一种整体结构金属蜂窝板及其制作方法技术

本发明专利技术涉及轻型金属结构材料领域，尤其是涉及一种减轻构件重量的整体结构金属蜂窝板及其制作方法，其中一种整体结构蜂窝板，在所述板坯的长度和宽度方向的相对立面之间设有贯穿或不贯穿的密集排孔，所述板体内的密集排孔彼此独立或相贯通。一种整体结构金属蜂窝板的制作方法，其特征在于，其具体操作步骤如下：轧制或挤压，退火，板材切割，加工孔、清理、后续加工、表面处理。与现有技术相比，本发明专利技术具有以下有益效果重量轻、强度高、性能均匀、寿命长等特点，后续的焊接、弯曲等加工，不会产生分层现象，该方法也适用于非金属材料的加工，用于轻量化结构中。本发明专利技术也适用于其他金属或非金属板材，如铝合金、镁合金、钢、钛、木材、石头等。

Metal honeycomb panel with integral structure and manufacturing method thereof

The invention relates to the field of light metal structural materials, in particular to an integral structural metal honeycomb plate for reducing the weight of components and a manufacturing method thereof, wherein an integral structural honeycomb plate is provided with a dense row of holes penetrating or not penetrating between the opposite elevations of the length and width directions of the slab, and the density in the slab body. The rows of holes are independent or coherent. A manufacturing method of metal honeycomb plate with integral structure is characterized in that the specific operation steps are as follows: rolling or extrusion, annealing, plate cutting, hole processing, cleaning, follow-up processing and surface treatment. Compared with the prior art, the invention has the following advantages: light weight, high strength, uniform performance, long life, etc. The subsequent welding, bending and other processing will not produce delamination phenomenon. The method is also suitable for processing non-metallic materials and is used in lightweight structure. The invention is also applicable to other metal or non-metal sheets, such as aluminum alloy, magnesium alloy, steel, titanium, wood, stone, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种整体结构金属蜂窝板及其制作方法
本专利技术涉及轻型金属结构材料领域，尤其是涉及一种减轻构件重量的整体结构金属蜂窝板及其制作方法。
技术介绍
