一种高强度金属蜂窝芯机加工固持方法技术

本发明专利技术提供了一种高强度金属蜂窝芯机加工固持方法，该方法包括将熔化的锡基焊料浇铸到蜂窝芯格中，加工完成后熔化并去除锡基焊料的步骤，技术要点在于：首先将止焊剂均匀涂覆在蜂窝芯格内壁和基板上，烘干后将蜂窝芯嵌于工装中，并放置在基板上；然后将熔化的锡基焊料浇铸到蜂窝芯格中，并将其填满，待焊料冷却凝固；加工出所需型面后，重新加热蜂窝芯，熔化并抖落锡基焊料，最后超声清洗去除止焊剂。本发明专利技术具有操作简单，固持强度高的优点，增强了高强度金属蜂窝芯机加工时的结构稳定性，提高了蜂窝芯型面的加工质量，且锡基焊料加热熔化方便，便于回收利用。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度金属蜂窝芯机加工固持方法
本专利技术属于薄壁零件机加工
，特别涉及一种高强度金属蜂窝芯机加工固持方法。
技术介绍
蜂窝芯结构如图1所示，其具有密度小、比强度高、比刚性大、隔热减震性能好等优点，在飞行器、列车、船舶等领域获得了广泛的应用。通常金属蜂窝芯在机加工时，需要完成固持夹紧工作，然而蜂窝芯由于其薄壁多孔的结构特点，沿芯格轴向具有较高的强度，但面内径向等效强度相对很小。采用传统压板方式直接夹持工件，蜂窝芯面内受径向机加工力作用时，极易产生变形，直接影响其加工质量，无法满足产品装配的要求，影响了产品的实用功能。对于蜂窝芯的机械加工，一种可行的固持方法是向蜂窝芯格中填充材料，增加蜂窝芯面内刚度。目前常用的填充材料如聚乙二醇(熔点约65℃)或冰，其熔点低，适用于铝合金等基材强度较低的蜂窝芯。而对于高温合金、不锈钢、钛及钛合金等基材强度高的蜂窝芯，机加工过程中，聚乙二醇或冰等低熔点材料在机加工瞬间高温下会出现局部融化现象，因此在机加工力的作用下，蜂窝芯壁自动避让，从而产生毛刺、卷曲、芯格变形等缺陷。另外可用的填充材料还有磁粉或石膏，但是磁粉吸附法存在装备复杂、容易磨损刀具的缺点，而石膏法也存在着机加工过程中石膏容易破碎、后续难以清除的问题。
技术实现思路
为了克服现有技术中的不足，本专利技术人进行了锐意研究，提供了一种高强度金属蜂窝芯的机加工固持方法，将熔化的锡基焊料浇铸到蜂窝芯格中，加工完成后去除锡基焊料，解决了聚乙二醇或冰作填充材料导致的蜂窝芯壁产生毛刺、卷曲、芯格变形等缺陷的问题；操作方法及装备简单，解决了磁粉吸附法存在的装备复杂、容易磨损刀具以及石膏法存在的石膏容易破碎、后续难以清除的问题，从而完成本专利技术。本专利技术提供了的技术方案如下：一种高强度金属蜂窝芯机加工固持方法，该方法包括将熔化的锡基焊料浇铸到蜂窝芯格中，加工完成后熔化并去除锡基焊料的步骤。具体地，该方法包括如下步骤：步骤1，将止焊剂均匀涂覆在蜂窝芯格内壁和基板上并烘干；步骤2，将蜂窝芯嵌入到工装中并放置在基板上；步骤3，将锡基焊料熔化后浇铸到蜂窝芯格中，将其填满，待锡基焊料凝固；步骤4，将蜂窝芯机加工出所需型面；步骤5，将加工完成后的蜂窝芯连同工装重新加热，熔化并抖落锡基焊料，取出蜂窝芯后超声清洗去除止焊剂。根据本专利技术提供的一种高强度金属蜂窝芯机加工固持方法，具有以下有益效果：(1)本专利技术利用锡基焊料有一定强度，熔点相对较低但又能在机加工产生的热量影响下保持固态的特性，浇铸凝固后可增强蜂窝芯的刚度，避免了蜂窝芯的夹紧变形和机加工变形，提高了蜂窝芯型面的加工精度。(2)该方法具有操作简单，固持强度高，锡基焊料加热熔化方便并可回收利用等优点，增强了蜂窝芯加工时的结构稳定性，提高了蜂窝芯型面的加工质量，为面内强度小、刚度弱的薄壁金属蜂窝芯高效加工提供了新方法。附图说明图1为蜂窝芯的结构图；图2为蜂窝芯浇铸锡基焊料后固持示意图；图3为GH4099蜂窝芯浇注Sn-9Zn焊料并铣削加工后的型面形貌；图4为铣削加工后的GH4099蜂窝芯熔去Sn-9Zn焊料后的型面形貌。附图标号说明1-锡基焊料；2-蜂窝芯；3-基板；4-工装。具体实施方式下面通过对本专利技术进行详细说明，本专利技术的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。本专利技术提供了一种高强度金属蜂窝芯机加工固持方法，该方法包括将熔化的锡基焊料浇铸到蜂窝芯格中，加工完成后熔化并去除锡基焊料。