CN108081681A - 一种具有斜坡过渡区的混合夹芯结构及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有斜坡过渡区的混合夹芯结构，包括夹层区、斜坡过渡区和边界连接区，均由内蒙皮、外蒙皮构成，夹层区内、外蒙皮之间设有夹层蜂窝，边界连接区内、外蒙皮之间设有边界加强层，斜坡过渡区内、外蒙皮之间设有泡沫芯。本发明不仅保留了蜂窝夹层结构的高刚度和轻重量的特性，还有效的提高了蜂窝夹芯结构的制造工艺质量。首先，在主要夹层区依然采用蜂窝夹芯材料，边界不需要修斜坡，降低了蜂窝芯材的加工难度；其次，在斜坡过渡区充分利用泡沫芯材的易加工性，形成高精度的斜坡，还可以利用其良好的拼接性能，实现材料的合理化利用，提高了材料利用率。
Description
技术领域
本发明涉及一种夹芯结构，尤其是一种具有斜坡过渡区的混合夹芯结构及其加工方法。
背景技术
现有的蜂窝夹层壁板结构由内外蒙皮和蜂窝芯构成，为了连接需要，在这类结构边界通常都设计有边界连接区，如说明书附图1所示，在连接区内没有蜂窝只有内外蒙皮；而为了避免夹层区到边界连接区出现刚度突变，通常会在两者之间设计斜坡过渡区，即将蜂窝边界进行倒斜角处理，内蒙皮沿着斜坡铺敷。然而，这种方式需要蜂窝加工时进行精确的斜坡加工，由于蜂窝结构的特殊性，其侧面刚度差，使得加工过程中对侧面有压力时，容易产生变形，导致制造超差等问题，所以这对工艺制造提出了很高的要求，特别是对于一些有曲率的外形面，更容易出现超差。而且，对于一些需要进热压罐的蜂窝夹层结构，由于对蜂窝侧向有压力，还容易出现蜂窝侧向压塌的情况，对工艺控制提出了较高要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于泡沫夹芯和蜂窝夹芯的混合夹芯构型，有效的解决蜂窝斜坡过渡区工艺质量控制难度高的问题。
本发明采取的技术方案为，一种具有斜坡过渡区的混合夹芯结构，包括夹层区、斜坡过渡区和边界连接区，均由内蒙皮、外蒙皮构成，夹层区内、外蒙皮之间设有夹层蜂窝，边界连接区内、外蒙皮之间设有边界加强层，斜坡过渡区内、外蒙皮之间设有泡沫芯。
上述泡沫芯与夹层蜂窝通过泡沫胶粘接。
上述泡沫芯为闭孔泡沫，材料为PMI(聚甲基丙烯亚胺)。
夹层蜂窝是全高度的蜂窝，过渡区泡沫位于蜂窝过渡区，采用泡沫胶与夹层蜂窝连接。
一种具有斜坡过渡区的混合夹芯结构，加工方法包括以下步骤：
第一步：切割蜂窝，形成蜂窝夹芯胚料，要求：侧面边界尺寸加工到最终尺寸；
第二步：切割泡沫芯材，形成斜坡过渡区芯材的胚料，要求：内边界尺寸加工到最终尺寸，以便与蜂窝拼接；
第三步：用发泡胶将蜂窝夹芯胚料与斜坡过渡区芯材的泡沫胚料进行粘接，形成混合夹芯胚料；
第四步：用数控机加或者人工修切的方式将混合夹芯胚料加工到最终尺寸；
第五步：将加工成型的混合夹芯胚料与内、外蒙皮及加强层按照常规工艺方式成型。
本发明具有如下有益效果和优点：
本发明相比传统的蜂窝夹层结构而言，不仅保留了蜂窝夹层结构的高刚度和轻重量的特性，还有效的提高了蜂窝夹芯结构的制造工艺质量。首先，在主要夹层区依然采用蜂窝夹芯材料，边界不需要修斜坡，降低了蜂窝芯材的加工难度；其次，在斜坡过渡区充分利用泡沫芯材的易加工性，形成高精度的斜坡，还可以利用其良好的拼接性能，实现材料的合理化利用，提高了材料利用率；最后，采用此方式的混合夹芯结构，在加压固化时，还可以有效避免蜂窝斜坡区压塌的风险。
