專利名稱：一種輕質(zhì)點(diǎn)陣夾芯板及采用機(jī)械鉆孔制備該板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輕質(zhì)點(diǎn)陣夾芯板及采用機(jī)械鉆孔制備該板的方法，屬于機(jī)械加工 領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前制備輕質(zhì)點(diǎn)陣夾芯板主要有以下幾種對于金屬材質(zhì)的點(diǎn)陣夾芯板主要有軋 制法、熔模鑄造法兩種；對于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料材質(zhì)的點(diǎn)陣夾芯板主要有模具熱壓法、組裝 模具法、纖維編織法、機(jī)械組裝法。下面分別分析存在的問題軋制法由于金 屬材料在扎制過程中，存在一定的彈性變形，導(dǎo)致點(diǎn)陣芯子的節(jié)點(diǎn) 往往不在一個平面上，而且通過軋制法制備的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)面積比較小。熔模鑄造法由于金屬流動性不是太好，往往會對結(jié)構(gòu)成型之后的質(zhì)量有影響，而 且熔模鑄造法成本較高。模具熱壓法芯子部分不是整體成型，桿件不能施加足夠的壓力，而且桿件預(yù)埋在 面板中，容易對面板造成初始損傷。組裝模具法節(jié)點(diǎn)粘接面積太小。纖維編織法一方面對面板有損傷，另一方面纖維桿件比較細(xì)，不能充分發(fā)揮纖維 增強(qiáng)的特點(diǎn)。機(jī)械組裝法桿件在切削過程中，容易存在誤差，這樣嵌鎖時容易給結(jié)構(gòu)帶來裝配誤差。以上的幾種方法成型的夾芯板結(jié)構(gòu)性能差，且因其工藝問題而不適于批量生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是為了解決傳統(tǒng)方法成型的夾芯板結(jié)構(gòu)性能差，且因其工藝問題不適 于批量生產(chǎn)的問題，提供了一種輕質(zhì)點(diǎn)陣夾芯板及采用機(jī)械鉆孔制備該板的方法。本發(fā)明的輕質(zhì)點(diǎn)陣夾芯板包括帶孔的波紋板、上面板和下面板，帶孔的波紋板的 上頂面與上面板固定在一起，帶孔的波紋板的下底面與下面板固定在一起，帶孔的波紋板 的每個斜側(cè)面上分布有一排通孔。采用機(jī)械鉆孔制備上述輕質(zhì)點(diǎn)陣夾芯板的第一種方法包括以下步驟步驟一、將波紋板與上、下面板固定在一起，形成待加工件，并在波紋板的斜側(cè)面 上標(biāo)記鉆孔位置；步驟二、將所述待加工件水平放置在鉆床臺上，并用卡具進(jìn)行固定夾緊，調(diào)整鉆床 設(shè)備，采用細(xì)長的金剛石刀具在所有鉆孔位置處進(jìn)行鉆孔，刀具進(jìn)給方向與上面板平行，且 與波紋板的楞線垂直，機(jī)械鉆孔的工藝參數(shù)刀具進(jìn)給速度為0. 1謹(jǐn)/s 2mm/s，刀具轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/min 3000轉(zhuǎn)/min ；步驟三、按設(shè)定程序在波紋板上鉆孔完畢后，對波紋板的鉆孔邊緣進(jìn)行去毛糙處理，完成輕質(zhì)點(diǎn)陣夾芯板的制備。采用機(jī)械鉆孔制備上述輕質(zhì)點(diǎn)陣夾芯板的第二種方法包括以下步驟 步驟一、對待加工的波紋板進(jìn)行預(yù)處理并在波紋板的斜側(cè)面上標(biāo)記鉆孔位置；步驟二、將波紋板水平放置在鉆床臺上，并用卡具進(jìn)行固定夾緊，調(diào)整鉆床設(shè)備， 采用細(xì)長的金剛石刀具在鉆孔位置進(jìn)行鉆孔，刀具進(jìn)給方向與上面板平行，且與波紋板的 楞線垂直，機(jī)械鉆孔的工藝參數(shù)刀具進(jìn)給速度為0. 1謹(jǐn)/s 2mm/s，刀具轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/min 3000轉(zhuǎn)/min ；步驟三、按設(shè)定程序在波紋板上鉆孔完畢后，對波紋板的鉆孔邊緣進(jìn)行去毛糙處 理，步驟四、將去毛糙處理后的帶孔的波紋板與上、下面板固定在一起，完成點(diǎn)輕質(zhì)陣 夾芯板的制備。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1.工藝實(shí)現(xiàn)簡單，不需要一步制備成復(fù)雜的點(diǎn)陣夾芯板，先制備出簡單構(gòu)型的波 紋板，隨即對波紋板進(jìn)行去孔，即可達(dá)到減輕重量目的。2.