本实用新型专利技术公开一种基于复合材料圆管与闭孔泡沫芯材的胶接连接装置，包括：定厚器，其可轴向移动的设置在所述复合材料圆管中，且所述定厚器的一端设置有第一通孔，另一端设置有与第一通孔相连通的开口容纳腔；其中，所述闭孔泡沫芯材设置在所述开口容纳腔中；上压头，其一端可移动的设置在所述开口容纳腔中且抵靠在所述闭孔泡沫芯材的一端，另一端穿过所述第一通孔；下压头，其卡合在所述复合材料圆管中且抵靠在所述定厚器的另一端；单向阀，其设置在所述下压头的轴心，用于向所述定厚器中注胶。本实用新型专利技术实现了胶接表面前处理和胶接，同时避免了对复合材料薄壁管壁及泡沫芯材完整结构的破坏，具有提高了连接强度的特点。具有提高了连接强度的特点。具有提高了连接强度的特点。
【技术实现步骤摘要】
一种基于复合材料圆管与闭孔泡沫芯材的胶接连接装置
[0001]本技术涉及复合材料圆管胶接连接
，更具体的是，本技术涉及一种基于复合材料圆管与闭孔泡沫芯材的胶接连接装置。
技术介绍
[0002]自汽车轻量化技术发展以来，薄壁管就以其显著的耐撞性及吸能能力被广泛的应用于车身的各个部位，同传统金属薄壁管相比，复合材料薄壁管具有轻质、吸能、比吸能高等优点，然而其在变形过程中应力波动剧烈，且承受非轴向载荷的能力较弱，针对这一问题，许多工程中将泡沫或蜂窝等金属芯材填充进空心薄壁管内，其力学性能得到了有效的改善。
[0003]然而，泡沫填充复合材料薄壁管制备过程中最重要的是实现芯材与外薄壁管之间的有效结合，并在结合过程中尽量保证泡沫芯材结构的完整性。当泡沫芯材为闭孔结构时，考虑缩减成本及简化工艺，常采用胶接连接的形式。
[0004]胶接结合是指利用胶粘剂实现泡沫芯材与复合材料薄壁管内壁之间的连接。首先要对薄壁管内壁及芯材外壁进行打磨，以增大有效胶合面积。完成粘结后在室温或一定的温度下保温一段时间使胶层固化。然而，目前复合材料圆管胶接工艺还存在很大缺陷。先涂胶后填充，胶层会在填充过程中被破坏，且泡沫芯材外表孔洞内胶粘剂难以起到连接效果；先填充后涂胶，工艺难度大，且胶层厚度难以控制，容易不均匀。不管哪种加工顺序，由于复合材料对温热环境的敏感性及其管状结构，胶层固化时难以实现加温加压，且由于缺少有效的密封和减少溢胶措施，极易产生胶瘤，降低了连接强度。因此开发新的适用于复合材料圆管与闭孔泡沫芯材的胶接方法及装置是十分有必要的。
技术实现思路
[0005]本技术设计开发了一种基于复合材料圆管与闭孔泡沫芯材的胶接连接装置，通过上压头和下压头的结合，实现闭孔泡沫芯材的固定，通过定厚器和单向阀的结合，实现了胶接表面前处理和胶接，同时避免了对复合材料薄壁管壁及泡沫芯材完整结构的破坏，提高了连接强度。
[0006]本技术提供的技术方案为：
[0007]一种基于复合材料圆管与闭孔泡沫芯材的胶接连接装置，包括：
[0008]定厚器，其可轴向移动的设置在所述复合材料圆管中，且所述定厚器的一端设置有第一通孔，另一端设置有与第一通孔相连通的开口容纳腔，所述定厚器外壁和开口容纳腔的内壁均为喷砂处理；
[0009]其中，所述闭孔泡沫芯材设置在所述开口容纳腔中；
[0010]上压头，其一端可移动的设置在所述开口容纳腔中且抵靠在所述闭孔泡沫芯材的一端，另一端穿过所述第一通孔；
[0011]下压头，其卡合在所述复合材料圆管中且抵靠在所述定厚器的另一端；
[0012]单向阀，其设置在所述下压头的轴心，用于向所述定厚器中注胶。
[0013]优选的是，所述上压头包括：
[0014]压块，其为圆柱形结构且可移动的设置在所述开口容纳腔中，用于与所述下压头配合限制所述闭孔泡沫芯材的移动；
[0015]长轴，其与所述压块同轴垂直设置，且所述长轴可转动的穿过所述第一通孔。
[0016]优选的是，所述下压头还包括：
[0017]第二通孔，其设置在所述下压头的轴心；
[0018]多个导胶槽，其等间距径向设置在靠近所述定厚器的下压头表面上；
[0019]其中，所述单向阀与所述第二通孔过盈配合。
[0020]优选的是，还包括：
[0021]第一凹槽，其环形设置在所述压块的圆周上；
[0022]第一密封圈，其设置在所述第一凹槽中。
[0023]优选的是，还包括：
[0024]第二凹槽，其环形设置在所述下压头的圆周上；
[0025]第二密封圈，其设置在所述第二凹槽中。
[0026]优选的是，还包括：
[0027]多个压力传感器，其均匀设置在靠近所述下压头的压块表面上，用于检测胶层所受径向压力值变化。
