格栅结构及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种格栅结构，包括叶片机构(1)、框架机构(2)；所述叶片机构(1)与框架机构(2)相互对接；所述叶片机构(1)包括第一叶片、第二叶片；所述第一叶片上设置有第一凹槽；所述第二叶片上设置有第二凹槽；所述第一凹槽、第二凹槽相匹配。本发明专利技术还提供了一种格栅结构的制备方法。本发明专利技术提供的格栅结构及其制造方法，通过提供格栅叶片和边框厚度自由组合设计和灵活卡口装配关系，格栅设计方案，如阶梯式变厚度，系列化厚度规格等，解决了边框和叶片的形式选择以及装配关系选择范围窄的问题，实现了结合空气动力学和结构受力分析，来优化格栅结构的设计，大幅减少了对格栅方案设计的限制。

【技术实现步骤摘要】
格栅结构及其制造方法
本专利技术涉及一种格栅结构，具体地，涉及一种格栅结构及其制造方法。
技术介绍
美国SpaceX的研究表明，返回式火箭运载系统是可行的，在返回过程中，需要用到钛合金格栅舵面，而且采用的是整体铸造的制造方法。目前，国内还没有该产品的研制先例，因此，开展了相关的结构设计及其制造方法研究。三个专利文献申请号分别为201610740254.6(公布号为CN106363375A)、201110203313.3(公布号为CN102248383A)以及申请号为201410332012.4(公布号为CN104174751A)均公开了采用超塑成形和扩散连接技术，可以利用钛合金薄板制造出相对规则形式的封闭腔，最后可以获得质量较好的钛合金格栅结构。但这些专利文献还是存在一些固有的问题：一是技术本身不可避免的如材料利用率低，超速成形带来的尺寸减薄，扩散连接的不完全焊合，以及900℃以上的热循环对材料的损伤等；二是技术过程复杂，门槛较高，对于叶片厚度规格不一致、叶片和边框的夹角不统一，以及幅面尺寸较大的格栅结构，其适应性和经济型受到显著影响。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种格栅结构及其制造方法。本专利技术提供的一种格栅结构，其特征在于，包括叶片机构、框架机构；所述叶片机构与框架机构相互对接；所述叶片机构包括第一叶片、第二叶片；所述第一叶片上设置有第一凹槽；所述第二叶片上设置有第二凹槽；所述第一凹槽、第二凹槽相匹配；所述第一叶片通过第一凹槽与第二凹槽插接与第二叶片连接。优选地，所述第一叶片与第二叶片之间呈预设夹角；所述叶片机构与框架机构之间呈预设夹角。优选地，所述预设夹角的角度为90°或45°。优选地，所述第一凹槽的槽口、第二凹槽的槽口这两者的宽度均等于叶片机构的厚度。优选地，所述叶片机构的厚度小于边框机构的厚度。本专利技术还提供了一种上述的格栅结构的制备方法，包括如下步骤：部件准备步骤：将边框机构与叶片机构切割成形；将成形后的边框机构与叶片机构进行酸洗、烘干、标记这三种工序的任一种或任多种；根据预设位置，将边框机构与叶片机构设置在预设位置上；边框机构连接步骤：将设置在预设位置上边框机构进行紧固连接；叶片机构连接步骤：将设置在预设位置上叶片机构进行紧固连接；整体连接步骤：将紧固连接完成的边框机构与叶片机构进行紧固连接。优选地，在部件准备步骤中，采用激光切割对叶片机构、边框机构进行切割。优选地，在边框机构连接步骤、叶片机构连接步骤中，均采用激光焊接对边框机构、叶片机构进行紧固连接。优选地，所述激光切割的参数为：气体压力0.1至10bar，激光功率1kW至10kW，切割速度1m/min至5m/min。优选地，所述激光焊接的参数为：激光功率500W至5kW，焊接速度0.5m/min至5m/min。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术提供的格栅结构及其制造方法，通过提供格栅叶片和边框厚度自由组合设计和灵活卡口装配关系，格栅设计方案，如阶梯式变厚度，系列化厚度规格等，解决了边框和叶片的形式选择以及装配关系选择范围窄的问题，实现了结合空气动力学和结构受力分析，来优化格栅结构的设计，大幅减少了对格栅方案设计的限制。2、本专利技术提供的格栅结构及其制造方法通过采用激光切割技术以及激光焊接技术，一方面解决了超塑成形和扩散连接技术本身的材料利用率低、尺寸减薄、不完全焊合、高温热损伤等问题，也解决了复杂结构的加工适应性问题。另一方面，激光焊接钛合金接头强度可以稳定的达到0.9以上且焊接热输入小，可以保证焊缝强度、塑性和尺寸精度，确保格栅结构制造的质量。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术提供的格栅结构中第一叶片和第二叶片安装时的结构示意图。图2为本专利技术提供的格栅结构的第一叶片和第二叶片安装后激光焊接示意图。图3为本专利技术提供的格栅结构的叶片机构与框架结构安装后的结构示意图。图4为本专利技术提供的格栅结构制备方法的流程图。