一种柔性声学超材料基材打孔治具的制作方法

1.本实用新型属于柔性声学超材料加工技术，尤其是涉及一种柔性声学超材料基材打孔治具。


背景技术：

2.近年来声学超材料的研究发展较快，已从理论研究迈向应用研究阶段。尤其是具备低频、轻薄、柔性与耐候性等使用属性的柔性薄板型低频声学超材料的发展最为迅速，归因于该类型的声学超材料能够满足诸多环境的实际使用需求。在柔性薄板型声学材料制备中，通常需要在薄板基材的表面加工高精度周期性的小孔，用以设计超材料的局域共振特性。超材料的结构参数又对其性能的影响度较大，所以基材表面小孔的分布和其尺寸的精度控制尤为重要。在超材料性能实验研究阶段，其样件通常是试制而成。一般的打孔方法是使用攻牙机制作，该打孔方式仅能制作圆形孔，另外用于加工橡胶类基材时，旋转的刀头容易导致圆孔的边缘发生融化与飞边现象。激光切割工艺的精度与效率都较高，但在加工橡胶类基材时，容易导致其材料属性发生变化，比如会引起基材的杨氏模量、阻尼损耗因子与泊松比等参数发生变化，进而会影响超材料的设计性能。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种柔性声学超材料基材打孔治具，以解决现有技术中柔性声学超材料基材打孔存在精度差和容易影响柔性声学超材料自身属性的问题。
4.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种柔性声学超材料基材打孔治具，其包括透明底座和裁切刀具，其中，所述透明底座的中心区域开设有安装孔，且所述透明底座的下表面标注两条相互垂直的定位线，两条定位线的交点与安装孔的中心同轴设置，所述裁切刀具包括刀杆和刀头，所述刀杆的端部固定于所述安装孔内。
6.特别地，所述安装孔为圆孔，所述刀杆的横截面为配合所述安装孔设置的圆形结构。
7.特别地，所述安装孔为多边形结构，所述刀杆为配合所述安装孔设置的多边形结构。
8.特别地，所述刀头的下端为刀口的切割边缘，所述刀口的切割斜面在所述刀头的内侧，可避免冲切的孔周边产生毛边。
9.特别地，所述透明底座采用亚克力板或玻璃板制成。
10.本实用新型的有益效果为，与现有技术相比所述柔性声学超材料基材打孔治具具有以下优点。
11.1)结构简单，便于加工，使用便捷，与现有的采样机配合使用即可快速实现打孔工作，且不会破坏基材的材料属性；
12.2)通过透明的打孔治具底座，可直观地看到底座下表面的定位线，以及校正裁切
刀头的放置位置，在打孔过程中还可以随时判定基材表面的打孔质量，提高了打孔的精度；
13.3)在使用过程中，通过透明底座下表面的定位线可快速精准定位裁切刀头的放置位置，使得裁切刀头与基材表面的预设打孔位置快速相合，保证了打孔精度。
附图说明
14.图1是本实用新型具体实施方式提供的柔性声学超材料基材打孔治具的立体结构示意图；
15.图2是本实用新型具体实施方式提供的柔性声学超材料基材打孔治具的仰视图；
16.图3是本实用新型具体实施方式提供的柔性声学超材料基材打孔治具的剖面图；
17.图4是本实用新型具体实施方式提供的柔性声学超材料基材打孔治具的打孔方法的示意图；
18.图5是本实用新型具体实施方式提供的柔性声学超材料基材打孔治具的另一种打孔方法的示意图。
具体实施方式
19.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
20.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是，当部件被称为“固定于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者也可以存在居中的部件。当一个部件被认为是“连接”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在居中部件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
21.请参阅图1至图3所示，本实施例中，一种柔性声学超材料基材打孔治具包括透明底座1和裁切刀具2，透明底座1可采用亚克力板或玻璃板制成，透明底座1的中心区域开设有圆形的安装孔3，且透明底座1的下表面标注两条相互垂直的定位线4，两条定位线4的交点与安装孔3的中心同轴设置，裁切刀具2包括刀杆20和刀头21，刀杆20的横截面为配合所述安装孔设置的圆形结构.刀杆20的外径与安装孔3的内径相同，刀杆20的端部固定于安装孔3内。刀头21的横截面为圆形结构，适用于在柔性声学超材料基材上打圆形孔，刀头21的下端为刀口的切割边缘，刀口的切割斜面22在刀头21的内侧，可避免冲切的孔周边产生毛边。
22.需要说明的是：安装孔3的形状也可设置为多边形，具体为三角形、四边形、五边形、六边形、七边形、八边形等，刀杆20的形状和大小与安装孔3的形状和大小配合即可，刀头21的形状配合孔的形状设置。
23.请参阅图4所示，图4是本实用新型具体实施方式提供的柔性声学超材料基材打孔
治具的打孔方法的示意图；该方法适用于在柔性声学超材料基材5上打圆形孔6，包括以下步骤：
24.1)根据圆形孔6的大小和分布设计需求，在柔性超材料基材5的表面绘制第一限位线7a，通过第一限位线7a将柔性超材料基材5的表面分割为若干个间隔设置的方形区域8，相邻两个方形区域8的间距相等，所有方形区域8的大小相同，方型区域8作为打圆孔所在位置；
25.2)将带有第一限位线7a的柔性超材料基材5铺设在采样机的托盘表面，然后透过透明底座1将打孔治具的刀头21置于方形区域8内，刀头21的横截面为圆形，且刀头21与方形区域8的四边均构成相切关系；
26.3)使用采样机冲压透明底座1即可精确地完成打孔制作，重复操作，即可完成柔性超材料基材5的打孔工作。
27.请参阅图5所示，图5是本实用新型具体实施方式提供的柔性声学超材料基材打孔治具的另一种打孔方法的示意图；该方法适用于在柔性声学超材料基材5上打圆形孔6或多边形孔，包括以下步骤：
28.1)根据圆形孔6的大小和分布设计需求，在柔性超材料基材5的表面绘制相互垂直交叉的第二限位线7b，第二限位线7b的交叉点作为孔位的中心；
29.2)将带有第二限位线7b的柔性超材料基材5铺设在采样机的托盘表面，然后透过透明底座1使透明底座1下表面相互垂直的定位线4与柔性超材料基材表面5交叉的第二限位线7b相重合；
30.3)使用采样机冲压透明底座1即可精确地完成打孔制作，重复操作，即可完成柔性超材料基材5的打孔工作。
31.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。