一种用于v型蒙皮蜂窝夹层结构的胶接工艺

文档序号:800534 发布日期:2021-03-26 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 一种用于v型蒙皮蜂窝夹层结构的胶接工艺 (Gluing process for V-shaped skin honeycomb sandwich structure ) 是由 范雨娇 宋旻键 白树成 蔡良元 王新庆 姜茂川 曾安民 斯奎 朱慧斌 于 2020-12-07 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种用于V型蒙皮蜂窝夹层结构的胶接工艺,包括步骤一,将胶膜固定在V型蒙皮上;步骤二,对V型蒙皮采用专用模具进行定位;步骤三,对V型蒙皮与专用模具进行整体封装后进行蜂窝校验,观察V型蒙皮胶膜上的蜂窝压痕;步骤四:若压痕均匀将去除隔离膜后的V型蒙皮与专用模具作为新整体结构重新封装,对重新封装后的新整体结构升温进行胶接,本发明通过在V型蒙皮内预先固定胶膜,并利用专用模具进行定位,将专用模具与V型蒙皮进行蜂窝胶接校验,对胶膜压痕均匀的V型蒙皮与专用模具重新封装后进行胶接,能够使得V型蒙皮内的胶膜与蒙皮粘接牢靠,可以有效避免V型蒙皮成型过程中的胶接缺陷。(The invention relates to a gluing process for a V-shaped skin honeycomb sandwich structure, which comprises the following steps of fixing a glue film on a V-shaped skin; secondly, positioning the V-shaped skin by adopting a special mold; step three, carrying out honeycomb check after integrally packaging the V-shaped skin and the special die, and observing honeycomb imprints on the V-shaped skin adhesive film; step four: if the indentation is uniform, the V-shaped skin with the isolating film removed and the special mold are re-packaged as a new integral structure, and the re-packaged new integral structure is heated for bonding.)

一种用于V型蒙皮蜂窝夹层结构的胶接工艺

技术领域

本发明涉及金属结构的胶接领域,特别是涉及一种用于V型蒙皮蜂窝夹层结构的胶接工艺。

背景技术

在航空装备维修领域往往面临着准备寿命到期部分零部件不能满足要求,但由于零部件已经停产或者不易采购且成本较高的问题。再制造技术目前已经是恢复武器装备性能的一个重要手段。通过再制造修理手段可以通过恢复损伤零部件的原有尺寸、恢复或者提高其性能,从而有效延长航空装备的寿命提高其性能。现有的航空装备的修理过程中,往往蜂窝夹层胶接结构的部件损坏较为普遍,且再制造技术在其中的应用较为广泛。对于V型蒙皮结构的蜂窝夹层结构的胶接,特别对于槽型梁结构的胶接工艺也提出较大挑战。

因此,发明人提供了一种用于V型蒙皮蜂窝夹层结构的胶接工艺。

发明内容

(1)要解决的技术问题

本发明实施例提供了一种用于V型蒙皮蜂窝夹层结构的胶接工艺,通过在V型蒙皮内预先固定胶膜,并利用专用模具对V型蒙皮进行定位,将专用模具与V型蒙皮进行蜂窝校验,对胶膜压痕均匀的V型蒙皮和蜂窝与专用模具重新封装后进行升温胶接,能够使得V型蒙皮内的胶膜与蒙皮粘接牢靠,可以有效避免V型蒙皮成型过程中的胶接缺陷。

(2)技术方案

第一方面,本发明的实施例提出了一种用于V型蒙皮蜂窝夹层结构的胶接工艺,适用于加工槽型梁蜂窝夹层结构的V型蒙皮,所述V型蒙皮包括上板、下板以及连接所述上板与下板的连接端,包括步骤一:胶膜铺放,将所述胶膜铺放在所述V型蒙皮的内部,采用升温真空压力下预粘方法将所述胶膜固定在所述V型蒙皮上;步骤二:对所述V型蒙皮采用专用模具进行定位;步骤三:蜂窝校验,在所述专用模具与所述胶膜之间放置蜂窝材料,并在所述蜂窝材料的上、下表面与所述胶膜接触的位置放置隔离膜,对所述V型蒙皮和所述蜂窝与所述专用模具进行整体封装,对所述封装后的整体进行升温加压,拆除封装并去除所述隔离膜,观察所述上板上的所述胶膜上的压痕是否均匀;步骤四:固化成型,若步骤三中的观测结果为压痕均匀,将步骤三中已去除所述隔离膜后的所述V型蒙皮和所述蜂窝与所述专用模具作为新整体结构重新封装,对所述重新封装后的新整体结构升温至T2温度下进行胶接,所述温度T1为胶膜流变曲线中粘度降低温度至凝胶温度之间的温度值;温度T2为胶膜固化温度。