说明附图
图1为现有夹芯结构示意图；
图2是本发明夹层结构轴侧图；
图3是本发明夹层结构剖面图；
图4是本发明制备流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细说明。
一种具有斜坡过渡区的混合夹芯结构，包括夹层区、斜坡过渡区和边界连接区，均由内蒙皮3、外蒙皮4构成，夹层区内、外蒙皮之间设有夹层蜂窝1，边界连接区内、外蒙皮之间设有边界加强层6，斜坡过渡区内、外蒙皮之间设有泡沫芯2，如图2、3所示。
上述泡沫芯2与夹层蜂窝1通过发泡胶粘接。
夹层蜂窝1是全高度的芳纶纸蜂窝。
上述泡沫芯2的材料为聚甲基丙烯亚胺泡沫塑料，其各方向的力学性能良好、热变形温度和化学稳定，是高性能夹芯复合材料结构的理想夹层材料。此外，机械加工性能好，非常适合用于斜坡过渡区作为芯材使用。
图3所示实施例是本发明本发明专利提出的处理方法所涉及的夹层结构剖面图。示出该混合夹芯结构由夹层蜂窝1、斜坡过渡区泡沫芯2、内蒙皮3、外蒙皮4、边界加强层6粘接固化而成，其中夹层蜂窝1与斜坡过渡区泡沫芯2的贴合边界采用泡沫胶粘接。
图4所示实施例是本发明专利提出的处理方法所涉及的制备流程图，加工方法包括以下步骤：
第一步：切割蜂窝，形成蜂窝夹芯胚料，要求：侧面边界尺寸加工到最终尺寸；
第二步：切割泡沫芯，形成斜坡过渡区芯的胚料，要求：内边界尺寸加工到最终尺寸，以便与蜂窝拼接；
第三步：用发泡胶将蜂窝夹芯胚料与斜坡过渡区芯材的泡沫胚料进行粘接，形成混合夹芯胚料；
第四步：用数控机加或者人工修切的方式将混合夹芯胚料加工到最终尺寸；
第五步：将加工成型的混合夹芯胚料与内、外蒙皮及加强层按照常规工艺方式胶接固化成型。
Claims (6)
1.一种具有斜坡过渡区的混合夹芯结构，其特征在于：包括夹层区、斜坡过渡区和边界连接区，均由内蒙皮、外蒙皮构成，夹层区内、外蒙皮之间设有夹层蜂窝，边界连接区内、外蒙皮之间设有边界加强层，斜坡过渡区内、外蒙皮之间设有泡沫芯。
2.根据权利要求1所述的具有斜坡过渡区的混合夹芯结构，其特征在于：泡沫芯与夹层蜂窝通过泡沫胶粘接。
3.根据权利要求1所述的具有斜坡过渡区的混合夹芯结构，其特征在于：夹层蜂窝是全高度的蜂窝。
4.根据权利要求1所述的具有斜坡过渡区的混合夹芯结构，其特征在于：泡沫芯为闭孔泡沫。
5.根据权利要求1或4所述的具有斜坡过渡区的混合夹芯结构，其特征在于：材料为PMI。
6.一种具有斜坡过渡区的混合夹芯结构的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：切割蜂窝，形成蜂窝夹芯胚料，要求：侧面边界尺寸加工到最终尺寸；
第二步：切割泡沫芯材，形成斜坡过渡区芯材的胚料，要求：内边界尺寸加工到最终尺寸，以便与蜂窝拼接；
第三步：用发泡胶将蜂窝夹芯胚料与斜坡过渡区芯材的泡沫胚料进行粘接，形成混合夹芯胚料；
第四步：将混合夹芯胚料加工到最终尺寸；
第五步：将加工成型的混合夹芯胚料与内、外蒙皮及加强层按照常规工艺方式成型。
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