复合材料结构板胶膜热破机研制

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1、复合材料结构板胶膜热破机研制魏莉1吴湘1韩妙玲2尉世厚2武海生2宫顼2(1．哈尔滨工业大学机电工程学院，哈尔滨150001；2。北京卫星制造厂，北京100190)萱摘要：蜂窝夹层结构板生产过程中，蜂窝芯上下表面需要进行涂胶作业。传统的手工涂胶质量不稳定、生产效率低。本文提出了一种将胶膜热熔、吹破，使其均匀附着在蜂窝芯上下表面的工艺，对实现此工艺的设备进行了详细设计。通过试验证实，该设备有效提高了生产质量、效率。’关键词：复合材料结构板；胶接；胶膜热破DeVelopmentonGlueCoatingMachineforProdu

2、cingHoneycombSandWichStmctureBoardweiLil、№xian91HanMiaolin孑weishillou2wuHaishen92Gongxu2(1．SchoolofMecha仃onicsEnginee血g，HarbinInstituteofTechIlolo鼢H抽in150001；2．BeijingSatelliteMallufact嘶ngFacto吼Beijing100190)Abstract：Intheproductionprocessofhoneycombsandwichstmcture

3、board，bothsidesofthehoneycombcoreneedtobegelatinizedwimcoating．HoweVer，intlletmditionalmanualprocess，thequali哆ofproductioncaIlIlotbeguaraIlteedandtheproductionemciencyislow．Inthisp印eratecllIliqueisproposedtoheatupandmelt也egluecoatingonbothsidesofmehoneycombboard，sot

4、hatthegluecoatillglayersareeVenlydistributed．TheequipmentbasedonthistechniquehasbeendesigIledandtested，andtheexperimentresultshowsthatthistecllniquehase腩ctiVelyincreasedthequal时andefficiencyofproduction．KeywOrds：compositest九lctureboard；bonding；hotgluing1引言胶接蜂窝夹层结构是采

5、用胶粘剂把蜂窝芯与上、下面板胶接而成的一种蜂窝夹层结构，如图l所示。图1蜂窝夹层结构示意图随着航空航天工业的发展，胶接蜂窝夹层结构因其具有较高的比强度、比刚度和较好的隔热、隔振、耐冲击等优点，而被广泛地应用于航空航天等领域【l~4j。目前，蜂窝结构板生产工艺手段是将胶膜先溶解在特定的溶剂中，然后人工涂刷于蜂窝芯表面，待溶剂挥发后，胶体便留在了蜂窝芯表面。此工艺手段存在如下缺陷：a．工件加工质量不稳定。对工件刷胶，需要多人配合完成，人为因素的参与导致工件表面出现胶层厚度不一、漏刷等现象，最终影响蜂窝夹层结构板的力学特性。作者简介

6、：魏莉(1973一)，工程师，机械设计及理论专业；研究方向：机械系统仿真与分析、机电产品设计、复合材料制备工艺。收稿日期：2014-05—202lb．生产效率低。蜂窝芯尺寸较大，人手难以触及工件中间区域，需借助工具才能完成。人类受到力量和体能的限制，动作的速度、精准性有限，无法长时间保持高度紧张的生产状态，手工能够完成的操作从空间和时问上都很有限。c．工人劳动强度高。铝蜂窝结构板在航空航天领域应用广泛，需求量较大。依靠人工完成蜂窝芯的刷胶工作，任务量大，劳动强度高。目前国内用作航空航天的结构板重量偏重，约为国外同类刚性结构板密

7、度的1．5倍，影响综合性能。从工艺过程改进的主要途径是采用密度更低、厚度更薄和强度更高的热破胶膜复合结构板。使用胶膜热破法，胶膜热破后只聚集在蜂窝格的六棱边。胶接面积和胶层厚度均增加，胶接强度高，且胶膜使用量将降低2／3，还能缩短生产周期，提高产能。2方案设计2．1技术指标a．最大工件尺寸：2500mm×3800mm；b．预热热源温度可调，最高预热温度：≥250℃，温度控制精度为士3℃；气供给装置对胶膜提供厚度大约为2mm的热空气带，直接吹向胶膜，辅助其热破。热源为胶膜提供热量，使其达到软化状态，通过热空气的配合，实现胶膜热破

8、。热源与热空气供给装置的水平方向运动采用同一个电机驱动，拥有共同的速度“，同时热源在竖直方向的运动由另外一个电机驱动，通过调节热源距离工作面的高度改变胶膜表面的温度。图2胶膜热破工作原理示意图1一热源2一热空气供给装置3一胶膜4一蜂窝芯5一托扳6一支撑装置c．预热热源高度无级