进一步地,所述专用模具包括模具平台、第一模具以及第二模具,所述模具平台用于固定所述下板,所述第一模具固定于所述模具平台上用于支撑所述上板,所述第二模具固定于所述模具平台上用于放置于所述V型蒙皮内,所述第一模具具有两个。

进一步地,所述模具平台上设有用于固定所述下板的边缘的边界线以及设有与所述连接端配合抵接的挡板,所述挡板上设有用于容纳所述连接端上的凹槽,所述连接端呈圆角设置,所述凹槽的内表面为圆弧状,所述连接端的外表面与所述凹槽的内表面的形状适配,所述凹槽上表面与内表面的夹角大于所述上板与下板的夹角。

进一步地,所述第一模具包括与所述连接端的内表面抵接的尖部以及连接于所述尖部上的支撑部,所述支撑部的下表面压紧所述下板,所述支撑部的上表面支撑所述上板,所述支撑部上远离所述尖部的一端固定在所述模具平台上。

进一步地,所述第二模具包括分体式结构的第一模具部分、第二模具部分以及第三模具部分,所述第一模具部分包括固定在所述模具平台上的固定安装部和容纳在所述V型蒙皮内的延伸部,所述第二模具部分与所述第三模具均设于所述V型蒙皮内,所述第二模具部分包括位于所述延伸部顶部上方的上模具顶板和位于所述延伸部底部下方的下模具底板,所述第三模具部分至少包裹所述延伸部的部分。

进一步地,所述槽型梁包括腹板以及分别连接于所述腹板两端的顶板和底板,所述底板与所述顶板均设有凹口槽,所述下模具底板设于所述底板的所述凹口槽内,以及所述上模具顶板设于所述顶板的所述凹口槽内,所述延伸部位于由所述腹板、所述顶板以及所述底板围成的空腔内,所述第三模具部分填充于所述延伸部在所述空腔内分别与所述腹板、所述顶板以及所述底板形成的间隙内。

进一步地,所述固定安装部上设有倾斜面,所述倾斜面上设有定位孔。

进一步地,所述第一模具部分由金属材料成型,所述第二模具部分与所述第三模具部分均由非金属材料成型,所述模具平台与所述第一模具由金属材料成型。

进一步地,所述步骤二的具体定位步骤包括步骤1,将粘好所述胶膜的所述V型蒙皮的连接端抵接在所述凹槽内,并将下板的边缘对准所述模具平台上的所述边界线,通过螺栓将所述下板固定在所述模具平台上;步骤2,将两个所述第一模具分别抵接到所述V型蒙皮的连接端的内表面,将所述第一模具的下表面压紧所述下板并固定在所述模具平台上,所述第一模具的上表面贴紧并支撑所述上板;步骤3,将所述第二模具部分装设于所述槽型梁的内部,并将所述第二模具与所述槽型梁固定连接为一个整体;步骤4,将所述整体至少部分放置于所述V型蒙皮的内部,并位于所述两个第一模具之间,所述第二模具上暴露于所述槽型梁的部分固定在所述模具平台上。

进一步地,所述第一模具包括尖部以及连接于所述尖部上的支撑部,将所述尖部抵接到所述V型蒙皮的连接端的内表面,所述支撑部的下表面压紧所述下板并固定在所述模具平台上,所述支撑部的上表面贴紧并支撑所述上板,所述第二模具包括分体式结构的第一模具部分、第二模具部分以及第三模具部分,所述第一模具部分的部分以及所述第二模具部分以及第三模具部分均设于所述槽型梁的内部,所述第一模具部分包括固定在所述模具平台上的固定安装部和容纳在所述槽型梁内的延伸部,所述第二模具部分包括位于所述延伸部顶部上方的上模具顶板和位于所述延伸部的底部下方的下模具底板,所述第三模具部分至少包裹所述延伸部的部分。

(3)有益效果

综上,本发明通过在V型蒙皮内预先固定胶膜,并利用专用模具对V型蒙皮进行定位,将专用模具与V型蒙皮进行蜂窝校验,对胶膜上的压痕均匀的V型蒙皮和蜂窝与专用模具重新封装后进行升温胶接,能够使得V型蒙皮内的胶膜与蒙皮粘接牢靠,可以有效避免V型蒙皮成型过程中的胶接缺陷。

本发明通过在模具平台上设有用于保护V型蒙皮尖端的凹槽,可以有效保护V型蒙皮尖端在成型过程中压力作用下不产生变形,并且通过角度设计保证整个V型蒙皮的胶接质量,从而能够降低工艺难度,提高成型质量。

本发明通过在槽型梁的成型过程采用了金属模具及非金属模具结合的方式,可以大大降低生产成本,并有效满足工艺实施要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的用于实现V型蒙皮胶接工艺的专用模具的结构示意图。

