一种半蜂窝钣金复合夹芯板及其制作方法与流程

本发明涉及板材技术领域，尤其涉及一种半蜂窝钣金复合夹芯板及其制作方法。

背景技术：

目前使用的蜂窝复合夹芯板，因为其内部单元结构封闭的特性，导致制造工艺复杂，加工难度大，质量控制难，并且难以进行介质填充。尤其面板边缘处的封边等难以进行高效的处理，面板边缘部分的强度和刚度明显低于中间部分。

由于蜂窝连续的正六边形封闭结构，使得蜂窝芯的生产工艺难度很大，并且给生产的质量检测与控制也带来了相当的难度。一般金属蜂窝夹芯面板都采用钎焊技术手段进行生产，其特点是能耗成本高，且高温易使面板产生较大变形，因此很难推广。而市场上的铝合金蜂窝复合板一般都采用胶接工艺进行生产，所采用的胶也有环保等问题，且连接强度低于金属本身的强度。

申请公告为：cn108264774a的专利公开了一种复合蜂窝夹芯板及其制造方法，包括：蜂窝夹芯层，所述蜂窝夹芯层由阵列分布的八边锥形窝体构成，且八边锥形窝体分上凸窝体和下凹窝体，所述八边锥形窝体的底边每相隔一边设有正方形平面，所述正方形平面对称的两边所设的八边形锥体凹凸方向一致，所述正方形平面相邻两边所设八边形锥体的凹凸方向相反；外覆盖层，所述外覆盖层粘附八边锥形窝体的八边面上；该专利的能够提高支撑强度，但是加工不方便。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种半蜂窝钣金复合夹芯板及其制作方法，解决了现有技术中的复合夹芯板加工不方便，强度低的技术问题。

一种半蜂窝钣金复合夹芯板，包括上复合板和下复合板，所述上复合板和下复合板焊接组成夹芯板；所述上复合板包括上支撑板和第一夹芯筋条，所述第一夹芯筋条均匀间隔安装在上支撑板上；所述下复合板包括下支撑板和第二夹芯筋条，所述第二夹芯筋条均匀间隔安装在下支撑板上，所述第一夹芯筋条与所述第二夹芯筋条垂直。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步地，所述第一夹芯筋条和第二夹芯筋条的数目一致，采用本步的有益效果是同等数目的第一夹芯筋条和第二夹芯筋条交错排布，便于提高夹芯板的强度。

进一步地，所述第一夹芯筋条和第二夹芯筋条均为波纹筋条，所述波纹筋条的波纹为连续半正六边形，采用本步的有益效果是波纹为半六边形，这样便于加工，同时也能够提高夹芯板整体的强度。

进一步地，所述第一夹芯筋条和第二夹芯筋条的折弯处的夹角为120度，且第一夹芯筋条、第二夹芯筋条的折弯处均冲压有至少一根加强筋，采用本步的有益效果是通过加强筋能够提高折弯处的刚度。

进一步地，所述第一夹芯筋条的波峰位于相邻的两个第二夹芯筋条的波峰之间，且第一夹芯筋条的波峰位于第二夹芯筋条的波谷上方。

本发明还公开了一种半蜂窝钣金复合夹芯板的制作方法，包括以下步骤：

s1：选取筋条，采用钣金模具冲压成型，制成带加强筋的连续半六边形板状的第一夹芯筋条和第二夹芯筋条；

s2：选取上支撑板，将步骤s1中的第一夹芯筋条均匀间隔焊接在上支撑板上，形成上复合板；选取下支撑板将步骤s1中的第二夹芯筋条均匀间隔焊接在下支撑板上，形成下复合板；

s3：将步骤s2中的上复合板和下复合板复合后焊接，复合时，上复合板的夹芯筋条面和下复合板的夹芯筋条面相对应，第一夹芯筋条和第二夹芯筋条的相互垂直，所述第一夹芯筋条的波峰位于相邻的两个第二夹芯筋条的波峰之间，第一夹芯筋条的波峰位于第二夹芯筋条的波谷上方。

本发明的有益效果：

1.本发明仿生于自然界蜂窝结构，又从制造工艺方面对结构进行了优化；本发明采用半六边形连续夹芯筋条做为复合板的夹芯，分别沿纵横两个方向交错排列布置并与上下表板连接，形成稳定的半蜂窝复合板结构；

