一种凸型蜂窝芯结构及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种凸型蜂窝芯结构及其制备方法，凸型蜂窝芯结构包括多个第一凸型蜂窝条和多个第二凸型蜂窝条；所述第一凸型蜂窝条和第二凸型蜂窝条交错层叠，形成截面为凸型的蜂窝空腔。所述凸型蜂窝芯结构通过第一凸型蜂窝条和第二凸型蜂窝条交错层叠，形成了截面为凸型的蜂窝结构；突破了常规六角形蜂窝在较大曲率的情况下不易变形的限制，具有充足的面内变形能力和弯曲变形能力，变形时应力分布均匀，同时在垂直平面方向具有一定的承载能力，因此解决了大曲率结构在面内变形和面外承载之间的矛盾。之间的矛盾。之间的矛盾。

【技术实现步骤摘要】
一种凸型蜂窝芯结构及其制备方法


[0001]本专利技术涉及蜂窝降噪材料领域，尤其涉及一种凸型蜂窝芯结构及其制备方法。

技术介绍

[0002]蜂窝芯材指的是用金属材质或非金属材质制成正六边形蜂窝状的蜂窝芯或圆形蜂窝芯，主要用于复合材料的芯层，可以加强复合材料的平压及抗弯功能，并减轻重量，可以用于声学减噪，撞击吸能等领域。
[0003]目前市场的蜂窝芯普遍为正六边形制作，六角形蜂窝夹层在一些单曲面的产品上不容易弯曲，但现有的很多结构存在较大的曲率，在这种大曲率情况下仍采用普通六角形蜂窝夹层结构，强行弯曲时会导致连接部位开胶或焊接断裂，难以抵抗制作和使用中的面内大变形和面外高承载的要求，从而使蜂窝在固化成型过程中产生很大的预应力以及因变形过大带来的结构初始损伤，还会因为焊接断裂而导致原有蜂窝芯的腔体被破坏，并形成新的腔体，当气体高速通过腔体时，将导致蜂窝芯产生哨声，从而降低声学减噪的效果。特别是用于吸能降噪的圆柱型设备的侧壁，需要将蜂窝芯作为芯材沿圆柱型设备侧壁的弧面铺设，更难保证六边形蜂窝的完整性，使得蜂窝芯的吸能降噪效果降低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提出一种凸型蜂窝芯结构，以解决蜂窝夹层结构在较大曲率的情况下出现马鞍效应及结构初始损伤的问题。本专利技术的目的还在于提出凸型蜂窝芯结构的制备方法。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种凸型蜂窝芯结构，包括多个第一凸型蜂窝条和多个第二凸型蜂窝条；所述第一凸型蜂窝条包括第一蜂窝条本体，所述第一蜂窝条本体的表面向内凹陷有第一凸孔弧面和第二凸孔弧面，所述第一凸孔弧面的数量为n个，所述第二凸孔弧面的数量为n+1个；所述第二凸孔弧面间隔设置，所述第一凸孔弧面设置于相邻第二凸孔弧面之间，且所述第一凸孔弧面、第二凸孔弧面和第一蜂窝条本体一体成型；
[0007]所述第二凸型蜂窝条包括第二蜂窝条本体，所述第二蜂窝条本体的表面向内凹陷有第三凸孔弧面和第四凸孔弧面，所述第三凸孔弧面的数量为n+1个，所述第四凸孔弧面的数量为n个，n为大于0的偶数，所述第三凸孔弧面间隔设置，所述第四凸孔弧面设置于相邻第三凸孔弧面之间，且所述第一凸孔弧面、第二凸孔弧面与第二蜂窝条本体一体成型；所述第三凸孔弧面的形状与第一凸孔弧面相同，所述第四凸孔弧面的形状与第二凸孔弧面相同；
[0008]所述第一凸孔弧面包括一体成型的第一竖直段、第一弧面段和第二竖直段；所述第一竖直段的一端与第一弧面段的一端连接；所述第一弧面段的另一端与第二竖直段的一端连接，所述第一竖直段的另一端和第二竖直段的另一端分别垂直连接于第一凸型蜂窝条连接；所述第一竖直段与第一凸型蜂窝条的连接处之间和所述第二竖直段与第一凸型蜂窝
条的连接处之间设有第一过渡圆弧；