图2是本发明的模具平台与V型蒙皮的安装结构示意图。

图3是本发明的槽型梁模具的结构示意图。

图4是本发明的槽型梁模具的另一种结构示意图。

图中:

1-模具平台;11-挡板;

2-第一模具;21-尖部;22-支撑部;

3-第二模具;31-第一模具部分;32-第二模具部分;33-第三模具部分;311-固定安装部;312-延伸部;313-倾斜面;314-定位孔;321-上模具顶板;322-下模具底板;

4-凹槽;

5-V型蒙皮;51-上板;52-下板;53-连接端;

6-槽型梁;61-腹板;62-顶板;63-底板;

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理,但不能用来限制本发明的范围,即本发明不限于所描述的实施例,在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1是本发明实施例的一种的结构示意图,如图1和图2所示,该一种用于V型蒙皮蜂窝夹层结构的胶接工艺,适用于加工槽型梁蜂窝夹层结构的V型蒙皮,V型蒙皮5包括上板51、下板52以及连接上板51与下板52的连接端53,该工艺包括步骤一:胶膜铺放,将胶膜铺放在V型蒙皮5的内部,采用升温真空压力下预粘方法将胶膜固定在V型蒙皮5上,该预粘方法具体来说是采用真空袋包裹V型蒙皮5,然后在-0.08~-0.1MPa的真空压力下对真空袋进行升温至T1温度后进行抽真空预压实;步骤二:对V型蒙皮5采用专用模具进行定位;步骤三:蜂窝校验,在专用模具与胶膜之间放置蜂窝材料,并在蜂窝夹材料的上、下表面与胶膜接触的位置放置隔离膜,对V型蒙皮5和蜂窝与专用模具进行整体封装,对封装后的整体进行升温加压,拆除封装并去除隔离膜,观察上板51上的胶膜上的压痕是否均匀;步骤四:固化成型,若步骤三中的观测结果为压痕均匀,将步骤三中已去除隔离膜后的V型蒙皮5和蜂窝与专用模具作为新整体结构重新封装,对重新封装后的新整体结构升温至T2温度下进行胶接;,所述温度T1为胶膜流变曲线中粘度降低温度至凝胶温度之间的温度值;该温度T2为胶膜固化温度。

本发明通过在V型蒙皮内预先固定胶膜,并利用专用模具对V型蒙皮进行定位,将专用模具与V型蒙皮进行蜂窝校验,对胶膜上压痕均匀的V型蒙皮与专用模具重新封装后进行升温胶接,能够使得V型蒙皮内的胶膜与蒙皮粘接牢靠,可以有效避免V型蒙皮成型过程中的胶接缺陷。

作为一种优选实施方式,如图1和图2所示,该专用模具包括模具平台1、第一模具2以及第二模具3,该模具平台1用于安装下板52,第一模具2固定于模具平台1上用于支撑上板51,第二模具3固定于模具平台1上用于放置于V型蒙皮5内,第一模具2具有两个,第二模具3设于两个第一模具2之间。采用模具平台固定V型蒙皮的下板,利用第二模具压紧V型蒙皮的下板于模具平台上,第一模具的底部用于压紧V型蒙皮的下板,第一模具的顶部用于支持V型蒙皮的上板,通过上述模具对V型蒙皮进行定位,从而能够降低工艺难度,提高成型质量。

作为另一种优选实施方式,如图2所示,模具平台1上设有用于固定下板52的边缘的边界线以及设有与连接端53配合抵接的挡板11,挡板11上设有用于容纳连接端53上的凹槽4,连接端呈圆角设置,凹槽4的内表面为圆弧状,连接端53的外表面与凹槽4的内表面的形状适配,凹槽4上表面与内表面的夹角大于上板51与下板52的夹角,具体来说,V型蒙皮5的圆角为R,两蒙皮夹角为X°,则凹槽4圆角为R~R+1mm,凹槽4上部内表面与下表面角度为X~X+3°。通过在模具平台上设计有蒙皮的边界线,用于进行蒙皮定位,以及通过在模具平台上设计有容纳连接端的凹槽,用户保护V型蒙皮的夹角,保证在成型过程V型蒙皮的连接端受压不产生损伤且保证蒙皮上的压力传递,保证胶接质量。

作为其他可选的实施方式。

优选地,如图2所示,第一模具2包括与连接端53的内表面抵接的尖部21以及连接于尖部21上的支撑部22,支撑部22的下表面压紧下板52,支撑部22的上表面支撑上板51,支撑部22上远离尖部21的一端固定在模具平台1上。

