本發(fā)明主要屬于蜂窩夾層結(jié)構(gòu)定型領(lǐng)域，具體涉及復(fù)雜曲面蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的蜂窩定型方法。

背景技術(shù)：

蜂窩夾層結(jié)構(gòu)以其輕質(zhì)高剛度的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于航空航天飛行器的結(jié)構(gòu)中，同時(shí)，為了降低其制造成本，蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的共固化工藝，越來(lái)越受到人們的重視。

在民用航空的應(yīng)用中，紙蜂窩是非常重要的蜂窩材料，其應(yīng)用非常廣泛，例如發(fā)動(dòng)機(jī)的短艙風(fēng)扇罩以及反推整流罩等區(qū)域，都有大量的應(yīng)用。蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的固化工藝中，尤其以復(fù)雜曲面，即蜂窩區(qū)域形狀變化復(fù)雜，蜂窩不易變形的結(jié)構(gòu)件，以及大尺寸、大厚度的蜂窩結(jié)構(gòu)，其共固化過(guò)程的控制較為困難。對(duì)于復(fù)雜曲面，厚度越大的蜂窩越難變形，目前常用的解決方式有：要求蜂窩供應(yīng)商直接裁切成需要的形狀，或者根據(jù)曲面的形狀和曲率，進(jìn)行蜂窩的分割和拼接，然后固化定型以保證拼接形狀。直接裁切成需要的形狀，會(huì)造成大量蜂窩的浪費(fèi)，增加制造的成本，因此蜂窩的分割和拼接，相對(duì)來(lái)說(shuō)，是更加常用的一種蜂窩變形方式，在這個(gè)過(guò)程中，曲面越復(fù)雜、蜂窩厚度越大，則分塊的數(shù)量越多，由于分塊的蜂窩需要使用拼接膠膜進(jìn)行粘接，因此額外增加了結(jié)構(gòu)件的重量，同時(shí)對(duì)于形狀復(fù)雜的區(qū)域，蜂窩拼接處的質(zhì)量很難保證，會(huì)出現(xiàn)蜂窩拼接縫過(guò)大、拼接膠膜無(wú)法填實(shí)拼接縫的情況，影響結(jié)構(gòu)件的外形和質(zhì)量。同時(shí)，在蜂窩拼接的操作中，需要耗費(fèi)大量的時(shí)間及人力進(jìn)行局部的固定，以防止蜂窩在拼接及固化定型的過(guò)程中，出現(xiàn)位置變動(dòng)而導(dǎo)致拼接失敗，因此，對(duì)于復(fù)雜曲面、大尺寸、大厚度蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的制備，蜂窩的定型是其中關(guān)鍵性的步驟，也是一項(xiàng)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種復(fù)雜曲面蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的蜂窩定型方法，對(duì)復(fù)雜曲面、大尺寸、大厚度芳綸紙蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的制備，使用預(yù)浸蜂窩進(jìn)行蜂窩的定型操作，由于預(yù)浸蜂窩，其表面的樹脂尚未固化，因此較容易變形，在實(shí)際操作中，將預(yù)浸蜂窩鋪放于模具表面，然后通過(guò)工具，對(duì)其邊緣進(jìn)行固定，然后進(jìn)固化爐或熱壓罐進(jìn)行固化，固化后的蜂窩，具有與模具較好的貼合度。此方法最大的避免了蜂窩的分割和拼接，減少了拼接膠膜的使用，提高了定型后蜂窩的質(zhì)量，降低了成本。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種復(fù)雜曲面蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的蜂窩定型方法，所述蜂窩結(jié)構(gòu)作為具有復(fù)雜曲面結(jié)構(gòu)件的夾層，所述方法將預(yù)浸蜂窩固定在模具表面后進(jìn)行第一次固化，在固化后的預(yù)浸蜂窩表面貼膠膜后進(jìn)行二次固化使得蜂窩定型；定型后的蜂窩作為復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的夾層結(jié)構(gòu)；因復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的形狀不規(guī)則，蜂窩區(qū)域較難變形或定型，在此將其稱之為復(fù)雜曲面；

所述模具為與復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件形狀相匹配的陰?；蜿?yáng)模。所述模具依據(jù)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的形狀進(jìn)行選擇，選用較易鋪設(shè)的陰?；蜿?yáng)模。

進(jìn)一步地，所述模具為復(fù)合材料的陽(yáng)模。

進(jìn)一步地，所述方法具體包括以下步驟：

模具制備：制備出復(fù)合材料陽(yáng)模；

模具處理：在模具邊緣上每隔一定的距離用鉆頭打孔，清洗陽(yáng)模表面，在模具表面擦涂脫模劑；

預(yù)浸蜂窩固定：將整張預(yù)浸蜂窩鋪放在陽(yáng)模上，用銷釘依次穿過(guò)蜂窩及陽(yáng)模上的孔，用細(xì)扎絲繞過(guò)銷釘兩端并施加一定的力使蜂窩較好的貼合于陽(yáng)模面；

