一种大曲率蜂窝夹层复合材料结构及其一体化成型方法技术

本发明专利技术提供了一种大曲率蜂窝夹层复合材料结构及其一体化成型方法，成型设备包括运动载具、复合材料成型头、控制柜、操作台、工作台、蜂窝夹芯复合材料成型件。制造过程中首先自动铺放头在自动铺丝用六轴机器臂的带动下在工作台表面进行蜂窝下面板成型；随后由3D打印头在3D打印用六轴机器臂的带动下在已铺放好的蜂窝下面板上进行蜂窝芯材结构特征打印；蜂窝芯材打印完成后，再利用自动铺放头在蜂窝芯材上直接成形蜂窝上面板，直至完成整个蜂窝夹芯复合材料结构的一体化成型。本发明专利技术通过将自动铺丝与连续纤维3D打印有效结合，在实现大曲率蜂窝夹芯结构的一体化成形的同时，保证大尺寸异形蜂窝构件加工效率，提高零件精度和质量。提高零件精度和质量。提高零件精度和质量。

【技术实现步骤摘要】
一种大曲率蜂窝夹层复合材料结构及其一体化成型方法


[0001]本专利技术属于复合材料设计制作领域，特别是涉及一种大曲率蜂窝夹层复合材料结构及其一体化成型方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着复合材料性能优势日益明显，产量逐年提升，其应用也从传统的航空航天、国防建设等领域，逐步向汽车、船舶等民用领域逐步扩展。蜂窝夹芯结构除了拥有弯曲刚度与强度大、抗失稳能力强等力学性能优势外，还具有降噪减震、抗冲击、隔热、高吸能等功能优点，因此在各个领域都有广泛应用。但由于成型设备限制，目前蜂窝结构依然采用传统手工分布成型的方式进行成型：铺预浸料铺层—涂胶膜—拉伸蜂窝芯—涂胶膜—铺预浸料铺层。成型过程中存在蜂窝芯材与预浸料之间难以完全贴合、铺层压力传到不均匀等问题，尤其是当加工
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形、
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形等具有大曲率几何特征的蜂窝夹层结构时，传统的方法不再可行，面临无法加工的问题。
[0003]目前，自动铺放与3D打印技术是复合材料自动化制造领域常见的两种成型方法。复合材料自动铺丝装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大曲率蜂窝夹层复合材料结构，其特征在于，包括蜂窝下面板(10)、蜂窝芯材(11)和蜂窝上面板(12)；蜂窝下面板(10)和蜂窝上面板(12)设置在蜂窝芯材(11)的两侧，蜂窝下面板(10)和蜂窝上面板(12)均为大曲率面板；蜂窝下面板(10)、蜂窝芯材(11)和蜂窝上面板(12)形成大曲率蜂窝夹层复合材料结构。2.根据权利要求1所述的一种大曲率蜂窝夹层复合材料结构，其特征在于，大曲率蜂窝夹层是指几何形状为
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形或
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形几何特征的夹层结构。3.根据权利要求1所述的一种大曲率蜂窝夹层复合材料结构，其特征在于，蜂窝下面板(10)、蜂窝芯材(11)和蜂窝上面板(12)采用同一基体材料组分的复合材料制成。4.一种大曲率蜂窝夹层复合材料结构及其一体化成型方法，其特征在于，基于权利要求1至3任意一项所述的一种大曲率蜂窝夹层复合材料结构，包括以下步骤：步骤1，自动铺放头在自动铺丝用六轴机器臂的带动下在工作台表面进行蜂窝下面板10的铺放加工；步骤2，当加工蜂窝芯材(11)时，机器臂首先将自动铺放头放置于自动铺放头固定座上，之后利用换枪盘换上3D打印头；步骤3，由3D打印头在3D打印用六轴机器臂的带动下在已铺放好的蜂窝下面板(12)进行蜂窝芯材打印；步骤4，蜂窝芯材打印完成后再使用自动铺放头完成蜂窝上面板打印，直至完成整个零件的一体化成型。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛志博，段玉岗，张小辉，张少秋，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：