优选地,如图3所示,第二模具3包括分体式结构的第一模具部分31、第二模具部分32以及第三模具部分33,第一模具部分31包括固定在模具平台1上的固定安装部311和容纳在V型蒙皮5内的延伸部312,第二模具部分32与第三模具33均设于V型蒙皮5内,第二模具部分32包括位于延伸部312顶部上方的上模具顶板321和位于延伸部312底部下方的下模具底板322,第三模具部分33至少包裹延伸部312的部分。通过采用分体式模具装配方式,能够针对不同型面或类型的槽型梁进行模具定向设计,以解决槽型梁结构在成型过程中模具复杂、制作难度大、配合精度差的问题

优选地,如图3所示,槽型梁6包括腹板61以及分别连接于腹板61两端的顶板62和底板63,底板63与顶板62均设有凹口槽,下模具底板322设于底板63的所述凹口槽内,以及上模具顶板321设于顶板62的所述凹口槽内,延伸部312位于由腹板61、顶板62以及底板63围成的空腔内,第三模具部分33填充于延伸部312在空腔内分别与腹板61、顶板62以及底板63形成的间隙内,具体来说,根据顶板62的内表面、底板63的内表面以及腹板61的内表面分别作出对应的拟合平面,以顶板62的内表面向远离顶板62内表面的方向偏移距离h加工第一模具部分31的上表面,以底板63的内表面向远离底板63内表面的方向偏移距离h加工第一模具部分31的下表面,以腹板61的内表面向远离腹板61内表面方向偏移距离L加工第一模具部分31的内侧面,该h=2mm-5mm以及L=2mm-5mm。这里需要说明的是,由于顶板与底板均设有内凹槽,故顶板上远离腹板的一端具有靠近第一模具部分上表面的边缘以及地板上远离腹板的一端具有靠近第一模具部分下表面的边缘,偏移距离h为顶板边缘到第一模具部分上表面以及底板边缘到第一模具部分下表面的最小距离。如图3所示,顶板62的内表面与第一模具部分31的上表面相互平行,底板63的内表面与第一模具部分31的下表面相互平行,腹板61的内表面与第一模具部分2的内侧面相互平行,且偏移距离L与偏移距离h相同。本发明采用的基于真实槽型梁的模具制造方法,对于理论型面相近,或者理论型面相近而因为实际使用情况型面产生偏差的之间的槽型梁结构,可使用同样的金属材料制作对应的第一模具部分作为基础,快速制备出每件槽型梁结构的特定的非金属模具部分,从针对于批量较大的再制造任务可大大缩短生产成本和生产周期。

优选地,如图2所示,固定安装部311上设有倾斜面313,该倾斜面313上设有定位孔314,第一模具部分31由金属材料成型,第二模具部分32与第三模具部分33均由非金属材料成型,模具平台1与第一模具2由金属材料成型。采用金属材料制造第一模具部分,采用非金属材料制造第二模具部分和第三模具部分,通过金属材料的第一模具部分与非金属材料的第二模具部分以及第三模具部分进行装配,相比现有技术全部采用金属材料制造模具方式来说,前期逆向建模过程中梁的测绘和建模过程要求较低,由于槽型梁结构可能存在微小变形,且型面复杂,可有效降低模具生产的成本并缩短模具生产周期

优选地,如图1和图2所示,在对V型蒙皮5采用专用模具进行定位的具体步骤包括步骤1,将粘好胶膜的V型蒙皮5的连接端53抵接在凹槽4内,并将下板52的边缘对准模具平台1上的边界线,通过螺栓将下板52固定在模具平台1上;步骤2:将两个第一模具2分别抵接到V型蒙皮5的连接端53的内表面,将第一模具2的下表面压紧下板52并固定在模具平台1上,第一模具2的上表面贴紧并支撑上板51;步骤3:将第二模具3部分装设于槽型梁6的内部,并将第二模具3与槽型梁6固定连接为一个整体;步骤4:将整体至少部分放置于V型蒙皮5的内部,并位于两个第一模具2之间,第二模具3上暴露于槽型梁6的部分固定在模具平台1上。

优选地,如图1至图3所示,第一模具2包括尖部21以及连接于尖部21上的支撑部22,将尖部21抵接到V型蒙皮5的连接端53的内表面,支撑部22的下表面压紧下板52并固定在模具平台1上,支撑部22的上表面贴紧并支撑上板51,第二模具3包括分体式结构的第一模具部分31、第二模具部分32以及第三模具部分33,第一模具部分31的部分以及第二模具部分32以及第三模具部分33均设于槽型梁6的内部,第一模具部分31包括固定在模具平台1上的固定安装部311和容纳在槽型梁6内的延伸部312,第二模具部分32包括位于延伸部312顶部上方的上模具顶板321和位于延伸部312底部下方的下模具底板322,第三模具部分33至少包裹延伸部312的部分,该间隙内设有该蜂窝材料与该隔离膜。

需要明确的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且,为了简明起见,这里省略对已知方法技术的详细描述。

以上所述仅为本申请的实施例而已,并不限制于本申请。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围内。

11页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种伞降回收无人机检测面板

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!