一种低成本多预埋蜂窝夹芯复合材料产品的成型方法技术

本发明专利技术公开了一种低成本多预埋蜂窝夹芯复合材料产品的成型方法，在产品总体要求厚度不变的前提下，由原来单层蜂窝结构改成双层蜂窝结构，可以实现预埋孔的分段切割，具有更灵活的结构设计性，可极大的提高预埋组件与蜂窝芯材之间的结构连接强度。同时还在蜂窝芯材单面先粘接一层碳纤维预浸料蒙皮，进而提高蜂窝芯材的刚性，采用人工或者成本低的普通自动裁床都能实现对预埋孔的精确切割加工，而由于解决了蜂窝芯材切割的问题，通过碳纤维、泡沫等材料的加强筋预制体埋到蜂窝板中，将结构强度要求高的预埋单元件在蜂窝板内部连接起来，形成力学传递途径，分散应力，解决预埋件应力集中问题，从而提高各个关联预埋单元件的结构力学强度。

【技术实现步骤摘要】
一种低成本多预埋蜂窝夹芯复合材料产品的成型方法
本专利技术涉及复合材料成型
，具体是一种低成本多预埋蜂窝夹芯复合材料产品的成型方法。
技术介绍
蜂窝板是一种壁厚薄，疏松结构的材料，区别于传统的金属或其他均质材料，如果设置太多的预埋件，必定破坏复合材料的整体强度。但若是要发挥蜂窝板的轻量化、比强度高的优点，且实现多功能集成化的应用，仍然需要预埋件，特别是金属预埋件。而预埋件的结构多种多样，往往需要在蜂窝板切割出不同的异形孔作为预埋孔。目前对于蜂窝板的预埋件的设置一般都是蜂窝板先成型好，然后机加工切割需要的预埋孔，然后将预埋件与蜂窝板粘接。而由于蜂窝板壁厚薄、疏松的结构特性，人工或一般的设备尺寸很难将预埋孔的切割精准，而若是直接在蜂窝板加工成型的过程切割预埋孔则需要大型、昂贵的设备，成本显著提高，限制了蜂窝板的应用。
技术实现思路
针对上述现有技术中的不足，本专利技术提供一种低成本多预埋蜂窝夹芯复合材料产品的成型方法。为实现上述目的，本专利技术提供一种低成本多预埋蜂窝夹芯复合材料产品的成型方法，包括如下步骤：步骤1，将胶膜A、碳纤维预浸料A依次铺设在蜂窝芯材的一面上，整体进行真空袋压并固化，得到第一个蜂窝预制体，其中，第一个蜂窝预制体的一面为蒙皮面，另一面为蜂窝面；步骤2，重复步骤1得到第二个蜂窝预制体，第二个蜂窝预制体的一面为蒙皮面，另一面为蜂窝面，将预埋孔分割为两部分，其中一部分在第一个蜂窝预制体上切割得到，另一部分在第二个蜂窝预制体上切割得到；步骤3，在模具框内依次铺设碳纤维预浸料B、胶膜B、第二个蜂窝预制体、胶膜C、第一个蜂窝预制体，完成预埋孔的组装并在预埋孔内铺设胶膜D，其中，第二个蜂窝预制体的蒙皮面朝下，第一个蜂窝预制体的蒙皮面朝上；步骤4，将预埋组件埋入预埋孔，最后在第一个蜂窝预制体与预埋组件上依次铺设胶膜E、碳纤维预浸料C后，整体进行真空袋压并固化，得到最终产品。在其中一个实施例中，步骤2中的切割过程为：将第一个蜂窝预制体、第二个蜂窝预制体分别放到裁布机上，放置的方向为蒙皮面朝上，在蒙皮面上方铺设一层无孔隔离膜，使无孔隔离膜完全覆盖第一个蜂窝预制体、第二个蜂窝预制体，利用裁布机底部抽真空功能使第一个蜂窝预制体、第二个蜂窝预制体与无孔隔离膜吸附在裁布机的工作平台上，再基于设计需求对第一个蜂窝预制体、第二个蜂窝预制体进行切割加工。在其中一个实施例中，所述预埋组件的截面与预埋孔的截面均为相互匹配的T型结构；步骤2中，所述将预埋孔分割为两部分，其中一部分在第一个蜂窝预制体上切割得到，另一部分在第二个蜂窝预制体上切割得到，具体为：将预埋孔分割为第一分孔与第二分孔，其中，所述第一分孔为预埋孔上T型结构的横边部分，所述第二分孔为预埋孔上T型结构的竖边部分；在第一个蜂窝预制体上切割出第一分孔，在第二个蜂窝预制体上切割出第二分孔，其中，所述第一分孔贯穿第一个蜂窝预制体，所述第二分孔贯穿第二个蜂窝预制体。在其中一个实施例中，所述预埋组件包括预埋单元件与加强筋预制体；所述预埋单元件的截面为T型结构，所述加强筋预制体上具有第三分孔，且所述第三分孔贯穿所述加强筋预制体，所述预埋单元件上T型结构的横边部分嵌入所述第三分孔；步骤4中，所述将预埋组件埋入预埋孔，具体为：首先将加强筋预制体安置在第一分孔内，再埋入预埋单元件，使预埋单元件上T型结构的竖边部分嵌入第二分孔，预埋单元件上T型结构的横边部分嵌入第三分孔。在其中一个实施例中，所述预埋单元件的数量至少为一个；当所述预埋单元件的数量为两个以上时，所述加强筋预制体上具有多个与预埋单元件一一对应的第三分孔，各所述预埋单元件上T型结构的横边部分嵌入对应的所述第三分孔。在其中一个实施例中，所述加强筋预制体的成型过程为：将碳纤维单向布铺设在采用PVC泡沫板上后进行真空袋压，得到加强筋预制板；基于设计需求在加强筋预制板上切割出多个第三分孔，即得到加强筋预制体。相较于现有技术，本专利技术提供的一种低成本多预埋蜂窝夹芯复合材料产品的成型方法具有如下有益技术效果：1、在蜂窝芯材单面先粘接一层碳纤维预浸料蒙皮，进而提高蜂窝芯材的刚性，采用人工或者成本低的普通自动裁床都能实现对预埋孔的精确切割加工；2、在产品总体要求厚度不变的前提下，由原来单层蜂窝结构改成双层蜂窝结构，可以实现预埋孔的分段切割，具有更灵活的结构设计性，可极大的提高预埋组件与蜂窝芯材之间的结构连接强度；3、由于解决了蜂窝芯材切割的问题，通过碳纤维、泡沫等材料的加强筋预制体埋到蜂窝板中，将结构强度要求高的预埋单元件在蜂窝板内部连接起来，形成力学传递途径，分散应力，解决预埋件应力集中问题，从而提高各个关联预埋单元件的结构力学强度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中成型方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例中蜂窝预制体的结构剖视图；图3为本专利技术实施例中第一、第二种实施方式下第一个蜂窝预制体的结构剖视图；图4为本专利技术实施例中第一种实施方式下第二个蜂窝预制体的结构剖视图；图5为本专利技术实施例中第一种实施方式下预埋孔的组装完成后的结构剖视图；图6为本专利技术实施例中第一种实施方式下最终产品的结构剖视图；图7为本专利技术实施例中第一种实施方式下最终产品的结构轴测图；图8为本专利技术实施例中第二种实施方式下第二个蜂窝预制体的结构剖视图；图9为本专利技术实施例中第二种实施方式下预埋孔的组装完成后的结构剖视图；图10为本专利技术实施例中第二种实施方式下最终产品的结构剖视图。附图标号：胶膜A101、胶膜B102、胶膜C103、胶膜D104、胶膜E105；碳纤维预浸料A201、碳纤维预浸料B202、碳纤维预浸料C203蜂窝芯材30、第一个蜂窝预制体301、第二个蜂窝预制体302预埋单元件401、加强筋预制体402第一分孔501、第二分孔502本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低成本多预埋蜂窝夹芯复合材料产品的成型方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1，将胶膜A、碳纤维预浸料A依次铺设在蜂窝芯材的一面上，整体进行真空袋压并固化，得到第一个蜂窝预制体，其中，第一个蜂窝预制体的一面为蒙皮面，另一面为蜂窝面；/n步骤2，重复步骤1得到第二个蜂窝预制体，第二个蜂窝预制体的一面为蒙皮面，另一面为蜂窝面，将预埋孔分割为两部分，其中一部分在第一个蜂窝预制体上切割得到，另一部分在第二个蜂窝预制体上切割得到；/n步骤3，在模具框内依次铺设碳纤维预浸料B、胶膜B、第二个蜂窝预制体、胶膜C、第一个蜂窝预制体，完成预埋孔的组装并在预埋孔内铺设胶膜D，其中，第二个蜂窝预制体的蒙皮面朝下，第一个蜂窝预制体的蒙皮面朝上；/n步骤4，将预埋组件埋入预埋孔，最后在第一个蜂窝预制体与预埋组件上依次铺设胶膜E、碳纤维预浸料C后，整体进行真空袋压并固化，得到最终产品。/n

