[發明專利]一種曲面蜂窩結構的加工方法及曲面蜂窩結構

有效

• 申請號: 201710731522.2
• 申請日: 2017-08-23
• 公開（公告）號: CN107538763B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 陳凱;郭小滿;黨磊
• 申請（專利權）人: 中國商用飛機有限責任公司北京民用飛機技術研究中心;中國商用飛機有限責任公司
• 主分類號: B29C67/20
• 分類號: B29C67/20;G06F17/50;B32B37/06;B32B38/18;B32B3/12;B32B27/34;B32B27/02;B32B27/06;B32B33/00
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 陳超

本發明公開了一種曲面蜂窩結構的加工方法，屬于數控加工技術領域，包括：在建模軟件中建立三維曲面蜂窩結構數學模型，并將所述三維曲面蜂窩結構數學模型展開，得到平面蜂窩結構數學模型。獲取所述平面蜂窩結構數學模型的數據信息。將蜂窩平板固定在數控機床的夾持臺上，按所述數據信息加工所述蜂窩平板，得到平面蜂窩結構。對所述平面蜂窩結構貼膠膜。對貼膠膜后的平面蜂窩結構進行壓力變形，得到三維蜂窩結構。將所述三維蜂窩結構進行熱變形和預固化處理。將經過熱變形和預固化處理的三維蜂窩結構進行冷卻、脫模處理，得到曲面蜂窩結構。本發明加工過程中對原料精準切割，操作簡便，加工效率高。使成品尺寸等參數精確、成本低、實用性強。

技術領域

本發明屬于數控加工技術領域，特別涉及一種曲面蜂窩的加工方法及曲面蜂窩。

背景技術

現代工業生產越來越依賴于數控方法進行加工。為了提高產品的性能，在數控技術的支持下，零件的加工呈現多樣化，同時大量新材料得到了應用。但是，某些新型材料加工時，由于材質輕薄，剛性差或角度過大導致加工困難。紙蜂窩具有比強度、比剛度高，突出的耐腐蝕性和自熄性等優點，作為一種高性能夾芯材料，用于制造復合材料夾層結構。紙蜂窩是高端裝備輕量化的重要材料，大量應用于飛機的雷達罩、機翼和尾翼蒙皮、艙門、口蓋和機身整流罩等部位。飛機上使用的復合材料夾層結構大多為曲面結構，因此曲面紙蜂窩的加工具有重要的意義。

本領域現有技術中通常采用將矩形平板原料在模具中變形再進行加工，使得加工難度加大，無論是采用手動加工還是數控機械加工，其成品蜂窩結構的尺寸以及各角度精度差、難以控制。另外，部分現有技術中多采用數控機械加工，需要額外制造切割工裝或使用柔性工裝，增加了制造成本。尤其是對于某些大曲率的蜂窩結構，由于機床的頭部和刀具無法到達加工位置，需要與人工手動加工配合，增加了人工成本且使制造的成品尺寸等參數精度差。

發明內容

本發明的目的是提供一種曲面蜂窩結構的加工方法及曲面蜂窩結構，通過將蜂窩平板先進行平面加工，再進行變形處理，以及固化、冷卻、脫模處理的方法，得到曲面蜂窩結構。解決了現有技術中由于利用人工手動加工，造成所加工出的產品尺寸等參數精確度差，且耗費人工成本的問題。本申請的技術方案無需手動加工，使得最終加工的成品曲面蜂窩結構的尺寸等參數精度高，實用性強。

為解決上述問題，本發明的第一方面提供了一種曲面蜂窩結構的加工方法，包括以下步驟：

在建模軟件中建立三維曲面蜂窩結構數學模型，并將所述三維曲面蜂窩結構數學模型展開，得到平面蜂窩結構數學模型；

獲取所述平面蜂窩結構數學模型的數據信息；

將蜂窩平板固定在數控機床的夾持臺上，按所述數據信息加工所述蜂窩平板，得到平面蜂窩結構；

對所述平面蜂窩結構貼膠膜；

對貼膠膜后的平面蜂窩結構進行壓力變形，得到三維蜂窩結構；

將所述三維蜂窩結構進行熱變形和預固化處理；

將經過熱變形和預固化處理的三維蜂窩結構進行冷卻、脫模處理，得到曲面蜂窩結構。

進一步的，所述的加工方法，其中，所述建模軟件為Fibersim軟件。進一步的，所述的加工方法，其中，所述將所述三維曲面蜂窩結構數學模型展開，得到平面蜂窩結構數學模型包括以下步驟：

提取所述三維曲面蜂窩結構數學模型的下表面的數學模型；

在所述建模軟件中設置材料的變形角度警告值以及極限值；

將所述下表面的數學模型展開成平面；

以所述平面為下表面繪制蜂窩結構，得到所述平面蜂窩結構數學模型。

進一步的，所述的加工方法，其中，