蜂窝板一般用于轻量化结构中，例如高铁地板、桌椅面板，飞机中的结构件等。蜂窝金属材料具有抗高风压、减震，隔音、保温、阻燃和比强度高等优良性能。国外六十年代已在民用各领域使用，而且发展很快，我国最近几年蜂窝技术才在民用工业的各领域应用。铝蜂窝板幕墙以其质轻、强度高、刚度大等诸多优点，已被广泛应用于高层建筑外墙装饰。总厚度为15mm，面板底板均为1.0mm厚的铝蜂窝板只有6kg/㎡。具有相同刚度的蜂窝板重量仅为铝单板的1/5，钢板的1/10，相互连接的铝蜂窝芯就如无数个工字钢，芯层分布固定在整个板面内，使板块更加稳定，其抗风压性能大大超于铝塑板和铝单板，并具有不易变形，平面度好的特点，即使蜂窝板的分格尺寸很大，也能达到极高的平面度，是建筑业首选的轻质材料。蜂窝板适用于民用建筑、车船装饰等，是航空、航天材料在民用建筑领域的应用。目前铝质蜂窝板应用比较普遍，多采用热压成型技术，因铝皮和蜂窝间的高热传导值，内外铝皮的热胀冷缩同步；蜂窝铝皮上有贯穿上下两层板面的小孔，使板内气体可以自由流动；可滑动安装扣系统在热胀冷缩时不会引起结构变形。国内专利申请号201520944498.7公开了一种金属蜂窝板，其包括第一不锈钢板、蜂窝芯板、第二不锈钢板，蜂窝芯板位于第一不锈钢板和第二不锈钢板之间。该结构金属蜂窝板为分体式结构，即采用金属上、下面板，中间加蜂窝芯并用胶粘或钎焊的方法形成蜂窝板；或者采用铸造、凝固的方法在板中形生成蜂窝结构。胶粘剂一般为高分子材料及低熔点钎焊材料，蜂窝芯为塑性较好的铝或其它金属薄板制成，采用胶粘或钎焊的分体结构蜂窝板，其强度和使用寿命受到胶粘剂和钎料的影响；而铸造蜂窝板因受到如疏松、夹杂、偏析、缩孔等铸造缺陷而影响强度、寿命和材料的均匀程度。另外铸造工艺很难铸出复杂薄壁形状的结构件，且铸造后续的清理工作也很大。
技术实现思路
本专利技术提出一种整体结构金属蜂窝板及其制作方法，克服现有技术的不足，通过塑性加工方法制成金属板材，然后在金属板材长度和宽度方向加工出密集的不同交叉角度的孔，形成一块上下表面光滑无缝，具有中间蜂窝孔洞的整体蜂窝结构板。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是这样的：专利技术之一：一种整体结构蜂窝板，其具有上表面、下表面、左立面、右立面、前立面和后立面，其特征在于，该板体为厚度5~120mm的板坯，板坯的相对立面是相互平行且平直的表面，在所述板坯的长度和宽度方向的相对立面之间设有贯穿或不贯穿的密集排孔，所述板体内的密集排孔彼此独立或相贯通。所述密集排孔的直径范围为1~118mm，相邻中心距3~200mm，开孔率30~90%。所述密集排孔为单层或多层分布。所述密集排孔的孔径为同径或异径，所述孔距为等距或不等距，所述多层分布的相邻两层密集排孔方向为交叉30~90°。所述密集排孔中的任何一个孔形为圆孔、正方孔、长方孔、椭圆孔形的一种。所述密集排孔的孔口处用自身材料或其它金属或非金属材料以过盈或胶粘的方法进行封堵，所用封堵物厚度为10~30mm。专利技术之二：一种整体结构金属蜂窝板的制作方法，其特征在于，其具体操作步骤如下：1）轧制或挤压的实心板材，或挤压的带有纵向通孔的板材，经矫直后获得平直的板材，其不平度小于2mm/1000mm，厚度偏差小于10%；2）退火——根据材质特点消除板材内部应力，避免加工孔后出现瓢曲；3）板材切割——将平直的板材切割成所需尺寸；4）加工孔——将平直的金属板置于深孔加工设备上，沿金属板坯的长度和宽度方向分别加工出两组孔中心空间交叉的孔，形成一块由上面和下面光滑无缝，中间孔洞结构的整体结构蜂窝板；5）清理——在加工孔的过程中，会产生大量的金属屑保留在蜂窝板的内部，用0.1-0.6MPa的高压风或高压水把整体结构蜂窝板内部的金属屑排到板外，并对板内进行干燥处理；6）后续加工——通过焊接的方式把几块整体结构蜂窝板连接成一块大板，并在卷曲机上弯曲成型加工，制成所需形状；7）表面处理——加工好的整体结构蜂窝板表面经过涂漆或贴膜、镀锌处理，以增加耐蚀性。所述深孔加工设备为深孔排钻床、激光打孔机或电火花打孔机中的任一种。所述深孔排钻床结构包括底板、滑座、钻头座和钻头传动机构，若干滑座设于长方形的底板上，滑座上安装有钻头座，钻头座上设有钻头传动机构，所述滑座分别沿待加工板材的长度方向和宽度方向设置，一个所述钻头座上设有多组钻头传动机构，底板上设有砧板和压板，加工板材时，待加工板材设置于砧板和压板之间。