侧表面为定位型面；

2)确定一个定位工装，该工装具有与蜂窝芯的定位型面相匹配的定位面；将定位工装的定位型面清理干净，保证无外来物附着，如有脱模剂，应去除。

3)将蜂窝芯型材的定位型面贴合在定位工装的定位面上，用砂袋定位蜂窝芯。

4)向固定好的蜂窝芯型材的蜂窝芯内灌注粉末状的聚乙二醇。聚乙二醇灌注量不超过蜂窝芯格高度，最好在蜂窝芯型材的中心位置的蜂窝芯内填充的聚乙二醇约为蜂窝芯格高度的1/3左右，而在蜂窝芯的边缘位置填充聚乙二醇约为蜂窝芯格高度的2/3至满格。如对蜂窝芯有特殊的清洁度要求，可在聚乙二醇中混入少量荧光粉。

5)制真空袋，用真空袋封闭蜂窝芯型材。将真空袋内的砂袋转移至真空袋外。

6)将组合好的工装和零件送入加温设备中，加温至80℃。在80℃-85℃保持30分钟，使全部聚乙二醇融化。

7)取出工装和零件，在常温下冷却。移除砂袋，拆卸真空袋，使聚乙二醇凝固并将蜂窝芯型材和定位工装粘接在一起；

8)将步骤6)所述粘接在一起的蜂窝芯型材和定位工装固定在机加设备上进行机加操作。

9)将加工完成后的蜂窝芯型材连同定位工装再加温至80℃-85℃，使聚乙二醇全部融化，从定位工装上取下加工后的蜂窝芯型材用热水清洗即可。

如果蜂窝芯型材需要两面加工，按上述步骤加工完成一面后，将加工好的一面作为定位型面，同时要求工装的定位面与该蜂窝芯型材的定位型面匹配，重复上述3-9的工艺步骤即可。