阅读说明：本技术 带内螺纹定位金属镶嵌件的泡沫夹层复材制件及制造方法 (Foam sandwich composite material part with internal thread positioning metal insert and manufacturing method thereof ) 是由 顾勇涛 陈建旭 陈永 岳海亮 朱坤坤 于 2019-09-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种带内螺纹定位金属镶嵌件的泡沫夹层复材制件及制备方法,所述制件包括：PMI泡沫、上蒙皮、下蒙皮和金属镶嵌件,所述金属镶嵌件镶置在所述PMI泡沫中；所述PMI泡沫放置于所述上蒙皮和所述下蒙皮之间,所述PMI泡沫上设有沉嵌件孔；所述上蒙皮包括PMI泡沫上表面向上依次设置的增强纤维布层和玻璃纤维布层；所述下蒙皮包括PMI泡沫下表面向下依次设置的增强纤维布层和玻璃纤维布层。本发明带内螺纹定位金属镶嵌件的泡沫夹层复材制件及制造方法,获得的复合材料夹层结构具有良好的整体性能,较高的抗拉拔强度以及较精度的成型定位。(The invention discloses a foam interlayer composite material part with an internal thread positioning metal insert and a preparation method thereof, wherein the part comprises the following components: the PMI foam comprises PMI foam, an upper skin, a lower skin and a metal insert, wherein the metal insert is embedded in the PMI foam; the PMI foam is placed between the upper skin and the lower skin, and a sunk insert hole is formed in the PMI foam; the upper skin comprises a reinforcing fiber cloth layer and a glass fiber cloth layer which are sequentially arranged on the upper surface of the PMI foam upwards; the lower skin comprises a reinforcing fiber cloth layer and a glass fiber cloth layer which are sequentially arranged downwards on the lower surface of the PMI foam. According to the foam sandwich composite material part with the internal thread positioning metal insert and the manufacturing method thereof, the obtained composite material sandwich structure has good overall performance, high tensile strength and high precision forming and positioning.)

带内螺纹定位金属镶嵌件的泡沫夹层复材制件及制造方法

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，涉及一种碳纤维复合材料带内螺纹定位金属镶嵌件的泡沫夹层结构及其制造工艺方法。

背景技术

目前复合材料夹层结构具有较高的抗弯高度，可以在最少质量下达到刚性的要求。和零件之间的连接，夹层结构复合材料内埋金属嵌件泡沫夹层件在航天工业、航空工业、汽车领域得到了广泛的应用。

现有带内螺纹定位金属镶嵌件的泡沫夹层复材制件主要是金属嵌件与复合材料泡沫夹层件二次胶接而成。这种方式有以下缺点：

首先工序长效率低：（1）复合材料泡沫夹层件成型制造；（2）复合材料泡沫夹层件制孔；（3）金属嵌件与复合材料泡沫夹层件胶接。

其次存在质量缺点：（1）金属嵌件定位不精确，尺寸公差大。（2）金属螺母嵌件与泡沫胶接，螺母扭矩容易转动。（3）金属螺母嵌件胶接无法做到泡沫与金属嵌件的结构性卡位，金属螺母嵌件受拉伸力易拉拔出.（4）金属螺母嵌件截面没有蒙皮包覆，受力金属嵌件周围出现裂纹影响判断。（5）蒙皮制孔，影响制件的刚度及强度。

因此，如何解决上述问题，是本领域技术人员着重要研究与解决的内容。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种带内螺纹定位金属镶嵌件的泡沫夹层复材制件及制造方法，获得的复合材料夹层结构具有良好的整体性能，较高的抗拉拔强度以及较精度的成型定位。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种带内螺纹定位金属镶嵌件的泡沫夹层复材制件，包括：PMI泡沫、上蒙皮、下蒙皮和金属镶嵌件，所述PMI泡沫上设有沉嵌件孔，所述金属镶嵌件镶置在所述沉嵌件孔中；所述PMI泡沫放置于所述上蒙皮和所述下蒙皮之间；所述上蒙皮包括在PMI泡沫上表面向上依次设置的增强纤维布层和玻璃纤维布层；所述下蒙皮包括在PMI泡沫下表面向下依次设置的增强纤维布层和玻璃纤维布层。

在本发明一个较佳实施例中，所述金属镶嵌件与所述PMI泡沫之间用环氧胶膜连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述上蒙皮与所述PMI泡沫之间用环氧胶膜连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述下蒙皮与所述 PMI泡沫之间用环氧胶膜连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述金属镶嵌件呈工字型。

