镂空点阵结构机翼构件制造技术

本实用新型专利技术提供的镂空点阵结构机翼构件，包括翼面主体、底座，所述翼面主体内部为镂空点阵结构，所述底座连接在翼面主体底端。镂空点阵结构使机翼内部结构更为密集，提高了机翼强度和力学性能的均匀性，减轻了重量；内部与外部之间能达到密集连接，从而可以对外表面进一步精加工，提高了机翼表面的光滑度，提高了高速行进下的空气动力学性能。进一步地，镂空点阵为三维立体网状，镂空点阵与翼面主体为一体成型结构，翼面主体底端设有2个漏粉孔。

【技术实现步骤摘要】
镂空点阵结构机翼构件
本技术涉及一种机翼，具体涉及一种镂空点阵结构机翼构件。
技术介绍
随着现代技术的发展，无论是汽车、航天还是航空领域，其一些重要构件都提出了越来越高的轻量化要求。在满足轻量化的同时，还要保证产品的强度。传统的轻量化构件制造方法是蒙皮技术，即对板材或棒材机加工掏空，或通过焊接制成网架，然后在其外表面铆接或焊接上蒙皮。公开号为CN109434380A的中国专利文献公开了一种变厚度轻量化弹翼蒙皮成形方法，该方法包括：蒙皮包括内板和外板，内板和外板通过周边封焊形成封闭的型腔，设计成型上模和成型下模，其中成型上模为平面，成型下模带有型腔，将内板和外板设置在成型下模的型腔连接处，将成型上模和成型下模进行合模后放入热成型设备内进行扩散焊接，冷却后酸洗，去除氧化皮，经切割后打磨去除毛刺。该方法提高了蒙皮的结构强度。但限于蒙皮制造本身的局限，此类加工方法难以提高零件表面的光滑度，汽车、导弹、飞机在高速行进的状态下难以满足空气动力学要求，轻则影响油耗，重则影响飞行器姿态。而且这类施工方法工序繁琐，耗费大量的人力物力。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供了一种镂空点阵结构机翼构件。本技术通过以下技术方案得以实现。本技术提供的镂空点阵结构机翼构件，包括翼面主体、底座，所述翼面主体内部为镂空点阵结构，所述底座连接在翼面主体底端。进一步地，镂空点阵为三维立体网状。进一步地，三维立体网状包括多个正方体网格，正方体网格的每个结点之间由圆杆沿正方体棱线连接。进一步地，每个正方体网格的边长为0.8～1mm。采用该设置，镂空点阵的几何结构简单，节省了建模和3D打印时间，同时质量分布和力学性能均匀。进一步地，镂空点阵与翼面主体为一体成型结构。进一步地，翼面主体底端设有漏粉孔。采用该设置，使内部镂空点阵结构与外壁之间无需焊接，增强机翼整体性和表面的平整性。进一步地，漏粉孔的直径不小于3mm。节约3D打印后清粉时间，提高制造效率。进一步地，漏粉孔的直径为3mm，相应地翼面主体的厚度为20mm以内。该设置提供了20mm厚度以内的翼面最佳漏粉孔直径，减小了清粉后补焊的工作量，将焊接应力、焊接不平整降到最低。进一步地，漏粉孔为2个，设于未被底座遮挡处。大大提高了清粉效率。进一步地，镂空点阵边缘至翼面主体外表面的厚度为2～4mm。采用该设置，在保证表面强度大于内部，有效防止外表面损伤的同时，最大程度地减小了重量。本技术的有益效果在于：通过将机翼内部设置成镂空点阵结构，内部结构更为密集，提高了机翼强度和力学性能的均匀性，减轻了重量；内部与外部之间能达到密集连接，从而可以对外表面进一步精加工，其难度并不高于实体零件的表面精加工，提高了机翼表面的光滑度，提高了高速行进下的空气动力学性能。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术的内部透视图；图3是本技术的侧视图；图4是本技术的镂空点阵结点放大图。图中：1-翼面主体；2-底座；3-工艺块；4-漏粉孔；5-镂空点阵；6-结点；7-圆杆。具体实施方式下面进一步描述本技术的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。