[發(fā)明專利]一種復(fù)合材料加工毛刺的去除方法及涂膠設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310061899.7
• 申請(qǐng)日: 2023-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN116118073A
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮峰;馮平法;李博;徐捷;張可欣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)深圳國際研究生院
• 主分類號(hào): B29C37/02
• 分類號(hào): B29C37/02
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 王震宇

本發(fā)明公開了一種復(fù)合材料加工毛刺的去除方法及涂膠設(shè)備，包括如下步驟：對(duì)復(fù)合材料層合板進(jìn)行鉆削或銑削；在鉆削形成的孔的出口處涂敷膠水，或者在銑削部位的上表層處涂敷膠水，并待膠水固化；對(duì)孔進(jìn)行第二次鉆削或切削，或者對(duì)銑削部位的上表層進(jìn)行修邊，從而去除鉆削或銑削毛刺。利用固化的膠水對(duì)毛刺形成緊支撐，再對(duì)所述孔進(jìn)行第二次鉆削或切削，或者對(duì)所述銑削部位的上表層進(jìn)行修邊，其去毛刺效果好、效率高、工藝簡(jiǎn)單、成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合材料加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種復(fù)合材料加工毛刺的去除方法及涂膠設(shè)備。

背景技術(shù)

復(fù)合材料一般以纖維為增強(qiáng)體，樹脂為基體組成，是優(yōu)異的聚合物基高級(jí)材料。復(fù)合材料具有比強(qiáng)度高、密度低、抗疲勞性和抗沖擊性等優(yōu)異特性。復(fù)合材料層合板一般由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料預(yù)浸料按不同方向?qū)訉愉伔挪⒐袒尚椭瞥伞愉佒瞥傻膹?fù)合材料層合板憑借纖維材料優(yōu)異的拉壓特性具有出色的力學(xué)性能和機(jī)械性能。

復(fù)合材料層合板廣泛應(yīng)用于航空航天行業(yè)，是實(shí)現(xiàn)飛機(jī)構(gòu)件材料輕量化的重要材料，被用來制造飛機(jī)承力結(jié)構(gòu)件，如中央機(jī)翼、機(jī)盒隔板、機(jī)身艙壁等。為使結(jié)構(gòu)件形狀滿足使用要求，需要復(fù)合材料層合板進(jìn)行大量的銑削和鉆削加工，例如銑槽、銑邊、鉆孔等等。然而，復(fù)合材料層合板基體柔軟，而纖維又硬又脆，因此，在切割的過程中可能會(huì)發(fā)生各種損壞，其中最典型的損壞就是毛刺缺陷。在加工中，毛刺常出現(xiàn)于工件鉆削出口表面的纖維鋪層處和工件銑削表面的上下表層，表現(xiàn)為殘留的纖維絲或纖維層。

現(xiàn)有的加工毛刺去除工藝常采用冷凍去毛刺機(jī)理，通常需要借助冷凍去毛刺機(jī)，先利用液氮對(duì)毛刺進(jìn)行定向脆化，然后噴射高速冷凍粒子撞擊復(fù)合材料工件的毛刺，將孔周圍的毛刺撞擊下來，這種工藝既繁瑣又昂貴，冷凍機(jī)會(huì)造成大量的能源浪費(fèi)，而且容易在冷凍過程中容易脆化孔壁，造成二次損傷，毛刺去除精度差，使用局限性高。其他現(xiàn)有專利解決方案例如申請(qǐng)?zhí)枮镃N202110988979.8的發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種專用于芳綸纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的鉆頭，該鉆頭包括柄部，鉆桿，溝槽和外切削刃的設(shè)計(jì)，可以從孔邊緣至孔中心逐漸去除材料，進(jìn)而抑制復(fù)合材料鉆孔的加工毛刺產(chǎn)生。但是由于加工環(huán)境與工況的不確定性，復(fù)合材料層合板的種類、厚度、制孔的孔徑以及加工參數(shù)會(huì)隨加工目標(biāo)產(chǎn)生變化，鉆頭的設(shè)計(jì)參數(shù)也需要隨之變化，無法實(shí)現(xiàn)適用于多工況下的復(fù)合材料層合板毛刺去除且難以對(duì)厚度、孔徑等加工參數(shù)進(jìn)行針對(duì)性調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于解決傳統(tǒng)加工毛刺去除工藝去毛刺效果差、效率低、工藝繁瑣又昂貴的問題，提出一種復(fù)合材料加工毛刺的去除方法及涂膠設(shè)備。

本發(fā)明的技術(shù)問題通過以下的技術(shù)方案予以解決：

一種復(fù)合材料加工毛刺的去除方法，包括如下步驟：

對(duì)復(fù)合材料層合板進(jìn)行鉆削或銑削；

在鉆削形成的孔的出口處涂敷膠水，或者在銑削部位的上表層處涂敷膠水，并待所述膠水固化；

對(duì)所述孔進(jìn)行第二次鉆削或切削，或者對(duì)所述銑削部位的上表層進(jìn)行修邊，從而去除鉆削或銑削毛刺。

在一些實(shí)施例中，具體包括如下步驟：

S1、裝夾所述復(fù)合材料層合板；

S2、裝鉆削刀具并對(duì)刀；

S3、根據(jù)復(fù)合材料層合板制孔加工工況，設(shè)置第一次鉆削的參數(shù)；

S4、在復(fù)合材料層合板上鉆出通孔并退刀；

S5、在孔出口處涂膠并待膠水固化；

S6、判斷是否需要拆卸刀具或工件，若是，則進(jìn)入步驟S7；若否，則跳轉(zhuǎn)至步驟S8；

S7、換裝刀具或工件并重新對(duì)刀；

S8、根據(jù)復(fù)合材料層合板制孔加工工況，設(shè)置第二次鉆削或切削的參數(shù)；