[0028]优选的是，所述定厚器的高度比闭孔泡沫芯材的高度多出35
‑
50mm。
[0029]本技术所述的有益效果：
[0030](1)本技术提供的基于复合材料圆管与闭孔泡沫芯材的胶接连接装置，泡沫芯材结构特殊，为保证足够的有效胶接面积，对胶层的饱满度提出了更高的要求，胶接区域的良好的密封，不仅可以消除胶接部位胶瘤的产生，也使得胶层在压力作用下充盈整个胶接区域。
[0031](2)本技术提供的基于复合材料圆管与闭孔泡沫芯材的胶接连接装置，复合材料属于脆性材料，泡沫芯材孔洞结构容易局部垮塌产生裂纹，本技术所述的装置避免了对复合材料薄壁管及泡沫芯材完整结构的破坏，同样适用于金属薄壁管及普通实体芯材的胶接，应用范围广泛。
[0032](3)本技术提供的基于复合材料圆管与闭孔泡沫芯材的胶接连接装置，泡沫芯材在室温下体积恢复，会对胶层施加均匀的径向压力，同时定厚器对胶接表面打磨不仅提高了待胶接表面的表面质量，增加了有效胶合面积，产生的摩擦热，加速了泡沫芯材体积的恢复，也对整个固化过程起到加热的作用，有效实现了对胶层的加温加压。
附图说明
[0033]图1为本技术所述一种复合材料圆管与闭孔泡沫芯材的胶接连接装置的剖视结构示意图。
[0034]图2为本技术所述定厚器的剖视结构示意图。
[0035]图3为本技术所述上压头的主视结构示意图。
[0036]图4为本技术所述下压头的结构示意图。
[0037]图5为本技术所述复合材料圆管与闭孔泡沫芯材的胶接连接装置在胶接完成时的结构示意图。
具体实施方式
[0038]下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0039]如图1所示，本技术提供的一种复合材料圆管与闭孔泡沫芯材的胶接连接装置，具体包括：复合材料圆管110、闭孔泡沫芯材120、上压头130、定厚器140、下压头150、单向阀160、第一密封圈170和第二密封圈180，其中，在待胶接部位从外向里依次同轴设置了复合材料圆管110、定厚器140和闭孔泡沫芯材120。
[0040]如图2所示，所述定厚器140整体呈圆柱形结构且可轴向移动的设置在所述复合材料圆管110中，所述定厚器140的一端设置有第一通孔141，另一端设置有与第一通孔141相连通的开口容纳腔142，所述闭孔泡沫芯材120设置在所述开口容纳腔142中。
[0041]所述开口容纳腔142的内壁及定厚器140的外壁均进行相应的喷砂处理，得到有一定粗糙度的砂纹效果，具体的粗糙度根据具体的实施过程以及胶接材料确定。
[0042]上压头130的一端可移动的设置在所述开口容纳腔142中且抵靠在所述闭孔泡沫芯材120的一端，另一端穿过所述第一通孔141；下压头150卡合在所述复合材料圆管110中且抵靠在所述定厚器140的另一端，上压头130和下压头150相对挤压限制闭孔泡沫芯材120的自由度；单向阀160设置在所述下压头150的轴本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于复合材料圆管与闭孔泡沫芯材的胶接连接装置，其特征在于，包括：定厚器，其可轴向移动的设置在所述复合材料圆管中，且所述定厚器的一端设置有第一通孔，另一端设置有与第一通孔相连通的开口容纳腔，所述定厚器外壁和开口容纳腔的内壁均为喷砂处理；其中，所述闭孔泡沫芯材设置在所述开口容纳腔中；上压头，其一端可移动的设置在所述开口容纳腔中且抵靠在所述闭孔泡沫芯材的一端，另一端穿过所述第一通孔；下压头，其卡合在所述复合材料圆管中且抵靠在所述定厚器的另一端；单向阀，其设置在所述下压头的轴心，用于向所述定厚器中注胶。2.如权利要求1所述的基于复合材料圆管与闭孔泡沫芯材的胶接连接装置，其特征在于，所述上压头包括：压块，其为圆柱形结构且可移动的设置在所述开口容纳腔中，用于与所述下压头配合限制所述闭孔泡沫芯材的移动；长轴，其与所述压块同轴垂直设置，且所述长轴可转动的穿过所述第一通孔。3.如权利要求2所述的基于复合材料圆管与闭孔泡沫芯材的胶接连接装置，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：庄蔚敏，张迪彤，王祺源，陈沈，孙健，施宏达，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。