CN112873875A - 复合材料夹层结构的安装结构及安装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种复合材料夹层结构的安装结构及安装方法，包括复合材料夹层结构，所述复合材料夹层结构包括内蒙皮、外蒙皮和夹芯层，在复合材料夹层结构的内蒙皮或外蒙皮上开设蒙皮孔，蒙皮孔与夹芯层中开设的胶柱孔相通，胶柱孔内灌注有胶粘剂，安装件穿过蒙皮孔***胶柱孔内的胶粘剂中且与胶粘剂紧密粘接固化在一起，在安装件内部开设有用于安装设备的螺纹孔。本发明可以现场安装，根据实际设备安装位置需求进行现场预埋安装件。通过本发明能够满足安装设备所需求的正向抗拉载荷及扭转载荷。

Description

复合材料夹层结构的安装结构及安装方法
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，特指一种复合材料夹层结构的安装结构及安装方法。
背景技术
复合材料夹层结构是具有一种轻量化、高强度、高刚度等优异性能的结构形式，在产品重量要求严格的场所有着广泛应用。
传统复合材料夹层结构上设备安装主要有两种方式：(1)较重设备安装是在制作复合材料夹层结构类产品时，在复合材料夹层结构内预埋钢板，安装设备时再根据钢板位置钻孔、攻丝(或铆接)安装设备。(2)较轻设备安装是在设备安装是通过打孔铆接或自攻螺钉安装。
传统复合材料夹层结构预埋钢板的方式，不能实现设备安装位置的随意更改，对后期产品设备布局调整十分不便，不能满足装备改造需求。
传统复合材料夹层结构打孔铆接或自攻螺钉安装轻小型设备的方式，铆接或自攻螺钉是固定在蒙皮上，夹层结构蒙皮一般很薄，设备在长期的振动、颠簸过程中，十分容易导致铆钉、螺钉的松动及脱落，造成设备损坏。
公开号为CN111102277A的专利申请公开了一种轻量化方舱随处安装的钢插件，其钢插件结构复杂，需要进行繁琐的机加工过程；另外，在安装过程中，多个钢插件中的螺纹孔在实际操作过程中难以保证较高的位置精度。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种复合材料夹层结构的安装结构及安装方法。通过本发明能够满足安装设备所需求的正向抗拉载荷及扭转载荷。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是：
复合材料夹层结构的安装结构，包括复合材料夹层结构，所述复合材料夹层结构包括内蒙皮、外蒙皮和夹芯层，在复合材料夹层结构的内蒙皮或外蒙皮上开设蒙皮孔，蒙皮孔与夹芯层中开设的胶柱孔相通，胶柱孔内灌注有胶粘剂，安装件穿过蒙皮孔***胶柱孔内的胶粘剂中且与胶粘剂紧密粘接固化在一起，在安装件内部开设有用于安装设备的螺纹孔。
进一步地，所述安装件为金属棒，材质可选用碳素钢或硬铝合金材质。优选地，所述安装件为截面为正多边形的金属棒，如六角钢棒。采用六角钢棒，相比于圆形钢棒，能提高安装机构的抗扭能力；同时，只需要简单加工即可。
进一步地，本发明所述内蒙皮、外蒙皮为复合材料板，也可为铝板、钢板或其他金属薄板。所述夹芯层为轻质材料制成的夹芯层，如泡沫层。
进一步地，所述蒙皮孔的孔径尺寸小于胶柱孔的孔径尺寸。优选地，所述蒙皮孔的孔径不大于30mm，所述胶柱孔的孔径不小于60mm。
进一步地，所述夹芯层优选为蜂窝结构的夹芯层。
复合材料夹层结构的安装方法，包括以下步骤：
准备安装件；
在复合材料夹层结构的内蒙皮或者外蒙皮上钻蒙皮孔，蒙皮孔钻穿直到夹芯层中，将夹芯层孔扩大一定孔径，然后清理孔洞直至孔洞内无钻孔遗留下的残渣，形成胶柱孔；
在胶柱孔中灌注胶粘剂；
将安装件***胶粘剂中，并清除内蒙皮或者外蒙皮上多余的胶粘剂；
静置，待安装件与胶粘剂紧密粘接固化在一起；
在安装件上配钻底孔，底孔一直伸入到安装件的内部，然后在底孔内攻丝形成螺纹孔，即可通过螺纹孔安装设备。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明能够能提高预埋件的抗扭能力，同时只需要简单加工即可。
2、针对现有技术中设备安装位置不能随意更改的问题，本发明采用了后置式预埋安装件(如六角钢棒)的形式，可根据实际设备安装孔位进行现场预埋安装件。本发明可以现场安装，而且可以采用现场配合安装方式，可简化前期加工工艺，提高安装孔位精度。
3、采用灌注胶粘剂与内、外蒙皮粘接结构形式，可显著提高安装结构的正向抗拉能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明一实施例安装结构示意图；
图2为本发明一实施例的安装方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
参照图1，在一实施例中提供一种复合材料夹层结构的安装结构，包括复合材料夹层结构，所述复合材料夹层结构包括内蒙皮1、外蒙皮2和夹芯层3。
在复合材料夹层结构的内蒙皮1上开设蒙皮孔101，蒙皮孔101与夹芯层3中开设的胶柱孔301相通，胶柱孔301内灌注有胶粘剂4，安装件5穿过蒙皮孔101***胶柱孔301内的胶粘剂4中且与胶粘剂4紧密粘接固化在一起，在安装件5内部开设有用于安装设备的螺纹孔501。蒙皮孔以及胶柱孔均现在开设，灌注胶粘剂以及预埋安装件均可现场操作，这样可以克服现有技术中设备安装位置不能随意更改的问题。同时本发明能够提高设备安装位置精度，采用现场与设备配钻孔形式，能保证满足设备安装孔位要求。
在一实施例中，所述安装件5为六角钢棒。本发明采用后置式预埋六角钢棒，可根据安装设备的载荷，调整胶孔洞的大小。针对现有技术中钢插件结构复杂、位置精度不高问题，本技术方案六角钢棒采用现有的型材，只需按长度截取即可完成前期加工。采用六角钢棒预埋件，相比于圆形预埋件，能提高预埋件的抗扭能力；同时，只需要简单加工即可。
本发明所述蒙皮孔的孔径尺寸小于胶柱孔的孔径尺寸。在一实施例中，所述蒙皮孔的孔径不大于30mm，所述胶柱孔的孔径不小于60mm。
通常内蒙皮1、外蒙皮2的材质为复合材料板，也可为铝板、钢板或其他薄板。夹芯板为泡沫板材。所述夹芯层3优选为蜂窝结构的夹芯层。
参照图2，在一实施例中提供一种复合材料夹层结构的安装方法，其包括以下步骤：
六角钢棒下料，备用。
在复合材料夹层结构的内蒙皮上钻蒙皮孔，蒙皮孔尺寸不大于30mm。蒙皮孔钻穿直到夹芯层中，并将夹芯层中的孔扩大一定孔径，然后清理孔洞直至孔洞内无钻孔遗留下的残渣，形成胶柱孔。正向抗拉载荷与胶粘剂形成的胶柱有很大关系，通常胶柱尺寸不小于60mm，这样要求胶柱孔的孔径不小于60mm。
在胶柱孔中灌注胶粘剂，胶粘剂选用结构胶类胶粘剂。
将六角钢棒***胶粘剂中，并清除内蒙皮上多余的胶粘剂。
静置固化，待安装件与胶粘剂紧密粘接固化在一起。为保证固化形成的胶柱与内、外蒙皮的良好粘接，选用固化时间15-20min左右的常温固化胶粘剂。
在六角钢棒上配钻底孔，底孔一直伸入到六角钢棒的内部，然后在底孔内攻丝形成螺纹孔，即可通过螺纹孔安装设备。
上述方案采用灌注胶粘剂与内、外蒙皮粘接结构形式，可显著提高安装结构的正向抗拉能力。
上述方案在正向抗拉载荷不小于8KN(胶柱孔不小于60mm)，扭矩载荷不小于30N·m，能够满足复合材料夹芯结构产品的设备安装需求。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书界定的范围为准。