能顯著提高結(jié)構(gòu)性能，該成型工藝，首先是制備出波紋板，而波紋板成型技術(shù)很 成熟，波紋板能在充分的壓力和溫度下很好成型，在波紋板上打孔制備出來的桿件，要比直 接成型的桿件性能要好。3.實(shí)現(xiàn)批量化，以往制備的輕質(zhì)點(diǎn)陣夾芯板，由于節(jié)點(diǎn)不在一個平面上，或者由 于模具太大，導(dǎo)致不能實(shí)現(xiàn)批量化，而該技術(shù)是首先制備出簡單的波紋板類結(jié)構(gòu)，再進(jìn)行加 工，而波紋板已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大面積批量化生成，這樣即可實(shí)現(xiàn)批量化，促進(jìn)工程實(shí)際運(yùn)用。


圖1是波紋板立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A方向視圖；圖3是圖1的B方向視圖；圖4是圖1的C方向視圖；圖5是實(shí)施方式九所述方法的打孔過程示意圖；圖6是實(shí)施方式九所述方法打孔后的波紋板結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明輕質(zhì)點(diǎn)陣夾芯板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是圖7所示夾芯板的孔為圓形時的側(cè)視圖；圖9是圖7所示夾芯板的孔為橢圓形時的側(cè)視圖；圖10是實(shí)施方式二將波紋板與上下面板固定在一起的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是實(shí)施方式二所述方法的打孔過程示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一下面結(jié)合圖7說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的一種輕質(zhì)點(diǎn)陣夾 芯板，它包括帶孔的波紋板1、上面板2和下面板3，帶孔的波紋板1的上頂面與上面板2固 定在一起，帶孔的波紋板1的下底面與下面板3固定在一起，帶孔的波紋板1的每個斜側(cè)面上分布有一排通孔。所述通孔在斜側(cè)面上可以是均勻分布，也可以是不均勻分布，根據(jù)實(shí)際
需要確定。
具體實(shí)施方式
二 下面結(jié)合圖1至圖4、圖7至圖11說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式 采用機(jī)械鉆孔制備實(shí)施方式一所述的輕質(zhì)點(diǎn)陣夾芯板的方法，它包括以下步驟
下面板固定在一起，形成待加工件，并在波紋板的斜側(cè)面 上標(biāo)記鉆孔位置；步驟二、將所述待加工件水平放置在鉆床臺上，并用卡具進(jìn)行固定夾緊，調(diào)整鉆床 設(shè)備，采用細(xì)長的金剛石刀具在所有鉆孔位置處進(jìn)行鉆孔，刀具進(jìn)給方向與上面板平行，且 與波紋板的楞線垂直，機(jī)械鉆孔的工藝參數(shù)刀具進(jìn)給速度為0. 1謹(jǐn)/s 2mm/s，刀具轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/min 3000轉(zhuǎn)/min ；步驟三、按設(shè)定程序在波紋板上鉆孔完畢后，對波紋板的鉆孔邊緣進(jìn)行去毛糙處 理，完成輕質(zhì)點(diǎn)陣夾芯板的制備。波紋板的立體圖如圖1所示，它的A、B、C方向視圖如圖2、圖3、圖4所示，執(zhí)行步 驟一，將波紋板與上、下面板固定在一起，形成如圖10所示。波紋板的材質(zhì)為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料或金屬材料，材質(zhì)為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的波紋 板通過熱壓模具制備，材質(zhì)為金屬材料的波紋板通過軋制模具制備，電極采用紫銅電極或 銅電極。步驟一中的固定方式為焊接或粘接，具體為波紋板為金屬材料，上、下面板為金屬材料，固定方式為焊接；波紋板為金屬材料，上、下面板為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，固定方式為粘接；波紋板為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，上、下面板為金屬材料，固定方式為粘接；波紋板為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，上、下面板為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，固定方式為粘接。執(zhí)行步驟二，確定電極進(jìn)給方向?yàn)閳D10所示的C方向，并采用機(jī)械鉆孔方式打孔。 打孔過程如圖11所示?？椎男螤顬閳A形或隨圓形。執(zhí)行步驟三，完成的最終輕質(zhì)點(diǎn)陣夾芯板如圖7所示。本實(shí)施方式選用Makino數(shù)控銑床進(jìn)行機(jī)械鉆孔。
