一種波形柔性蜂窩的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本方面涉及一種波形柔性蜂窩的制作方法。
【背景技術】
[0002]在雷達天線罩中,常常有很多結構存在較大的曲率,在這種大曲率情況下仍采用普通六角形蜂窩夾層結構,難以抵抗制作和使用中的面內大變形要求,因此需要采用一種在面內能夠產生較大變形同時面外承載能力又不會降低的蜂窩夾層結構,在此條件下產生了各種結構形式的柔性蜂窩夾層結構,通過設計柔性蜂窩的結構形式和尺寸,來實現蜂窩的面內大變形要求。
[0003]對于不同形狀的蜂窩單元,其傾斜邊尺寸以及傾斜邊與直邊的夾角對其面內變形影響明顯。以蜂窩的結構面內變形能力為優化目標,對蜂窩形狀和尺寸進行設計。參照材料彈性模量E的定義,定義蜂窩結構的當量面內拉伸模量E*為單位截面積上的拉力與單位長度上的變形之比。選取當量面內拉伸模量較小的蜂窩結構作為柔性蜂窩結構。研究表明,如圖1所示的波形柔性蜂窩的當量面內拉伸模量為常規六角形蜂窩的39%,因此波形蜂窩的面內變形能力要優于常規六角形蜂窩,更適于大曲率蜂窩夾層結構使用。
[0004]常規的六角形蜂窩的制作方法是先將蜂窩材料疊成一定的形狀,再通過涂膠、滾壓、固化而成。波形柔性蜂窩采用常規的六角形蜂窩的制作方法制作存在困難。因此,需要尋找一種新的制作方法。
【發明內容】
[0005]針對現有技術中存在的上述缺陷,本發明提供了一種新的波形柔性蜂窩的制作方法。
[0006]本發明是通過如下技術方案來實現的:一種波形柔性蜂窩的制作方法,所述蜂窩由若干個波形蜂窩單元交錯排列組成,所述波形蜂窩單元的邊緣由第一半圓弧、第一90°凹形圓弧、第一90°凸形圓弧、第二半圓弧、第二90°凸形圓弧、第二90°凹形圓弧順次首尾連接組成封閉的結構,其中,第一90°凹形圓弧和第二90°凹形圓弧之間及第一90°凸形圓弧和第二90°凸形圓弧之間均相對于第一半圓弧和第二半圓弧的中心連線對稱設置,其特征是:采用蜂窩模具和若干個單元壓模進行制作,所述蜂窩模具的底板上設有與所述波形柔性蜂窩相符型的波形結構,該波形結構具有若干與所述波形蜂窩單元的下部形狀相同的模槽,所述單元壓模的形狀與所述波形蜂窩單元的形狀相同,其按照如下步驟制作:(I)將蜂窩紙截成需要寬度的紙條;(2)在蜂窩模具的底板上均勻涂刷脫模劑;(3)將第一層用所述蜂窩紙條雙面涂膠并晾置;(4)在所述蜂窩模具的底板上沿所述波形結構的形狀鋪設好第一層蜂窩紙;(5)在所有的單元壓模上涂刷脫模劑;(6)在每個所述模槽內設置單元壓模形成第一層單元壓模,用單元壓模將第一層蜂窩紙壓住,并在第一層單元壓模上方設置重物壓板將其壓住;(7)將第二層用所述蜂窩紙條雙面涂膠并晾置;(8)將所述的重物壓板移除后,在第一層單元壓模上部沿所述單元壓模的上部形狀鋪設好第二層蜂窩紙,并在第一層單元壓模的相鄰的兩個單元壓模之間設置單元壓模形成第二層單元壓模,第二層單元壓模將第二層蜂窩紙壓住,然后在第二層單元壓模上方設置重物壓板將其壓住;(9)重復上述步驟7和步驟8的方法依次鋪設其余層的蜂窩紙,直至最后一層單元壓模鋪設后用重物壓板將其壓住;
(10)進行加熱固化處理,然后將各單元壓模拆除形成波形柔性蜂窩。
[0007]本發明中,上下相鄰兩層蜂窩紙鋪好后,在兩個單元壓模之間上下兩層蜂窩紙相接觸,由于蜂窩紙雙面涂膠,因此上下兩層蜂窩紙在兩層蜂窩紙相接觸處被粘結在一起,而單元壓模上由于涂有脫模劑,單元壓模與上下兩層蜂窩紙之間不被粘結,單元壓模可被抽出,單元壓模被抽出后形成與單元壓模形狀一致的波形蜂窩單元,相鄰的凹六邊形蜂窩單元通過上下兩層蜂窩紙的粘結處連接在一起,從而形成整體的蜂窩結構。