如图1～2为本技术的结构示意图：本技术提供的镂空点阵5结构机翼构件，包括翼面主体1、底座2，所述翼面主体1内部为镂空点阵5结构，所述底座2连接在翼面主体1底端。进一步地，镂空点阵5为三维立体网状。进一步地，如图4所示为三维立体网的结点6放大图，三维立体网状包括多个正方体网格，正方体网格的每个结点6之间由圆杆7沿正方体棱线连接。进一步地，每个正方体网格的边长为0.8～1mm。采用该设置，镂空点阵5的几何结构简单，节省了建模和3D打印时间，同时质量分布和力学性能均匀。进一步地，镂空点阵5与翼面主体1为一体成型结构。进一步地，翼面主体1底端设有漏粉孔4。采用该设置，使内部镂空点阵5结构与外壁之间无需焊接，增强机翼整体性和表面的平整性。视实际工况需要，可于清粉后将漏粉孔4补焊密封。进一步地，漏粉孔4的直径不小于3mm。节约3D打印后清粉时间，提高制造效率。进一步地，漏粉孔4的直径为3mm，相应地翼面主体1的厚度为20mm以内。当翼面主体1厚度在20mm以内时，漏粉孔4直径为3mm达到最大清粉速率，继续增大漏粉孔4直径没有明显提高清粉速率。该设置提供了20mm厚度以内的翼面最佳漏粉孔4直径，减小了清粉后补焊的工作量，将焊接应力、焊接不平整降到最低。进一步地，漏粉孔4为2个，设于未被底座2遮挡处。清粉后期由一个漏粉孔4吹入压缩气体，两个漏粉孔4交替进行，大大提高了清粉效率。进一步地，镂空点阵5边缘至翼面主体1外表面的厚度为2～4mm。采用该设置，在保证表面强度大于内部，有效防止外表面损伤的同时，最大程度地减小了重量。为便于制造完毕后对翼面表面进行精加工，底座2上设置了工艺块3共2个，用于加工过程中的夹持和定位，加工完毕后采用线切割去除。本技术采用选择性激光熔化3D打印制造，优选采用镁合金打印，用于航天领域，最大程度的减小了机翼重量，相比于实心结构，减重率达到70％以上。当制造小型翼面时，可预留一个或多个面在清粉后补焊，也可以仅预留漏粉孔4；当制造大型翼面时，可分块打印后分别组焊，由于每一块的厚度、内部的镂空点阵结构均相同，因而可实现对接，组焊导致的质量增大只在于连接处，误差在可接受范围内；也可以采用大型3D打印设备，由于打印时间长，打印过程需持续通入氮气以置换保护气体，保持工作腔内的清洁环境。如图3是本技术的侧视图，作为一般的机翼构件形状，从底部至端部渐窄，底端具有用于和机体安装的底座2。附图1～4仅为说明本技术的结构特点，不应理解为本技术的具体形状限制；实际上，本技术不限于具体的机翼形状，飞机翼面、舵面、导弹翼面、舵面等一切有轻量化要求的零件，采用本技术的结构，均属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镂空点阵结构机翼构件，其特征在于：包括翼面主体(1)、底座(2)，所述翼面主体(1)内部为镂空点阵(5)结构，所述底座(2)连接在翼面主体(1)底端。/n

【技术特征摘要】
1.一种镂空点阵结构机翼构件，其特征在于：包括翼面主体(1)、底座(2)，所述翼面主体(1)内部为镂空点阵(5)结构，所述底座(2)连接在翼面主体(1)底端。


2.如权利要求1所述的镂空点阵结构机翼构件，其特征在于：所述镂空点阵(5)为三维立体网状。


3.如权利要求2所述的镂空点阵结构机翼构件，其特征在于：所述三维立体网状包括多个正方体网格，正方体网格的每个结点(6)之间由圆杆(7)沿正方体棱线连接。


4.如权利要求3所述的镂空点阵结构机翼构件，其特征在于：每个正方体网格的边长为0.8～1mm。


5.如权利要求1所述的镂空点阵结构机翼构件，其特征在于：所述镂空点阵(5)与翼面主体(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：石海，黄斌，袁宏伟，安国进，马磊，袁世枢，
申请(专利权)人：贵州航天风华精密设备有限公司，
类型：新型
国别省市：贵州;52