華成精密模具（常熟）有限公司
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蜂窩芯固持系統
2018/1/4 點擊數：1369
蜂窩芯的數控加工在我國已有十多年的歷史，但由于應用領域的特殊性，加工工藝和資料受到國外的封鎖，不少工藝依然停留在靠經驗操作的水平。蜂窩芯作為橫向剛度較小多孔結構材料，其加工機理和裝夾固持工藝均不同于傳統金屬材料的加工。隨著航空技術的發展，我國已經掌握了技術相對簡單蜂窩芯的加工技術和加工檢驗，但是在大中型客機上使用的復雜型面蜂窩零件的加工工藝、固持方法上依然需要很大的改進和提高。
國內外同類技術
由于蜂窩芯材料的橫向剛度較小，不能應用傳統的裝夾方法進行固持，國內外對蜂窩芯的固持方法有以下幾種：
（１）聚乙二醇法
該方法是利用聚乙二醇加熱（７０＂Ｃ一９０＂Ｃ）熔化后冷卻固化的特性對蜂窩芯材料進行固持。對于紙基蜂窩芯材料而言，這種固持方法、穩定，從固持的角度講可以零件的加工。不足之處在于，其一，為了在聚乙二醇固化過程中蜂窩芯材料始終與臺面緊密貼和，必須使用真空袋和熱壓罐，熱壓罐設備投資巨大，加工費用非常昂貴；其二，加工結束后無論是臺面還是蜂窩芯材料上殘留的聚乙二醇都非常難以清除；其三，為了力學性能，紙基蜂窩芯材料不宜與水和油等物質發生接觸，這也增加了清理工作的難度。所以這種方法的操作過程并不是非常方便，因此在實際生產時很少使用。
（２）雙面粘結帶法
這種方法在許多飛機制造公司廣泛使用。在這種方法中使用了兩種粘結帶材料，一種是雙面粘結帶，另一種是維可牢尼龍搭扣。使用這種方法對紙基蜂窩芯零件進行固持的不足之處主要有：其一，這種方法提供的固持力較小，在高速銑削加工過程中蜂窩芯零件經常被銑刀拉起產生過切現象，造成零件報廢；其二，在這種方法中所采用的維可牢尼龍搭扣的絨毛層厚度有0.8ｍｍ左右（自由狀態時），在蜂窩芯零件數控高速銑削加工過程當中，銑削力隨著刀具的擺角、銑削量以及蜂窩芯材料高度的變化而急劇變化，這必將引起絨毛層厚度的變化，最終影響蜂窩芯零件的加工精度．
（３）真空吸附法
將塑膠薄膜或者是纖維增強的塑膠隔膜利用雙面粘結帶粘結在蜂窩芯材料上，然后將平臺與隔膜／薄膜之間抽成真空來達到對蜂窩芯材料固持的目的。加工完畢后再將隔膜／薄膜材料去除。這種方法與第二種方法相比，雖然克服了絨毛層易于變形的缺點，但是由于蜂窩芯材料的橫截面積非常小，很難與粘結帶形成的粘結，在實際加工過程中并不能得到滿意的固持效果。
浙大蜂窩芯固持系統
目前，在蜂窩芯零件的高速銑削加工固持過程中所使用的裝夾固持方法都不同程度的使用到粘結材料。實踐表明，現有的固持方法固持性低，零件加工精度低，粘結材料的后續清理工作復雜。最重要的是，在固持過程中所使用的粘結材料影響工人的身體健康。針對現有固持方法的不足之處，浙江大學提出了一種基于磁場和摩擦吸附原理的蜂窩芯零件固持方法。基于磁場和摩擦吸附原理的紙基蜂窩零件的固持系統，是利用永磁鐵說產生的磁場，對灌入蜂窩芯中的鐵粉產生吸力的作用，在鐵粉自身重力和磁場吸力的共同作用下，增大鐵粉和蜂窩壁之間和鐵粉與固持平臺之間的摩擦力，從而對蜂窩芯材料起到固定和定位的作用，灌入蜂窩芯中的鐵粉有四方面的作用：（1）鐵粉在自身重力作用下產生張力，對蜂窩側壁形成正壓力的作用；（2）蜂窩壁將鐵粉分隔成一個個獨立的單元，它們在磁場的作用下產生相互的吸引力，形成對蜂窩壁的正壓力；（3）灌入蜂窩芯中的鐵粉增加了蜂窩芯與固持平臺的接觸面積，同時也增加了自身重力，蜂窩芯與固持平臺表面的正壓力也增大，隨著以上三種正壓力的增大，鐵粉與蜂窩側壁之間以及蜂窩與固持平臺之間的摩擦力都將增大；（4）單個蜂窩芯單元為軸對稱單元，可以簡化為懸臂梁，蜂窩芯中鐵粉灌入高度的增大，減小了蜂窩壁的懸空長度（懸臂梁的長度），主要可以有效減小蜂窩壁的彎曲變形。