具體實(shí)施方式
三下面結(jié)合圖1至圖9說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式采用機(jī)械鉆孔 制備實(shí)施方式一所述的輕質(zhì)點(diǎn)陣夾芯板的方法，它包括以下步驟步驟一、對待加工的波紋板進(jìn)行預(yù)處理并在波紋板的斜側(cè)面上標(biāo)記鉆孔位置；步驟二、將波紋板水平放置在鉆床臺上，并用卡具進(jìn)行固定夾緊，調(diào)整鉆床設(shè)備， 采用細(xì)長的金剛石刀具在鉆孔位置進(jìn)行鉆孔，刀具進(jìn)給方向與上面板平行，且與波紋板的 楞線垂直，機(jī)械鉆孔的工藝參數(shù)刀具進(jìn)給速度為0. 1謹(jǐn)/s 2mm/s，刀具轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/min 3000轉(zhuǎn)/min ；步驟三、按設(shè)定程序在波紋板上鉆孔完畢后，對波紋板的鉆孔邊緣進(jìn)行去毛糙處 理，步驟四、將去毛糙處理后的帶孔的波紋板與上、下面板固定在一起，完成點(diǎn)輕質(zhì)陣 夾芯板的制備。
波紋板的立體圖如圖1所示，它的A、B、C方向視圖如圖2、圖3、圖4所示。執(zhí)行步驟一，并確定電極進(jìn)給方向?yàn)閳D1所示的C方向。 步驟一的預(yù)處理是指打磨掉纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的波紋板的多余樹脂；或?qū)饘?材料的波紋板進(jìn)行化學(xué)清洗或表面打磨。執(zhí)行步驟二，確定電極進(jìn)給方向?yàn)閳D1所示的C方向，并采用機(jī)械鉆孔方式打孔。 打孔過程如圖5所示。孔的形狀為圓形或隨圓形，打孔后的波紋板如圖6所示。執(zhí)行步驟三，將打過孔的如圖6所示的波紋板與上、下面板固定在一起，形成如圖 7所示的輕質(zhì)點(diǎn)陣夾芯板。波紋板的材質(zhì)為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料或金屬材料，材質(zhì)為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的波紋 板通過熱壓模具制備，材質(zhì)為金屬材料的波紋板通過軋制模具制備。步驟三中的固定方式為焊接或粘接，具體為波紋板為金屬材料，上、下面板為金屬材料，固定方式為焊接；波紋板為金屬材料，上、下面板為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，固定方式為粘接；波紋板為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，上、下面板為金屬材料，固定方式為粘接；波紋板為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，上、下面板為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，固定方式為粘接。本實(shí)施方式選用Makino數(shù)控銑床進(jìn)行機(jī)械鉆孔。
權(quán)利要求
一種輕質(zhì)點(diǎn)陣夾芯板，其特征在于，它包括帶孔的波紋板(1)、上面板(2)和下面板(3)，帶孔的波紋板(1)的上頂面與上面板(2)固定在一起，帶孔的波紋板(1)的下底面與下面板(3)固定在一起，帶孔的波紋板(1)的每個斜側(cè)面上分布有一排通孔。
2.采用機(jī)械鉆孔制備權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)點(diǎn)陣夾芯板的方法，其特征在于，它包括 以下步驟步驟一、將波紋板與上、下面板固定在一起，形成待加工件，并在波紋板的斜側(cè)面上標(biāo) 記鉆孔位置；步驟二、將所述待加工件水平放置在鉆床臺上，并用卡具進(jìn)行固定夾緊，調(diào)整鉆床設(shè) 備，采用細(xì)長的金剛石刀具在所有鉆孔位置處進(jìn)行鉆孔，刀具進(jìn)給方向與上面板平行，且與 波紋板的楞線垂直，機(jī)械鉆孔的工藝參數(shù)刀具進(jìn)給速度為0. lmm/s 2mm/s，刀具轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/min 3000轉(zhuǎn)/min ；步驟三、按設(shè)定程序在波紋板上鉆孔完畢后，對波紋板的鉆孔邊緣進(jìn)行去毛糙處理，完 成輕質(zhì)點(diǎn)陣夾芯板的制備。