多层金属薄板成形保护隔层的结构与制做方法技术

一种以冲压／型锻方法制造的三维多层金属薄板保护隔层，具有表面（６），其各层板（２１）相互之间互为隔离。该保护隔层板的（２）区域的各层板受到拉伸应力，区域（４）内的层板由于受到折弯、滚压、打褶、卷曲、弯曲、翻折等加工程序而受到挤压并咬合在一起。此多层金属薄板保护隔层是以合用的模具以冲压／模锻的方法对相互之间保持有间隙的一叠金属薄板进行加工制成的。各层金属薄板之间的间隙是由各层金属薄板上制成的突起或层板间的撑支物所提供。冲压成形的多层金属薄板保护隔层可用作隔热、隔音音的保护层，特别是应用于各种车辆上。经冲压成形的多层金属薄板保护隔层可安装于汽车的车体底部，例如汽车载客车厢车底盘底部，用于隔除热气和噪音。用于汽车时的其它用途有：用作防火壁、排气道、发动机垫和废气外排管。该三维保护隔层包括多层金属薄板制成的结构件。制成半成品卷边或滚压边的多层金属预成形件用于该产品的最终冲压成形加工工序。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可用作隔热和隔音保护隔层的多层金属薄板成形保护隔层。多层金属薄板用作隔热、隔音保护层已经有多年历史，参见美国专利1,934,174。金属薄板用作隔热材料，典型的是在高温条件下取其热反射隔热作用。在此应用场合中，每层金属薄板都要做出凸起，以使层与层之间互相分离。多层金属薄板堆叠被保护在一个容器或刚性外壳内，以保护多层金属薄板堆叠的任何部分不会因受挤而变形，否则多层金属薄板堆叠的隔热价值必然受损。据美国专利第5,011,743号披露，如果多层金属薄板隔热层的某一部分受挤压形成集热、散热面，一方面它可从起到隔热作用的堆叠部分收集热量，另一方面它可用散热。这种多层金属薄板隔热层系用压有凸纹的金属压板层堆叠，并在该堆叠上按需要间断做出所需的集热、散热面来制成的。这样的集、散热层互相粘合在一起或互相钉合在一起，以防相互分离。根据美国专利第5,001,743号透露的情况制成的隔热或热噪隔离材料是要在集、散热区进行压合处理，并根据需要切割成所需的形状。这种多层金属薄板热隔离保护层一般并不具有足够的结构强度，因此在很多场合都不能独立应用。在很多应用场合，这种金属薄板热隔离保护层通常要依附于结构支持件或壳板上以最终形成总承件，再用于隔热或隔音之用。所用的支持件通常是金属壳板、冲压件或金属铸件。这种热隔离保护层典型应用也包括用于汽车隔热。上述专利所透露的情况在此文中以参考文件形式予以列出。本专利技术的目的是提供具有足够结构强度的多层金属薄板隔热隔音层。该多层金属薄板隔热、隔音应能单独用作隔热材料或隔音材料，而不必与支持件进行预配装以加强其结构强度。本专利技术涉及的多层金属薄板结构由至少3个金属层构成，其中至少有2层金属薄板的厚度为0.006英寸(0.015mm)或更薄。本专利技术的结构最好至少包含3层金属薄板，包含5～7层金属薄板更好。按最好的预想，在很多用作隔热、隔音材料的场合，用作内层的多层金属薄板的优选厚度为0.005英寸(0.12mm)或薄于0.002英寸(0.05mm)。除金属薄板之外，也可用其它保护性金属板材用作该隔热、隔音结构材料的一面或双面外层材料。这种用作外层材料的金属板材的厚度为0.006英寸(0.15mm)～约0.050英寸(1.27mm)。外层保护性金属板材的选用应考虑这种材料能够与本专利技术的整体性多层金属薄板隔热、隔音结构材料一起进行成形加工处理。因此，这种保护性外部金属薄板的厚度最好介于大约0.008英寸(0.20mm)和大约0.030英寸(0.76mm)之间。在本专利技术的多层金属薄板结构中，如有必要，可以在金属薄板层中加入一层或多层这种金属板材以进一步提高最终制成的整体性金属薄板多层金属薄板隔热隔音结构材料的结构强度。在某些隔热、噪应用场合，该多层金属薄板结构可以完全以厚度为0.006英寸或更薄的金属薄板制成而不加入任何较厚的金属板层。在按照本专利技术经过锻造加工成型处理之后，多层金属薄板具有令人惊奇的结构强度和刚度。本专利技术的多层金属薄板隔热隔音结构是由成形工艺进行成形加工的，其中包括至少3层金属板材的预成形件，其中至少2层是厚度为0.006英寸(0.15mm)或更薄的金属薄板层，层与层之间隔有空隙，在成形模具上形成多层预成形件。该预成形件的第一部分被保持在间隔留空的位置，以使各层间留有所需的空间，该预成形件的第二部分被置于拉伸应力之下，以使其形成隆起或棱角，形成需要的三维形状。该预成形件的第三部分受挤压，制成与第一部分的平面呈一定角度的立壁部分以及使几层金属薄板得以在第三部分上咬合的边缘部分。