[0008]本發明的制作方法簡單、實用、可靠,可實現大曲率條件下蜂窩夾層結構的制作,通過該方法可制作出常規制作方法難以制作的波形柔性蜂窩。通過該方法制作出的波形柔性蜂窩結構突破了常規六角形蜂窩不易變形的限制,具有充足的面內變形能力和彎曲變形能力,同時在垂直平面方向承載能力與常規六角形蜂窩相當,因此解決了可變形結構在面內變形和面外承載的矛盾。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發明中的波形柔性蜂窩的結構示意圖;
[0010]圖2是本發明中的波形蜂窩單元的結構示意圖;
[0011 ]圖3是本發明中蜂窩模具的結構示意圖;
[0012]圖4是本發明中的單元壓模的結構示意圖;
[0013]圖5是本發明具體實施例中成型第一層蜂窩紙后單元壓模的狀態圖;
[0014]圖6是本發明具體實施例中成型第二層蜂窩紙后單元壓模的狀態圖;
[0015]圖7是本發明具體實施例中成型第二層蜂窩紙鋪迭位置;
[0016]圖8是本發明具體實施例中最后一層蜂窩紙鋪設后的示意圖;
[0017]圖中,I是蜂窩模具,11是模槽,2是單元壓模,3是重物壓板,4是第一層蜂窩鋪迭線,5是第二層蜂窩鋪迭線,6是第一半圓弧,7是第一90°凹形圓弧,8是第一90°凸形圓弧,9是第二半圓弧,10是第二90°凸形圓弧,11是第二90°凹形圓弧。
【具體實施方式】
[0018]下面通過非限定性的實施例并結合附圖對本發明作進一步的說明:
[0019]—種波形柔性蜂窩的制作方法,如附圖1和2所示,所述蜂窩由若干個波形蜂窩單元交錯排列組成,所述波形蜂窩單元的邊緣由第一半圓弧6、第一90°凹形圓弧7、第一90°凸形圓弧8、第二半圓弧9、第二90°凸形圓弧10、第二90°凹形圓弧11順次首尾連接組成封閉的結構,其中,第一90°凹形圓弧7和第二90°凹形圓弧11之間及第一90°凸形圓弧8和第二90°凸形圓弧10之間均相對于第一半圓弧和第二半圓弧的中心連線對稱設置。制作時,采用蜂窩模具I和若干個單元壓模2進行制作。如附圖3和附圖4所示,所述蜂窩模具為上端開口的箱型結構,為鋼制模具,所述蜂窩模具I的底板上設有與所述波形柔性蜂窩相符型的波形結構,該波形結構具有若干個與所述波形蜂窩單元的下部形狀相同的模槽11,所述單元壓模2的形狀與所述波形蜂窩單元的形狀相同。如附圖5-8所示,其按照如下步驟制作:(I)將蜂窩紙截成需要寬度的紙條;(2)在蜂窩模具的底板上均勻涂刷脫模劑;(3)將第一層用所述蜂窩紙條雙面涂膠并晾置到合適的程度,讓膠中的溶劑充分揮發;(4)在所述蜂窩模具的底板上沿所述波形結構的形狀鋪設好第一層蜂窩紙;(5)在所有的單元壓模2上涂刷脫模劑;(6)在每個所述模槽11內設置單元壓模形成第一層單元壓模,用單元壓模將第一層蜂窩紙壓住,并在第一層單元壓模上方設置重物壓板將其壓住,如圖5所示;(7)將第二層用所述蜂窩紙條雙面涂膠并晾置到合適的程度,讓膠中的溶劑充分揮發;(8)將所述的重物壓板移除后,在第一層單元壓模上部沿所述單元壓模的上部形狀鋪設好第二層蜂窩紙,并在第一層單元壓模的相鄰的兩個單元壓模之間設置單元壓模形成第二層單元壓模,第二層單元壓模將第二層蜂窩紙壓住,然后在第二層單元壓模上方設置重物壓板將其壓住,如圖6-圖7所示;(9)按照圖1中的層與層之間的關系,重復上述步驟7和步驟8的方法依次鋪設其余層的蜂窩紙,直至最后一層單元壓模鋪設后用重物壓板將其壓住,如圖8所示;(10)進行加熱固化處理,然后將各單元壓模拆除形成波形柔性蜂窩。