【技术特征摘要】
1.一种低成本多预埋蜂窝夹芯复合材料产品的成型方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，将胶膜A、碳纤维预浸料A依次铺设在蜂窝芯材的一面上，整体进行真空袋压并固化，得到第一个蜂窝预制体，其中，第一个蜂窝预制体的一面为蒙皮面，另一面为蜂窝面；
步骤2，重复步骤1得到第二个蜂窝预制体，第二个蜂窝预制体的一面为蒙皮面，另一面为蜂窝面，将预埋孔分割为两部分，其中一部分在第一个蜂窝预制体上切割得到，另一部分在第二个蜂窝预制体上切割得到；
步骤3，在模具框内依次铺设碳纤维预浸料B、胶膜B、第二个蜂窝预制体、胶膜C、第一个蜂窝预制体，完成预埋孔的组装并在预埋孔内铺设胶膜D，其中，第二个蜂窝预制体的蒙皮面朝下，第一个蜂窝预制体的蒙皮面朝上；
步骤4，将预埋组件埋入预埋孔，最后在第一个蜂窝预制体与预埋组件上依次铺设胶膜E、碳纤维预浸料C后，整体进行真空袋压并固化，得到最终产品。


2.根据权利要求1所述低成本多预埋蜂窝夹芯复合材料产品的成型方法，其特征在于，步骤2中的切割过程为：
将第一个蜂窝预制体、第二个蜂窝预制体分别放到裁布机上，放置的方向为蒙皮面朝上，在蒙皮面上方铺设一层无孔隔离膜，使无孔隔离膜完全覆盖第一个蜂窝预制体、第二个蜂窝预制体，利用裁布机底部抽真空功能使第一个蜂窝预制体、第二个蜂窝预制体与无孔隔离膜吸附在裁布机的工作平台上，再基于设计需求对第一个蜂窝预制体、第二个蜂窝预制体进行切割加工。


3.根据权利要求1或2所述低成本多预埋蜂窝夹芯复合材料产品的成型方法，其特征在于，所述预埋组件的截面与预埋孔的截面均为相互匹配的T型结构；
步骤2中，所述将预埋孔分割为两部分，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶名扬，陈超，沈伟，周永江，熊帮辉，王国华，
申请(专利权)人：浙江华茂航天科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33