[發明專利]一種蜂窩復合材料孔格自適應夾持裝置及方法

有效

• 申請號: 202110064729.5
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112894966B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 鮑永杰;馬占鑫;許啟灝;楊智勇;弓永軍
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: B26D7/02
• 分類號: B26D7/02
• 代理公司: 大連至誠專利代理事務所(特殊普通合伙) 21242
• 代理人: 杜廣虎;張海燕

本發明公開了一種蜂窩復合材料孔格自適應夾持裝置，包括夾持裝置底座、鋼針固定板以及鋼針；夾持裝置底座中設有鋼針安裝腔，夾持裝置底座的一端設有陣列孔板，陣列孔板上設有陣列孔，從鋼針安裝腔一側可向陣列孔中插入鋼針形成鋼針陣列；當具有鋼針陣列的夾持裝置底座與蜂窩復合材料接觸時，與蜂窩復合材料的孔壁端面接觸的鋼針可被頂入鋼針安裝腔中，與蜂窩復合材料的孔壁端面不接觸的鋼針插入至蜂窩孔中，且每個蜂窩孔中至少一個側壁與插入至蜂窩孔中的鋼針接觸；夾持裝置底座上設有鋼針固定板插槽；鋼針固定板可插入鋼針固定板插槽中用于將插入至蜂窩孔中的鋼針限位在陣列孔板上。該夾持裝置實現了不同規格蜂窩復合材料乃至復雜孔格蜂窩材料的有效固持。

技術領域

本發明涉及蜂窩復合材料加工技術領域，具體涉及一種蜂窩復合材料孔格自適應夾持裝置及方法。

背景技術

作為目前備受青睞的輕質材料，蜂窩復合材料具有比強度高、承載能力強等特點，因此在航空航天、衛星雷達、交通運輸及工程建筑等各個領域得到了廣泛的應用。但是，在機加工過程中，如果采用側面壓緊固持，蜂窩復合材料會產生顯著變形，蜂窩孔格發生畸變，而且內部蜂窩壁缺少直接支撐，導致材料的制造精度無法滿足其裝配要求。為避免上述問題，蜂窩復合材料主要靠端面粘接固定，但蜂窩壁微米級的厚度尺寸意味著粘接面積小，端面粘接難以提供足夠的固持力，尤其是在小件固定時，甚至產生無法固持的現象。因此，更加可靠有效的蜂窩復合材料固持技術是目前蜂窩復合材料加工問題迫切需要的。

在現有文獻資料及專利檢索中，中航飛機股份有限公司西安飛機分公司開發了一種蜂窩芯型材的加工的固持方法(CN104001973A)，其本質是聚乙二醇升溫融化后常溫冷卻，將蜂窩芯型材粘附在工裝上，最后將聚乙二醇從加工好的蜂窩芯型材上加溫、清洗去除，效率相對較低，且需要保證填充物與蜂窩壁分離性好；浙江大學開發了一種基于強磁場和摩擦吸附原理的蜂窩類柔性結構材料高速加工裝夾平臺技術(CN1346730)，原理是在蜂窩材料中灌入磁性材料后，置于帶有感應線圈的磁性材料裝夾平臺上，利用自身重力和磁場吸力的共同作用阻礙蜂窩材料的運動趨勢，使蜂窩材料保持穩定、可靠的固定狀態，從而達到固持的目的，成本較高，固持力與切削力間的匹配關系需要提前確定，而且不能用于蜂窩壁帶微孔的新型蜂窩復合材料；大連理工大學開發了一種通過冰固持方式固持金屬蜂窩材料的固持方法(CN105171460A)，該方法將注入低溫純水或切削液的金屬蜂窩置于制冷試驗柜中，加工時用液氮內噴刀具加工金屬蜂窩，液氮外噴保持冰凍狀態，但不能用于通常需要防水的蜂窩復合材料。

發明內容

本發明針對以上問題提出了一種蜂窩復合材料孔格自適應夾持裝置。

本發明采用的技術手段如下：

一種蜂窩復合材料孔格自適應夾持裝置，包括夾持裝置底座、鋼針固定板以及鋼針；

所述夾持裝置底座中設有鋼針安裝腔，所述夾持裝置底座的一端設有陣列孔板，所述陣列孔板上設有陣列孔，從所述鋼針安裝腔一側可向所述陣列孔中插入所述鋼針形成鋼針陣列；

當具有鋼針陣列的夾持裝置底座與蜂窩復合材料接觸時，與蜂窩復合材料的孔壁端面接觸的鋼針可被頂入鋼針安裝腔中，與蜂窩復合材料的孔壁端面不接觸的鋼針插入至蜂窩孔中，且每個蜂窩孔中至少一個側壁與插入至所述蜂窩孔中的鋼針側壁接觸；

所述夾持裝置底座上設有鋼針固定板插槽；

所述鋼針固定板可插入所述鋼針固定板插槽中用于將插入至蜂窩孔中的鋼針限位在陣列孔板上。

進一步地，所述陣列孔的位置通過第一直線陣列和第二直線陣列的交點進行確定，

設定平行于陣列孔板的長邊方向為X軸方向；

設定蜂窩復合材料的雙層蜂窩壁沿X軸方向設置；

與雙層蜂窩壁連接的分別為第一單層蜂窩壁和第二單層蜂窩壁；