[0020]本發明中,上下相鄰兩層蜂窩紙鋪好后,在兩個單元壓模之間上下兩層蜂窩紙相接觸,由于蜂窩紙雙面涂膠,因此上下兩層蜂窩紙在兩層蜂窩紙相接觸處被粘結在一起,而單元壓模上由于涂有脫模劑,單元壓模與上下兩層蜂窩紙之間不被粘結,單元壓模可被抽出,單元壓模被抽出后形成與單元壓模形狀一致的波形蜂窩單元,相鄰的凹六邊形蜂窩單元通過上下兩層蜂窩紙的粘結處連接在一起,從而形成整體的蜂窩結構。
[0021 ]本實施例中的其他部分采用已知技術,在此不再贅述。
【主權項】
1.一種波形柔性蜂窩的制作方法,所述蜂窩由若干個波形蜂窩單元交錯排列組成,所述波形蜂窩單元的邊緣由第一半圓弧、第一90°凹形圓弧、第一90°凸形圓弧、第二半圓弧、第二90°凸形圓弧、第二90°凹形圓弧順次首尾連接組成封閉的結構,其中,第一90°凹形圓弧和第二90°凹形圓弧之間及第一90°凸形圓弧和第二90°凸形圓弧之間均相對于第一半圓弧和第二半圓弧的中心連線對稱設置,其特征是:采用蜂窩模具和若干個單元壓模進行制作,所述蜂窩模具的底板上設有與所述波形柔性蜂窩相符型的波形結構,該波形結構具有若干個與所述波形蜂窩單元的下部形狀相同的模槽,所述單元壓模的形狀與所述波形蜂窩單元的形狀相同,其按照如下步驟制作:(I)將蜂窩紙截成需要寬度的紙條;(2)在蜂窩模具的底板上均勻涂刷脫模劑;(3)將第一層用所述蜂窩紙條雙面涂膠并晾置;(4)在所述蜂窩模具的底板上沿所述波形結構的形狀鋪設好第一層蜂窩紙;(5)在所有的單元壓模上涂刷脫模劑;(6)在每個所述模槽內設置單元壓模形成第一層單元壓模,用單元壓模將第一層蜂窩紙壓住,并在第一層單元壓模上方設置重物壓板將其壓住;(7)將第二層用所述蜂窩紙條雙面涂膠并晾置;(8)將所述的重物壓板移除后,在第一層單元壓模上部沿所述單元壓模的上部形狀鋪設好第二層蜂窩紙,并在第一層單元壓模的相鄰的兩個單元壓模之間設置單元壓模形成第二層單元壓模,第二層單元壓模將第二層蜂窩紙壓住,然后在第二層單元壓模上方設置重物壓板將其壓住;(9)重復上述步驟7和步驟8的方法依次鋪設其余層的蜂窩紙,直至最后一層單元壓模鋪設后用重物壓板將其壓住;(10)進行加熱固化處理,然后將各單元壓模拆除形成波形柔性蜂窩。
【專利摘要】本發明公開了一種波形柔性蜂窩的制作方法。所述蜂窩由若干波形蜂窩單元交錯排列組成,采用蜂窩模具和單元壓模進行制作,蜂窩模具的底板上設有模槽,按照如下步驟制作:(1)將蜂窩紙截成需要寬度的紙條;(2)在蜂窩模具底板上涂脫模劑;(3)將蜂窩紙條雙面涂膠;(4)在蜂窩模具的底板上鋪設第一層蜂窩紙;(5)在所有的單元壓模上涂脫模劑;(6)用單元壓模將第一層蜂窩紙壓住,并在單元壓模上方設置重物壓板;(7)將第二層用蜂窩紙條雙面涂膠;(8)在第一層單元壓模上部鋪設第二層蜂窩紙,并設置單元壓模將第二層蜂窩紙壓住,然后在第二層單元壓模上方設置重物壓板;(9)重復上述步驟7和步驟8的方法依次鋪設其余層的蜂窩紙;(10)進行加熱固化處理。
【IPC分類】B32B37/10, B32B1/00, B32B29/00, B32B7/12, B32B37/12, B32B3/12, H01Q1/42
【公開號】CN105563999
【申請號】CN201510970854
【發明人】周春蘋, 李興德, 曲秀曉
【申請人】中國航空工業集團公司濟南特種結構研究所
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月22日