國內外同類技術
由于蜂窩芯材料的橫向剛度較小，不能應用傳統的裝夾方法進行固持，國內外對蜂窩芯的固持方法有以下幾種：
（１）聚乙二醇法
該方法是利用聚乙二醇加熱（７０＂Ｃ一９０＂Ｃ）熔化后冷卻固化的特性對蜂窩芯材料進行固持。對于紙基蜂窩芯材料而言，這種固持方法、穩定，從固持的角度講可以零件的加工。不足之處在于，其一，為了在聚乙二醇固化過程中蜂窩芯材料始終與臺面緊密貼和，必須使用真空袋和熱壓罐，熱壓罐設備投資巨大，加工費用非常昂貴；其二，加工結束后無論是臺面還是蜂窩芯材料上殘留的聚乙二醇都非常難以清除；其三，為了力學性能，紙基蜂窩芯材料不宜與水和油等物質發生接觸，這也增加了清理工作的難度。所以這種方法的操作過程并不是非常方便，因此在實際生產時很少使用。
（２）雙面粘結帶法
這種方法在許多飛機制造公司廣泛使用。在這種方法中使用了兩種粘結帶材料，一種是雙面粘結帶，另一種是維可牢尼龍搭扣。使用這種方法對紙基蜂窩芯零件進行固持的不足之處主要有：其一，這種方法提供的固持力較小，在高速銑削加工過程中蜂窩芯零件經常被銑刀拉起產生過切現象，造成零件報廢；其二，在這種方法中所采用的維可牢尼龍搭扣的絨毛層厚度有0.8ｍｍ左右（自由狀態時），在蜂窩芯零件數控高速銑削加工過程當中，銑削力隨著刀具的擺角、銑削量以及蜂窩芯材料高度的變化而急劇變化，這必將引起絨毛層厚度的變化，最終影響蜂窩芯零件的加工精度．
（３）真空吸附法
將塑膠薄膜或者是纖維增強的塑膠隔膜利用雙面粘結帶粘結在蜂窩芯材料上，然后將平臺與隔膜／薄膜之間抽成真空來達到對蜂窩芯材料固持的目的。加工完畢后再將隔膜／薄膜材料去除。這種方法與第二種方法相比，雖然克服了絨毛層易于變形的缺點，但是由于蜂窩芯材料的橫截面積非常小，很難與粘結帶形成的粘結，在實際加工過程中并不能得到滿意的固持效果。
浙大蜂窩芯固持系統
目前，在蜂窩芯零件的高速銑削加工固持過程中所使用的裝夾固持方法都不同程度的使用到粘結材料。實踐表明，現有的固持方法固持性低，零件加工精度低，粘結材料的后續清理工作復雜。最重要的是，在固持過程中所使用的粘結材料影響工人的身體健康。針對現有固持方法的不足之處，浙江大學提出了一種基于磁場和摩擦吸附原理的蜂窩芯零件固持方法。基于磁場和摩擦吸附原理的紙基蜂窩零件的固持系統，是利用永磁鐵說產生的磁場，對灌入蜂窩芯中的鐵粉產生吸力的作用，在鐵粉自身重力和磁場吸力的共同作用下，增大鐵粉和蜂窩壁之間和鐵粉與固持平臺之間的摩擦力，從而對蜂窩芯材料起到固定和定位的作用，灌入蜂窩芯中的鐵粉有四方面的作用：（1）鐵粉在自身重力作用下產生張力，對蜂窩側壁形成正壓力的作用；（2）蜂窩壁將鐵粉分隔成一個個獨立的單元，它們在磁場的作用下產生相互的吸引力，形成對蜂窩壁的正壓力；（3）灌入蜂窩芯中的鐵粉增加了蜂窩芯與固持平臺的接觸面積，同時也增加了自身重力，蜂窩芯與固持平臺表面的正壓力也增大，隨著以上三種正壓力的增大，鐵粉與蜂窩側壁之間以及蜂窩與固持平臺之間的摩擦力都將增大；（4）單個蜂窩芯單元為軸對稱單元，可以簡化為懸臂梁，蜂窩芯中鐵粉灌入高度的增大，減小了蜂窩壁的懸空長度（懸臂梁的長度），主要可以有效減小蜂窩壁的彎曲變形。
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主要經營項目有：金屬粉末冶金模，磁性材料粉末冶金模，精密陶瓷粉末模，電子機構相關配件（夾具，治具，檢具）及其它機械零件。
ALL RIGHTS RESERVED 備案號：蘇ICP備17077112號-2 技術支持：仕德偉科技
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