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：该整体结构的金属蜂窝板具有重量轻、强度高、性能均匀、寿命长等特点，与实心金属板材相比，整体结构的金属蜂窝板重量减轻30%以上，并可进行后续的焊接、弯曲等加工，不会产生分层现象，该方法也适用于非金属材料的加工，用于轻量化结构中。本专利技术也适用于其他金属或非金属板材，如铝合金、镁合金、钢、钛、木材、石头等。附图说明图1是本专利技术深孔排钻床结构示意图；图2是图1的俯视图；图3是本专利技术金属蜂窝板实施例一结构示意图；图4是本专利技术金属蜂窝板实施例二结构示意图；图5是本专利技术金属蜂窝板实施例三结构示意图；图6是单层交叉90°的金属蜂窝板中心剖面结构示意图；图7是本专利技术方孔形金属蜂窝板示意图。图中：1-底板，2-滑座，3-钻头滑座，4-钻头传动机构，5-砧板，6-加工板材，7-压板，8-长向钻头，9-宽向钻头，10-密集排孔。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。见图1、图2，是本专利技术深孔排钻床实施例结构示意图，结构包括底板1、滑座2、钻头座3和钻头传动机构4，若干滑座设于长方形的底板1上，滑座2上安装有钻头滑座3，钻头滑座上设有钻头传动机构4，滑座2分别沿待加工板材的长度方向和宽度方向设置，一个所述钻头滑座上设有多组钻头传动机构4；加工板材时，底板1上设有砧板5和压板7，加工板材6设置于砧板5和压板7之间，以保证加工板材6可靠定位。见图3，是本专利技术金属蜂窝板实施例一结构示意图，实施例1中：制作800×600×12mm的铝合金蜂窝板。首先把铝合金铸坯或铝合金锭轧制成厚度为12mm的铝合金板，经200℃，10小时去应力退火后，把铝合金板材矫直并保证其平直度小于1mm/1000mm，然后把铝合金板切割成800×600×12mm。把切割好的铝合金板放置在深孔排钻床上，分别在800mm长度方向钻深790mm，直径为8mm，等间距80mm的8个盲孔。然后再沿宽600mm方向上钻深590mm直径为8mm，等距55mm的9个盲孔，这样就制成了一块如图3所示的单层、两向交叉90°，板体上面和板体下面最小厚度为2mm的轻型整体结构铝合金蜂窝板，其中心剖面如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种整体结构蜂窝板，其具有上表面、下表面、左立面、右立面、前立面和后立面，其特征在于，该板体为厚度5~120mm的板坯，板坯的相对立面是相互平行且平直的表面，在所述板坯的长度和宽度方向的相对立面之间设有贯穿或不贯穿的密集排孔，所述板体内的密集排孔彼此独立或相贯通。

【技术特征摘要】
1.一种整体结构蜂窝板，其具有上表面、下表面、左立面、右立面、前立面和后立面，其特征在于，该板体为厚度5~120mm的板坯，板坯的相对立面是相互平行且平直的表面，在所述板坯的长度和宽度方向的相对立面之间设有贯穿或不贯穿的密集排孔，所述板体内的密集排孔彼此独立或相贯通。2.根据权利要求1所述的一种整体结构金属蜂窝板，其特征在于，所述密集排孔的直径范围为1~118mm，相邻中心距3~200mm，开孔率30~90%。3.根据权利要求1所述的一种整体结构蜂窝板，其特征在于，所述密集排孔为单层或多层分布。4.根据权利要求1所述的一种整体结构蜂窝板，其特征在于，所述密集排孔的孔径为同径或异径，所述孔距为等距或不等距。5.根据权利要求3所述的一种整体结构蜂窝板，其特征在于，所述多层分布的相邻两层密集排孔方向为交叉30~90°。6.根据权利要求1所述的一种整体结构蜂窝板，其特征在于，所述密集排孔中的任何一个孔形为圆孔、正方孔、长方孔、椭圆孔形的一种。7.根据权利要求1所述的一种整体结构金属蜂窝板，其特征在于，所述密集排孔的孔口处用自身材料或其它金属或非金属材料以过盈或胶粘的方法进行封堵，所用封堵物厚度为10~30mm。8.一种整体结构金属蜂窝板的制作方法，其特征在于，其具体操作步骤如下：1）轧制或挤压的实心板材，或挤压的带有纵向通孔的板材，经矫直后获得平直的板材，其不...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡晓梅，
申请(专利权)人：辽宁博镁兴业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21