在本专利技术中，该方法具体包括如下步骤：步骤1，将止焊剂均匀涂覆在蜂窝芯格内壁和基板上并烘干；步骤2，将蜂窝芯嵌入到工装中并放置在基板上；步骤3，将锡基焊料熔化后浇铸到蜂窝芯格中，将其填满，待锡基焊料凝固；步骤4，将蜂窝芯机加工出所需型面；步骤5，将加工完成后的蜂窝芯连同工装重新加热，熔化并抖落锡基焊料，取出蜂窝芯后超声清洗去除止焊剂。在本专利技术中，所述蜂窝芯材料包括高温合金、不锈钢、钛及钛合金，高温合金包括但不限于GH4099高温合金，不锈钢包括但不限于304不锈钢，钛合金包括但不限于TC4钛合金。在本专利技术中，步骤1中，所述基板为导热性好的平板，包括但不限于金属板。在本专利技术中，步骤2中，所述工装的型面与所述蜂窝芯的外形一致，且高度不低于所述蜂窝芯的高度。在本专利技术中，步骤3中，所述锡基焊料的熔点或液相线低于230℃，包括但不限于Sn-9Zn、Sn-0.7Cu或Sn-57Bi。在本专利技术中，步骤3中，所述锡基焊料的浇铸温度为锡基焊料熔点或液相线以上10～50℃。在本专利技术中，步骤5中，所述锡基焊料重熔去除的加热温度为锡基焊料熔点或液相线以上10～50℃。实施例实施例1一种高强度金属蜂窝芯机加工的固持方法，如图2所示，将熔化的锡基焊料1浇铸到蜂窝芯2的芯格中，加工完成后去除锡基焊料1。该蜂窝芯2材质为GH4099，蜂窝芯的纵向长度为100mm，横向长度为100mm，高度为20mm，芯格边长为6mm，芯格壁厚为0.1mm。具体步骤如下：第一步，将氮化硼质量分数为15％的氮化硼酒精悬浮液均匀涂覆在蜂窝芯2的芯格内壁和铁质基板3上并烘干；第二步，将蜂窝芯2嵌入到工装4中并放置在铁质基板3上；第三步，将Sn-9Zn焊料1加热到220℃熔化后，浇铸到蜂窝芯2的芯格中，并将其填满，待焊料1凝固；第四步，将蜂窝芯2机加工出所需型面，如图3所示；第五步，将加工完成后的蜂窝芯2连同工装4重新加热到220℃，熔化并抖落Sn-9Zn焊料1，取出蜂窝芯2后超声清洗去除止焊剂。通过此方法获得的GH4099蜂窝芯如图4所示，芯格无明显变形、卷曲等缺陷。实施例2一种高强度金属蜂窝芯机加工的固持方法，如图2所示，将熔化的锡基焊料1浇铸到蜂窝芯2的芯格中，加工完成后去除锡基焊料1。该蜂窝芯2材质为304不锈钢，蜂窝芯的纵向长度为100mm，横向长度为100mm，高度为20mm，芯格边长为6mm，芯格壁厚为0.1mm。具体步骤如下：第一步，将氮化硼质量分数为15％的氮化硼酒精悬浮液均匀涂覆在蜂窝芯2的芯格内壁和铁质基板3上并烘干；第二步，将蜂窝芯2嵌入到工装4中并放置在铁质基板3上；第三步，将Sn-9Zn焊料1加热到220℃熔化后，浇铸到蜂窝芯2的芯格中，并将其填满，待焊料1凝固；第四步，将蜂窝芯2机加工出所需型面；第五步，将加工完成后的蜂窝芯2连同工装4重新加热到220℃，熔化并抖落Sn-9Zn焊料1，取出蜂窝芯2后超声清洗去除止焊剂。通过此方法获得的304不锈钢蜂窝芯，芯格无明显变形、卷曲等缺陷。以上结合具体实施方式和范例性实例对本专利技术进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本专利技术的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本专利技术精神和范围的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度金属蜂窝芯机加工固持方法，其特征在于，该方法包括将熔化的锡基焊料浇铸到蜂窝芯格中，加工完成后熔化并去除锡基焊料的步骤。/n

【技术特征摘要】
1.一种高强度金属蜂窝芯机加工固持方法，其特征在于，该方法包括将熔化的锡基焊料浇铸到蜂窝芯格中，加工完成后熔化并去除锡基焊料的步骤。


2.根据权利要求1所述的金属蜂窝芯机加工固持方法，其特征在于，该方法具体包括如下步骤：
步骤1，将止焊剂均匀涂覆在蜂窝芯格内壁和基板上并烘干；
步骤2，将蜂窝芯嵌入到工装中并放置在基板上；
步骤3，将锡基焊料熔化后浇铸到蜂窝芯格中，将其填满，待锡基焊料凝固；
步骤4，将蜂窝芯机加工出所需型面；
步骤5，将加工完成后的蜂窝芯连同工装重新加热，熔化并抖落锡基焊料，取出蜂窝芯后超声清洗，去除止焊剂。


3.根据权利要求1所述的金属蜂窝芯机加工固持方法，其特征在于，所述蜂窝芯材料包括高温合金、...

【专利技术属性】
技术研发人员：马平义，许伟春，刘海建，韩兴，陈旭，彭赫力，李年富，
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