在本发明一个较佳实施例中，所述上蒙皮铺设至所述金属镶嵌件的工字型的上表面，并露出所述金属镶嵌件的螺丝孔，所述下蒙皮铺设至所述金属镶嵌件的工字型的下表面。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种带内螺纹定位金属镶嵌件的泡沫夹层复材制件的制造方法，具体包括以下步骤：

具体包括以下步骤：

（1）加工PMI泡沫上的沉嵌件孔：使用机床在PMI泡沫上加工通孔，按图纸要求加工；

（2）PMI泡沫热处理：将所述步骤（1）中加工好的所述PMI泡沫进行热处理；

（3）金属镶嵌件绕胶膜：金属镶嵌件用酒精擦拭干净晾干5分钟，然后缠环氧胶膜；

（4）PMI泡沫铺胶膜：PMI泡沫正反面铺环氧胶膜，漏出金属嵌件螺丝孔；

（5）制件铺上下蒙皮：铺设方式采用上下循坏，C型搭接的方式；

（6）入模固定嵌件：嵌件螺丝孔须与模具螺栓孔垂直、锁螺栓、封装固化；

（7）脱模：固化完成后，脱模即得产品。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（3）中，所述金属镶嵌件为工字型，在工字中间缠黑色发泡胶，所述黑色发泡胶的大小与金属嵌件截面略小，再缠一层胶膜，最后镶入PMI泡沫。

本发明的有益效果是：本发明带内螺纹定位金属镶嵌件的泡沫夹层复材制件及制造方法，具有以下优点：

（1）效率产能提升，本发明制造工艺方法提升了效率和缩短了制件周期；

（2）更加精确金属嵌件位置，尺寸的保证；

（3）大大提高金属螺母嵌件扭力数据；

（4）金属螺母嵌件设计“工”字与泡沫配合的结构性卡位，从结构上解决了金属嵌件易拉拔出的可能；

（5）金属螺母嵌件截面有蒙皮包覆，解决了受力金属嵌件周围出现的裂痕，更保护了金属嵌件被拉拔出；

（6）本发明的蒙皮结构相比较之前的结构刚度高强度稳。

附图说明

图1是本发明带内螺纹定位金属镶嵌件的泡沫夹层复材制件一较佳实施例的结构示意图；

附图中各部件的标记如下：1-PMI泡沫、2-上蒙皮、3-下蒙皮、4-金属镶嵌件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1，本发明实施例包括：

一种带内螺纹定位金属镶嵌件4的泡沫夹层复材制件，包括：PMI泡沫1、上蒙皮2、下蒙皮3和金属镶嵌件4。

所述PMI泡沫1放置于所述上蒙皮22和所述下蒙皮3之间；所述上蒙皮2包括PMI泡沫1上表面向上依次设置的增强纤维布层和玻璃纤维布层；所述下蒙皮3包括PMI泡沫1下表面向下依次设置的增强纤维布层和玻璃纤维布层。所述上蒙皮2与所述PMI泡沫1之间用环氧胶膜连接。所述下蒙皮3与所述 PMI泡沫1之间用环氧胶膜连接。

所述PMI泡沫1上设有沉嵌件孔，所述金属镶嵌件4镶置在所述PMI泡沫1的沉嵌件孔中，所述金属镶嵌件4与所述PMI泡沫1之间用环氧胶膜连接。本实施例中，所述金属镶嵌件4呈工字型，所述沉嵌件孔为通孔，所述金属镶嵌件4放置在所述通孔中，所述金属镶嵌件4的工字型的上表面的螺丝孔露出，其他部分被所述上蒙皮2一起覆盖，所述金属镶嵌件4的工字型的下表面被所述下蒙皮3一起覆盖。

所述带内螺纹定位金属镶嵌件4的泡沫夹层复材制件的制造方法，具体包括以下步骤：

（1）加工PMI泡沫上的沉嵌件孔：使用机床在PMI泡沫1上加工通孔，按图纸要求加工；

（2）PMI泡沫热处理：将所述步骤（1）中加工好的所述PMI泡沫1进行热处理；

（3）金属镶嵌件绕胶膜：金属镶嵌件4用酒精擦拭干净晾干5分钟，然后缠环氧胶膜，工字中间缠黑色发泡胶，所述黑色发泡胶的大小与金属嵌件截面略小，再缠一层胶膜，最后镶入PMI泡沫1；

（4）PMI泡沫铺胶膜：PMI泡沫1正反面铺环氧胶膜，漏出金属嵌件螺丝孔；

（5）制件铺上下蒙皮3：铺设方式采用上下循坏，C型搭接的方式；

（6）入模固定嵌件：嵌件螺丝孔须与模具螺栓孔垂直、锁螺栓、封装固化；

（7）脱模：固化完成后，脱模即得产品。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。