[0009]所述第三凸孔弧面包括一体成型的第三竖直段、第二弧面段和第四竖直段；所述第三竖直段的一端与第二弧面段的一端连接；所述第二弧面段的另一端与第四竖直段的一端连接，所述第三竖直段的另一端和第四竖直段的另一端分别垂直连接于第一凸型蜂窝条连接；所述第三竖直段与第二凸型蜂窝条的连接处之间和第四竖直段与第二凸型蜂窝条的连接处之间设有与第一过渡圆弧角度相同的第二过渡圆弧；
[0010]所述第一凸孔弧面和第四凸孔弧面的弧度和位置相适配，所述第二凸孔弧面和第三凸孔弧面的弧度和位置相适配；所述第一凸型蜂窝条和第二凸型蜂窝条交错层叠，所述第一弧面段嵌入位于该第一凸型蜂窝条上方的第四凸孔弧面形成的凹腔中，或所述第一凸孔弧面与外部接触；所述第二弧面段嵌入所述第二凸孔弧面形成的凹腔中，形成截面为凸型的蜂窝空腔。
[0011]所述凸型蜂窝芯结构中，所述第一凸型蜂窝条和第二凸型蜂窝条由金属材料制备，所述金属材料包括铝合金、不锈钢和钛合金中的一种。
[0012]所述凸型蜂窝芯结构中，所述第一凸型蜂窝条和第二凸型蜂窝条由有机物复合基材制备，所述有机物复合基材包括基材和树脂，所述基材包括玻璃纤维、碳纤维和芳纶纸纤维中的一种或多种组合；所述树脂包括环氧树脂、酚醛树脂和聚氨酯中的一种或多种组合。
[0013]所述凸型蜂窝芯结构中，相邻的所述第一凸孔弧面和第二凸孔弧面之间的水平间隔为X；相邻的所述第三凸孔弧面和第四凸孔弧面之间的水平间隔为X；
[0014]所述第一弧面段、第二凸孔弧面、第二弧面段和第四凸孔弧面均为半圆弧，所述第一弧面段和第二弧面段的外直径为2X，所述第二凸孔弧面和第四凸孔弧面的内直径为2X；
[0015]所述第一竖直段、第二竖直段、第三竖直段和第四竖直段的长度为4X，X的长度范围为1～10mm。
[0016]所述凸型蜂窝芯结构中，所述第一过渡圆弧的半径长度大于或等于第一蜂窝条本体的厚度，小于等于3倍第一蜂窝条本体的厚度；
[0017]所述第二过渡圆弧的半径长度大于或等于第二蜂窝条本体的厚度，小于等于3倍第二蜂窝条本体的厚度。
[0018]本专利技术提供了一种凸型蜂窝芯结构的制备方法，用于制备上述的凸型蜂窝芯结构，包括以下步骤：
[0019]按照所需尺寸，制作冲压模具；所述冲压模具的底板上设有若干个间距分布的凸型结构，所述凸型结构包括第一模槽和第二模槽；所述第一模槽与第一凸孔弧面/第三凸孔弧面相符型，所述第二模槽与第二凸孔弧面/第四凸孔弧面相符型；
[0020]冲压成型；将金属材料放入冲压模具，并进行冲压，得到带凸型结构的金属；
[0021]裁剪拼接；根据凸型结构的分布，对带凸型结构的金属进行裁剪，得到第一凸型蜂窝条和第二凸型蜂窝条；先向第一凸型蜂窝条和第二凸型蜂窝条喷涂钎焊助剂，再将第一凸型蜂窝条和第二凸型蜂窝条交错层叠，使第一弧面段嵌入位于该第一凸型蜂窝条上方的第四凸孔弧面形成的凹腔中，第二弧面段嵌入位于该第二凸型蜂窝条上方的第二凸孔弧面形成的凹腔中，并通过点焊固定，得到凸型蜂窝芯；
[0022]钎焊；对凸型蜂窝芯进行钎焊固定，得到凸型蜂窝芯结构。
[0023]所述凸型蜂窝芯结构的制备方法中，所述钎焊包括以下步骤：
[0024]将凸型蜂窝芯放置于石墨钎焊工装，并送入氮气隧道炉，所述氮气隧道炉包括加热段、钎焊段和降温段；所述加热段温度低于550℃，所述钎焊段温度为550～610℃，所述降温段通入氮气，且降温段温度低于200℃，取出并得到凸型蜂窝芯结构。
[0025]所述凸型蜂窝芯结构的制备方法中，所述钎焊包括以下步骤：
[0026]将凸型蜂窝芯放置于石墨钎焊工装，并送入真空钎焊炉，在真空环境下1100～1150℃保持5～20min后，进行真空钎焊；真空钎焊完成后，降温至300℃以下，并充入氮气，降温至200℃后，取出并得到凸型蜂窝芯结构。
[0027]本专利技术提供了一种凸型蜂窝芯结构的制备方法，用于制备上述的凸型蜂窝芯结构，包括以下步骤：