第一次固化：將固定的預(yù)浸蜂窩置于固化爐或熱壓罐中進(jìn)行加熱固化；175℃±10℃，恒溫120min±10min。

貼膠膜：膠膜粘貼于蜂窩的上下表面；

第二次固化：將鐵膠膜后的蜂窩放置于固化爐或熱壓罐內(nèi)進(jìn)行固化；所述第二次固化的參數(shù)為：180±5℃固化120min～135min，平均升溫速率為0.5～2℃/min，最大降溫速率為2℃/min。

一種復(fù)雜曲面蜂窩夾層結(jié)構(gòu)，所述夾層結(jié)構(gòu)采用上述定型方法定型后待用，以制備所需的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件。此夾層結(jié)構(gòu)為一整體，無(wú)分割和拼接，且形狀與所需復(fù)合材料結(jié)構(gòu)匹配度高，貼合度較好。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果：

（1）本發(fā)明在模具表面對(duì)容易變形的預(yù)浸蜂窩進(jìn)行固化，避免了蜂窩的分割和拼接，減少了拼接膠膜的使用且固化后的蜂窩，具有與模具較好的貼合度。

（2）本發(fā)明在第一次固化后對(duì)預(yù)定型的蜂窩進(jìn)一步貼膠膜并進(jìn)行第二次固化，有效防止復(fù)合材料成型過(guò)程中蜂窩邊緣的收縮和塌陷，增強(qiáng)了蜂窩結(jié)構(gòu)的力學(xué)強(qiáng)度，使其能夠承受更大的壓力。

附圖說(shuō)明

圖1、實(shí)施例1方法流程圖；

圖2、實(shí)施例1預(yù)浸蜂窩定型示意圖；

圖3、實(shí)施例1定型蜂窩二次固化示意圖；

圖中：1.陽(yáng)模、2.預(yù)浸蜂窩、3.銷釘、4.陰模、5.膠膜、6.一次固化后預(yù)浸蜂窩。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

相反，本發(fā)明涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本發(fā)明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進(jìn)一步，為了使公眾對(duì)本發(fā)明有更好的了解，在下文對(duì)本發(fā)明的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)沒(méi)有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。

實(shí)施例1

一種復(fù)雜曲面蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的蜂窩定型方法，所述方法將預(yù)浸蜂窩固定在模具表面后進(jìn)行第一次固化，在固化后的預(yù)浸蜂窩表面貼膠膜后進(jìn)行二次固化使得蜂窩定型；定型后的蜂窩作為復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的夾層結(jié)構(gòu)；因本實(shí)施例復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的陽(yáng)模更易鋪設(shè)預(yù)浸蜂窩，預(yù)浸蜂窩定型時(shí)，模具為與復(fù)合材料的形狀相匹配的陽(yáng)模，膠膜定型時(shí)，模具使用復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的制備模具，為陰模。

如圖1所示，所述方法具體包括以下步驟：

模具制備：制備出復(fù)合材料陽(yáng)模；

模具處理：在模具邊緣上每隔一定的距離用鉆頭打孔，清洗陽(yáng)模表面，在模具表面擦涂脫模劑；距離可依情況設(shè)置，本實(shí)施力中每隔10cm打孔；

預(yù)浸蜂窩固定：將整張預(yù)浸蜂窩2鋪放在陽(yáng)模1上，用銷釘3依次穿過(guò)蜂窩及陽(yáng)模上的孔，用細(xì)扎絲繞過(guò)銷釘兩端并施加一定的力使蜂窩較好的貼合于陽(yáng)模面；如圖2所示

第一次固化：將固定的預(yù)浸蜂窩置于固化爐或熱壓罐中進(jìn)行加熱固化；175℃±10℃，恒溫120min±10min。

貼膠膜：膠膜粘貼于蜂窩的上下表面；

第二次固化：將貼膠膜后的蜂窩固定在陰膜上，放置于固化爐或熱壓罐內(nèi)進(jìn)行固化得到定型蜂窩，如圖3所示；所述第二次固化的參數(shù)為：180±5℃固化120min～135min，平均升溫速率為0.5～2℃/min，最大降溫速率為2℃/min。

選擇陽(yáng)模進(jìn)行預(yù)浸蜂窩的定型，是因?yàn)殛?yáng)模相對(duì)好操作，預(yù)浸蜂窩固化后，只是一個(gè)大概的外形，還具有一定的柔度。在進(jìn)行膠膜預(yù)定型時(shí)，選擇陰模進(jìn)行，是希望預(yù)定型后的蜂窩，盡可能的接近所需的外形。

實(shí)施例2

本實(shí)施例與實(shí)施例1方案相同，不同之處在于，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件為陽(yáng)模成型，由于陽(yáng)模更易鋪設(shè)預(yù)浸蜂窩，因此預(yù)浸蜂窩預(yù)定型所述模具為復(fù)合材料的陽(yáng)模、二次固化所用模型為陽(yáng)模。