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種采用機(jī)械鉆孔制備輕質(zhì)點(diǎn)陣夾芯板的方法，其特征在 于，波紋板的材質(zhì)為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料或金屬材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種采用機(jī)械鉆孔制備輕質(zhì)點(diǎn)陣夾芯板的方法，其特征在 于，材質(zhì)為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的波紋板通過熱壓模具制備，材質(zhì)為金屬材料的波紋板通過 軋制模具制備。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種采用機(jī)械鉆孔制備輕質(zhì)點(diǎn)陣夾芯板的方法，其特征在 于，步驟一所述的波紋板與上、下面板的固定方式為粘接或焊接方式。
6.采用機(jī)械鉆孔制備權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)點(diǎn)陣夾芯板的方法，其特征在于，它包括 以下步驟步驟一、對待加工的波紋板進(jìn)行預(yù)處理并在波紋板的斜側(cè)面上標(biāo)記鉆孔位置；步驟二、將波紋板水平放置在鉆床臺上，并用卡具進(jìn)行固定夾緊，調(diào)整鉆床設(shè)備，采用 細(xì)長的金剛石刀具在鉆孔位置進(jìn)行鉆孔，刀具進(jìn)給方向與上面板平行，且與波紋板的楞線垂直，機(jī)械鉆孔的工藝參數(shù)刀具進(jìn)給速度為0. lmm/s 2mm/s，刀具轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/min 3000轉(zhuǎn)/min ；步驟三、按設(shè)定程序在波紋板上鉆孔完畢后，對波紋板的鉆孔邊緣進(jìn)行去毛糙處理，步驟四、將去毛糙處理后的帶孔的波紋板與上、下面板固定在一起，完成點(diǎn)輕質(zhì)陣夾芯 板的制備。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種采用機(jī)械鉆孔制備輕質(zhì)點(diǎn)陣夾芯板的方法，其特征在 于，波紋板的材質(zhì)為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料或金屬材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種采用機(jī)械鉆孔制備輕質(zhì)點(diǎn)陣夾芯板的方法，其特征在 于，材質(zhì)為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的波紋板通過熱壓模具制備，材質(zhì)為金屬材料的波紋板通過 軋制模具制備。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種采用機(jī)械鉆孔制備輕質(zhì)點(diǎn)陣夾芯板的方法，其特征在 于，步驟四所述的波紋板與上、下面板的固定方式為粘接或焊接方式。
全文摘要
一種輕質(zhì)點(diǎn)陣夾芯板及采用機(jī)械鉆孔制備該板的方法，屬于機(jī)械加工領(lǐng)域，本發(fā)明為解決傳統(tǒng)方法成型的夾芯板結(jié)構(gòu)性能差，且因其工藝問題不能批量生產(chǎn)的問題。本發(fā)明輕質(zhì)點(diǎn)陣夾芯板將帶孔的波紋板的上頂面與上面板固定在一起，帶孔的波紋板的下底面與下面板固定在一起，帶孔的波紋板的每個斜側(cè)面上分布有一排通孔。采用機(jī)械鉆孔制備上述輕質(zhì)點(diǎn)陣夾芯板的方法一、將波紋板與上、下面板固定在一起；二、夾持在鉆床上固定進(jìn)行鉆孔；三、按設(shè)定程序鉆孔完成輕質(zhì)點(diǎn)陣夾芯板的制備?；蛘甙慈缦马樞蛞?、預(yù)處理；二、夾持在鉆床上固定進(jìn)行鉆孔；三、按設(shè)定程序鉆孔完畢后，將鉆孔后波紋板與上、下面板固定在一起，完成輕質(zhì)點(diǎn)陣夾芯板的制備。
文檔編號B23B41/02GK101961932SQ201010282030
公開日2011年2月2日 申請日期2010年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月14日
發(fā)明者吳林志, 泮世東, 熊健, 王志勇, 馬力 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)