2.本发明半蜂窝板结构稳定，重量轻，半蜂窝板强度高，刚度大，半蜂窝板承重能力强；

3.本发明制造工艺简单，可批量生产且质量可控；可以采用钣金工艺进一步加强刚度和稳定性；结构尺寸可参数化，整体成形工艺简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施例所述的一种半蜂窝钣金复合夹芯板的结构示意图；

图2为本发明具体实施例所述的一种半蜂窝钣金复合夹芯板的内部的筋条结构示意图；

图3为本发明具体实施例所述的一种半蜂窝钣金复合夹芯板的内部单个筋条结构示意图；

附图标记：

1-上复合板；2-下复合板；3-加强筋；

101-上支撑板；102-第一夹芯筋条；

201-下支撑板；202-第二夹芯筋条。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，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。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发明中的具体含义。

实施例

如图1所示，本实施例所提供的一种半蜂窝钣金复合夹芯板，包括上复合板1和下复合板2，所述上复合板1和下复合板2焊接组成夹芯板，所述上复合板1包括上支撑板101和第一夹芯筋条102，所述第一夹芯筋条102均匀间隔安装在上支撑板101上；所述下复合板2包括下支撑板201和第二夹芯筋条202，所述第二夹芯筋条202均匀间隔安装在下支撑板201上；

其中，如图2、3所示，所述第一夹芯筋条102与第二夹芯筋条202相互垂直，保证第一夹芯筋条和第二夹芯筋条交错排布，便于提高本发明的强度。

其中，第一夹芯筋条102的数目和第二夹芯筋条202的数目一致。

如图2、3所示，其中，所述第一夹芯筋条102和第二夹芯筋条202的折弯处的夹角为120度，且第一夹芯筋条102、第二夹芯筋条202的折弯处均冲压有至少一根加强筋3，通过加强筋能够提高折弯处的刚度。

其中，所述第一夹芯筋条102和第二夹芯筋条202均为波纹筋条，所述波纹筋条的波纹为连续半正六边形，本发明中的波纹为半正六边形，所述第一夹芯筋条和第二夹芯筋条的折弯处的夹角为120度，这样能够提高筋条的强度。

其中，所述第一夹芯筋条102的波峰位于相邻的两个第二夹芯筋条202之间，所述第二夹芯筋条202位于第一夹芯筋条102中相邻的两个波峰之间，第一夹芯筋条102的波峰位于第二夹芯筋条202的波谷上方。

本发明对夹芯筋条进行设计，设计成半六边形，即筋条为波纹状，波纹为半六边形。

本发明还公开了一种半蜂窝钣金复合夹芯板的制作方法，包括以下步骤：

s1：选取筋条，采用钣金模具冲压成型，制成带加强筋的连续半六边形板状的第一夹芯筋条和第二夹芯筋条；

s2：选取上支撑板，将步骤s1中的第一夹芯筋条均匀间隔焊接在上支撑板上，形成上复合板；选取下支撑板将步骤s1中的第二夹芯筋条均匀间隔焊接在下支撑板上，形成下复合板；

s3：将步骤s2中的上复合板和下复合板复合后焊接，复合时，上复合板的夹芯筋条面和下复合板的夹芯筋条面相对应，第一夹芯筋条和第二夹芯筋条的相互垂直，所述第一夹芯筋条的波峰位于相邻的两个第二夹芯筋条之间，所述第二夹芯筋条位于第一夹芯筋条中相邻的两个波峰之间。

本实施例是一种夹心复合结构，它由上下两块面板和中间的若干筋条做成，筋条在面板长度方向和宽度方向阵列，相互交织组成若干“田”字格。此结构从侧面视角是半蜂窝形状的；本实施例中的第一筋条、第二筋条如图2所示，单个筋条的结构成“几”字形，类似于蜂窝结构的一半，每个“几”字形单元的折弯处夹角为120°。当复合板内部进行装配时，长度方向和宽度方向的筋条的单元结构几何参数是一样的，只是筋条的整体长度不一样，这保证了“田”字格为正方形。

将本实施例和实心板在以下工况下进行静力学有限元分析：复合板上面板中间位置施加集中载荷500n，复合板下面板四角施加完全约束。然后提交分析，得到其位移形变量；

分析结果对比如下表所示：

由表1可以看出整体参数500mm×400mm×25mm的半蜂窝结构复合板和整体参数500mm×400mm×10mm的实心板在相同的载荷条件下的位移变形量相差不大，但是半蜂窝结构复合板的质量只有实心板质量的一半。说明半蜂窝结构复合板的比刚度比较大，所以在实际应用中该复合板的优势为：质量轻、刚度大、节省材料等。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。