第二部分形成具有隔空层的第一部分和进行挤压处理后形成咬合层的第三部分的过渡。第三部分具有立壁部分和边缘部分。最好各层在立壁部分和边缘部分被挤压和连接。但是，在根据本专利技术的这种结构的某些形式，这些层可以被挤压并成形从而形成立壁部分，但是这些层并不在立壁部分的一部分或全部都相互连接。但在这种形状里，这些层总是在边缘部分被挤压并相互连在一起。在这些边缘部处，最好对各层进行弯折、卷曲、或卷压处理，使该结构沿其边缘形成卷边。挤压部分形成多层金属薄板结构的三维形状并通过对预成形件板材进行弯折或起皱处理使其在第三部分形成咬合关系并形成刚性多层金属薄板结构整体将结构强度传递给整个多层金属薄板结构。对第二部分进行拉伸并同时对多层金属薄板预成形件的第三部分进行挤压以形成最终的多层金属薄板结构件的成形工艺将三维刚性和结构强度传递给最终成形的多层金属薄板结构体，同时在预成形件的第一部分的各层间仍然保持层间的间隔。成形工艺还在该结构件的边缘部分以对边缘的弯折、卷曲或卷压等工艺对各层进行连接，最终在多层结构件的边缘形成筒状卷边。本专利技术提供包含至少3层金属板材的成型金属结构件，其中至少2层薄板材是厚度为0.006英寸(0.15mm)或更薄的金属薄板，经成形工艺制成3维整体结构体。该结构体的一部分中各层间由间隔装置使各层间保持间距。在该结构体的另一部分，该结构体的各层咬合并弯折在一起，以最大限度地消除层间间距，以此使最终制成的该结构件获得3维结构强度。该多层金属薄板结构件以一在前述提到的金属片层制成。一些部分层板是经拉伸形成，另一部分层板经压制形成咬合弯折、皱边或卷边，还有一些部分层板互相之间隔以空间。本专利技术提供的是独立应用的具有三维稳定性或刚性的结构件，可做为隔热或隔音件进行组装或安装的独立产品，特别适用于汽车应用。在使用时不要求支持壳板、支持件、框架或其它结构性支持件的支撑。本专利技术提供了多层金属结构件的成形方法即提供了一个至少由3层金属板材构成的堆叠的多层预成型件，其中至少2层为每层厚度等于或小于0.006英寸(或0.15mm)的金属薄板，且层与层之间隔有空隙，在刚性模具处形成前述多层预成型件，在预成型件的一部分中，各个层之间保持有间隙，在预成形件的一部分，各层在拉伸张力之下，使该部分预成形件呈显凸起或角部，以形成符合要求的立体形状。在成形件的一部分，各个层均在压力之下，使该预成形件的一部分成为三维形状体，用来通过最大限度地消除层与层之间的间隙并在该部分将各层压合在一起，以形成多层金属薄板整体结构件，向金属结构件传递结构强度。本专利技术还进一步提供了如上所述的多层金属结构件，其各层由3层金属板材组成，其每一层的厚度大于0.006英寸(0.15mm)。与此相似的是，本专利技术还提供了如上所述用于多层预成形件制造、成形多层金属结构件的方法。其中每层金属板材厚度大于0.006英寸(0.15mm)。本专利技术认为，预成形件及以其制成的结构件应包含4-9层或更多层，其中5～7层是该结构件用于隔热隔音场合的最佳层数。本专利技术最倾向于具有3层、4层、5层或更多层的多层金属板材隔热、噪件应以多层金属板材预成形件制成，其制造工艺是能够把多层预成形件以一次冲压制成3维刚性成形件，该最终成形件的一部分具有互相隔有间隙的层，其一部分至少其中的一些层板在转角或隆起部分受拉伸应力或张紧应力，另一部分的一些层板则受到垂直向的，纵向的和/或横向的挤压并相互联接。这种咬合卷边联接最好是沿着该结构件的一个或多个边缘以卷压、滚压或弯折法制成的卷边。一次冲压完成多层成形及连接是使多层金属热、噪隔离结构件得以应用于各种所需应用场合的十分有效的方法。另外，这种一次冲压制成件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加工成形的多层金属薄板结构体，包含如下部分： 一个至少３层金属板的堆叠，其中至少２层是金属薄板，其厚度为０．００６英寸（０．１５ｍｍ）或更薄，这些层的至少一部分被用层间的间隙分隔开，和 所述堆叠由一个互有间隙的金属薄板层的堆叠的预成形件三维变形而成，由此，金属薄板层的一部分延展从而在三维结构中形成一个角，该金属薄板层的另一部分被挤压，从而将金属薄板层连接在一起形成一个整体的多层结构，在成形的三维结构的一部分之中，金属薄板层之间留有间隙。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：雷蒙德E拉格兰，罗伯特S蒂默伯格，克里斯托弗V拉格兰，斯蒂芬J费尔柴尔德，G威廉拉格兰，
申请(专利权)人：ATD公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]