下表为说明书附图中的各个附图标记的含义：叶片机构1边框机构2具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。本专利技术提供了一种格栅结构，包括叶片机构1、边框机构2；所述叶片机构1与框架机构相互对接；所述叶片机构1包括第一叶片、第二叶片；所述第一叶片上设置有第一凹槽；所述第二叶片上设置有第二凹槽；所述第一凹槽、第二凹槽相匹配；所述第一叶片通过第一凹槽与第二凹槽插接与第二叶片连接。所述第一叶片与第二叶片之间呈预设夹角；所述叶片机构与框架机构之间呈预设夹角。所述预设夹角的角度为90°或45°。所述第一凹槽的槽口、第二凹槽的槽口这两者的宽度均等于叶片机构1的厚度。所述叶片机构1的厚度小于边框机构2的厚度。本专利技术还提供了一种上述的格栅结构的制备方法，包括如下步骤：部件准备步骤：将边框机构2与叶片机构1切割成形；将成形后的边框机构2与叶片机构11进行酸洗、烘干、标记这三种工序的任一种或任多种；根据预设位置，将边框机构2与叶片机构1设置在预设位置上；边框机构连接步骤：将设置在预设位置上边框机构2进行紧固连接；叶片机构1连接步骤：将设置在预设位置上叶片机构1进行紧固连接；整体连接步骤：将紧固连接完成的边框机构2与叶片机构1进行紧固连接。在部件准备步骤中，采用激光切割对叶片机构1、边框机构2进行切割。在边框机构连接步骤、叶片机构连接步骤中，均采用激光焊接对边框机构2、叶片机构1进行紧固连接。所述激光切割的参数为：气体压力0.1至10bar，激光功率1kW至10kW，切割速度1m/min至5m/min。所述激光焊接的参数为：激光功率500W至5kW，焊接速度0.5m/min至5m/min。下面对本专利技术提供的格栅结构及其制造方法进行进一步说明：如图3所示，本专利技术提供的栅格结构包括叶片机构1、边框机构2，均采用板材原料，第一叶片与第二叶片之间采用互相卡口的装配位置关系，即第一凹槽与第二凹槽插接的方式使第一叶片与第二叶片相互连接；优选地，所述边框机构2包括第一边框、第二边框；所述第一边框与第二边框之间采用一边平齐的T型对接形式进行对接，叶片机构1与边框机构2之间采用T型对接形式。优选地，所述第一叶片与第二叶片之间的卡口长度为叶片机构1的宽度的一半，卡口宽度为被卡的叶片的厚度。所述叶片机构1、边框机构2均采用钛合金材料。优选地，所述叶片机构1的材料厚度为2mm或者4mm，边框厚度为4mm或者6mm。本专利技术还提供了一种格栅结构的制造方法，其中，在边框机构连接步骤与叶片机构连接步骤中可以使用先点焊后整体焊接的方式；所述点焊和正式整体焊接均采用激光焊接技术，且正式焊接的焊缝能够完全覆盖点焊的焊缝。以上对本专利技术的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本专利技术并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本专利技术的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种格栅结构，其特征在于，包括叶片机构(1)、框架机构(2)；所述叶片机构(1)与框架机构(2)相互对接；所述叶片机构(1)包括第一叶片、第二叶片；所述第一叶片上设置有第一凹槽；所述第二叶片上设置有第二凹槽；所述第一凹槽、第二凹槽相匹配；所述第一叶片通过第一凹槽与第二凹槽插接与第二叶片连接。

【技术特征摘要】
1.一种格栅结构，其特征在于，包括叶片机构(1)、框架机构(2)；所述叶片机构(1)与框架机构(2)相互对接；所述叶片机构(1)包括第一叶片、第二叶片；所述第一叶片上设置有第一凹槽；所述第二叶片上设置有第二凹槽；所述第一凹槽、第二凹槽相匹配；所述第一叶片通过第一凹槽与第二凹槽插接与第二叶片连接。2.根据权利要求1所述的格栅结构，其特征在于，所述第一叶片与第二叶片之间呈预设夹角；所述叶片机构与框架机构之间呈预设夹角。3.根据权利要求2所述的格栅结构，其特征在于，所述预设夹角的角度为90°或45°。4.根据权利要求1所述的格栅结构，其特征在于，所述第一凹槽的槽口、第二凹槽的槽口这两者的宽度均等于叶片机构(1)的厚度。5.根据权利要求1所述的格栅结构，其特征在于，所述叶片机构(1)的厚度小于边框机构(2)的厚度。6.一种权利要求1至5所述的格栅结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：部件准备步骤：将边框机构(2)与叶片机构(1)切割成形；将成形后的边框机构(2)与叶片机构(1)进行酸洗、烘...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡佩佩，杨学勤，成群林，张登明，孙锡建，肖翔月，周改超，王业伟，
申请(专利权)人：上海航天精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31