Claims (10)

1.复合材料夹层结构的安装结构，包括复合材料夹层结构，所述复合材料夹层结构包括内蒙皮、外蒙皮和夹芯层，其特征在于：在复合材料夹层结构的内蒙皮或外蒙皮上开设蒙皮孔，蒙皮孔与夹芯层中开设的胶柱孔相通，胶柱孔内灌注有胶粘剂，安装件穿过蒙皮孔***胶柱孔内的胶粘剂中且与胶粘剂紧密粘接固化在一起，在安装件内部开设有用于安装设备的螺纹孔。
2.根据权利要求1所述的复合材料夹层结构的安装结构，其特征在于：所述安装件为金属棒。
3.根据权利要求2所述的复合材料夹层结构的安装结构，其特征在于：所述安装件为碳素钢或硬铝合金材质的金属棒。
4.根据权利要求1所述的复合材料夹层结构的安装结构，其特征在于：所述蒙皮孔的孔径尺寸小于胶柱孔的孔径尺寸。
5.根据权利要求4所述的复合材料夹层结构的安装结构，其特征在于：所述蒙皮孔的孔径不大于30mm，所述胶柱孔的孔径不小于60mm。
6.根据权利要求1所述的复合材料夹层结构的安装结构，其特征在于：所述内蒙皮、外蒙皮为复合材料板。
7.根据权利要求1所述的复合材料夹层结构的安装结构，其特征在于：所述内蒙皮、外蒙皮为铝板或钢板。
8.根据权利要求1所述的复合材料夹层结构的安装结构，其特征在于：所述夹芯层为轻质材料制成的蜂窝结构的夹芯层。
9.复合材料夹层结构的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
准备安装件；
在复合材料夹层结构的内蒙皮或者外蒙皮上钻蒙皮孔，蒙皮孔钻穿直到夹芯层中，并将夹芯层中的孔扩大一定孔径，然后清理孔洞直至孔洞内无钻孔遗留下的残渣，形成胶柱孔；
在胶柱孔中灌注胶粘剂；
将安装件***胶粘剂中，并清除内蒙皮或者外蒙皮上多余的胶粘剂；
静置固化，待安装件与胶粘剂紧密粘接固化在一起；
在安装件上配钻底孔，底孔一直伸入到安装件的内部，然后在底孔内攻丝形成螺纹孔，即可通过螺纹孔安装设备。
10.根据权利要求9所述的复合材料夹层结构的安装方法，其特征在于，静置固化时间为15-20min，温度为常温。
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