[0028]按照所需尺寸，制作公模和母模；所述公模的底板上设有若干个间距分布的凸型结构，所述凸型结构包括第一模槽和第二模槽；所述第一模槽与第一凸孔弧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种凸型蜂窝芯结构，其特征在于，包括多个第一凸型蜂窝条和多个第二凸型蜂窝条；所述第一凸型蜂窝条包括第一蜂窝条本体，所述第一蜂窝条本体的表面向内凹陷有第一凸孔弧面和第二凸孔弧面，所述第一凸孔弧面的数量为n个，所述第二凸孔弧面的数量为n+1个；所述第二凸孔弧面间隔设置，所述第一凸孔弧面设置于相邻第二凸孔弧面之间，且所述第一凸孔弧面、第二凸孔弧面和第一蜂窝条本体一体成型；所述第二凸型蜂窝条包括第二蜂窝条本体，所述第二蜂窝条本体的表面向内凹陷有第三凸孔弧面和第四凸孔弧面，所述第三凸孔弧面的数量为n+1个，所述第四凸孔弧面的数量为n个，n为大于0的偶数，所述第三凸孔弧面间隔设置，所述第四凸孔弧面设置于相邻第三凸孔弧面之间，且所述第一凸孔弧面、第二凸孔弧面与第二蜂窝条本体一体成型；所述第三凸孔弧面的形状与第一凸孔弧面相同，所述第四凸孔弧面的形状与第二凸孔弧面相同；所述第一凸孔弧面包括一体成型的第一竖直段、第一弧面段和第二竖直段；所述第一竖直段的一端与第一弧面段的一端连接；所述第一弧面段的另一端与第二竖直段的一端连接，所述第一竖直段的另一端和第二竖直段的另一端分别垂直连接于第一凸型蜂窝条连接；所述第一竖直段与第一凸型蜂窝条的连接处之间和所述第二竖直段与第一凸型蜂窝条的连接处之间设有第一过渡圆弧；所述第三凸孔弧面包括一体成型的第三竖直段、第二弧面段和第四竖直段；所述第三竖直段的一端与第二弧面段的一端连接；所述第二弧面段的另一端与第四竖直段的一端连接，所述第三竖直段的另一端和第四竖直段的另一端分别垂直连接于第一凸型蜂窝条连接；所述第三竖直段与第二凸型蜂窝条的连接处之间和第四竖直段与第二凸型蜂窝条的连接处之间设有与第一过渡圆弧角度相同的第二过渡圆弧；所述第一凸孔弧面和第四凸孔弧面的弧度和位置相适配，所述第二凸孔弧面和第三凸孔弧面的弧度和位置相适配；所述第一凸型蜂窝条和第二凸型蜂窝条交错层叠，所述第一弧面段嵌入位于该第一凸型蜂窝条上方的第四凸孔弧面形成的凹腔中，或所述第一凸孔弧面与外部接触；所述第二弧面段嵌入所述第二凸孔弧面形成的凹腔中，形成截面为凸型的蜂窝空腔。2.根据权利要求1所述的一种凸型蜂窝芯结构，其特征在于，所述第一凸型蜂窝条和第二凸型蜂窝条由金属材料制备，所述金属材料包括铝合金、不锈钢和钛合金中的一种。3.根据权利要求1所述的一种凸型蜂窝芯结构，其特征在于，所述第一凸型蜂窝条和第二凸型蜂窝条由有机物复合基材制备，所述有机物复合基材包括基材和树脂，所述基材包括玻璃纤维、碳纤维和芳纶纸纤维中的一种或多种组合；所述树脂包括环氧树脂、酚醛树脂和聚氨酯中的一种或多种组合。4.根据权利要求1～3任一项所述的一种凸型蜂窝芯结构，其特征在于，相邻的所述第一凸孔弧面和第二凸孔弧面之间的水平间隔为X；相邻的所述第三凸孔弧面和第四凸孔弧面之间的水平间隔为X；所述第一弧面段、第二凸孔弧面、第二弧面段和第四凸孔弧面均为半圆弧，所述第一弧面段和第二弧面段的外直径为2X，所述第二凸孔弧面和第四凸孔弧面的内直径为2X；所述第一竖直段、第二竖直段、第三竖直段和第四竖直段的长...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚新，郑永，周俊，吴博，周宏慧，郭强，易宽寒，何子堃，何东柯，欧阳伟，钟永佳，
申请(专利权)人：佛山市睿菱新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：