CN107187172A - 一种泡沫金属夹层板压印连接成形方法 - Google Patents
一种泡沫金属夹层板压印连接成形方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107187172A CN107187172A CN201710397310.5A CN201710397310A CN107187172A CN 107187172 A CN107187172 A CN 107187172A CN 201710397310 A CN201710397310 A CN 201710397310A CN 107187172 A CN107187172 A CN 107187172A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- joint
- sandwich board
- metal
- foamed metal
- upper plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 39
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000006262 metallic foam Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 claims description 6
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 13
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 8
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 8
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 8
- 210000003739 neck Anatomy 0.000 description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N iron nickel Chemical compound [Fe].[Ni] UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
- B32B37/30—Partial laminating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
- B32B38/0012—Mechanical treatment, e.g. roughening, deforming, stretching
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2605/00—Vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Insertion Pins And Rivets (AREA)
Abstract
本发明公开了一种泡沫金属夹层板压印连接成形方法,方法为:根据待连接泡沫金属材料的性能及接头性能要求选择合适的金属板材作为上板和下板;将待连接的泡沫金属材料夹在上板和下板中间,形成金属板材‑泡沫金属‑金属板材组合的“三明治”泡沫金属夹层板结构;将“三明治”泡沫金属夹层板放置在冲头和下模作用下实现压印连接。本发明通过运用压印连接方法实现了泡沫金属夹层板的有效连接,接头平整美观、密封性良好,接头具有良好的成形质量和静力学性能;解决了传统连接技术受板材种类和环境因素制约、接头连接性能存在缺陷的问题,促进了泡沫金属在工业中的应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种泡沫金属夹层板压印连接成形方法,属于压印连接工艺技术领域。
背景技术
泡沫金属是指含有泡沫气孔的特种金属材料。通过其独特的结构特点,泡沫金属拥有密度小、隔热性能好、隔音性能好以及能够吸收电磁波等一系列良好优点,在航空航天及汽车制造等领域具有广阔应用前景。
金属板材-泡沫金属-金属板材组合的“三明治”泡沫金属夹层板结构因具有轻质、高强度等特点被广泛应用于工程领域。当所连接的夹板为同种材料时,通常使用焊接技术进行连接;当所连接的夹板为异种材料时,由于异种板材的熔点与热膨胀系数差异较大,则可焊接性不好,通常使用螺钉连接、传统铆接和粘接等连接技术;传统的机械连接需要预先打孔,通过机械外锁方式实现板材连接,其造成接头不美观及密封性差;粘接性能受环境影响较大,在工程应用中不适宜高温和高湿的工作环境。
发明内容
本发明提供了一种泡沫金属夹层板压印连接成形方法,以解决现有传统连接技术受板材种类和环境因素制约、接头连接性能存在缺陷的问题。
本发明的技术方案是:一种泡沫金属夹层板压印连接成形方法,所述方法的具体步骤如下:
S1、根据待连接泡沫金属材料2的性能及接头性能要求选择合适的金属板材作为上板5和下板4;
S2、将待连接的泡沫金属材料2夹在上板5和下板4中间,形成金属板材-泡沫金属-金属板材组合的“三明治”泡沫金属夹层板结构;
S3、将所述“三明治”泡沫金属夹层板放置在冲头1和下模3作用下实现压印连接;对压印接头横向截面进行直观检测,确保接头颈部厚度为0.39mm-0.47mm、镶嵌量为0.23mm-0.34mm;据此确定“三明治”泡沫金属夹层板的最优压印参数。
所述上板5厚度1.5mm,下板4厚度1.5mm,泡沫金属材料2厚度1mm-2mm。
所述上板5和下板4的材料为相同或者不同。
当上板5和下板4的材料不同时,则将材料强度较大的板材作为上板5。
本发明的有益效果是:通过运用压印连接方法实现了泡沫金属夹层板的有效连接,接头平整美观、密封性良好,接头具有良好的成形质量和静力学性能;解决了传统连接技术受板材种类和环境因素制约、接头连接性能存在缺陷的问题,促进了泡沫金属在工业中的应用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的连接后试件示意图;
图3为本发明的截面示意图;
图4为本发明实施例1接头拉伸-剪切试验的载荷位移曲线;
图5为本发明实施例2接头拉伸-剪切试验的载荷位移曲线;
图6为本发明实施例3接头拉伸-剪切试验的载荷位移曲线;
图7为本发明实施例4接头拉伸-剪切试验的载荷位移曲线;
图中各标号为:1-冲头、2-泡沫金属夹层、3-下模、4-下板、5-上板;X-底部厚度、n-颈部厚度、t-镶嵌量。
具体实施方式
实施例1:一种泡沫金属夹层板压印连接成形方法,选用AA5052铝合金作为夹板,板材尺寸为110×20×1.5mm,选用泡沫铜作为夹层,夹层尺寸为20×20×1mm,置于压印机器上进行压印连接,压印连接后的试件如图2所示,对接头横向截面进行直观检测,测得镶嵌量为0.34mm,颈部厚度为0.46mm,具有良好的可连接性。对接头进行拉伸-剪切试验,如图4所示,试验结果显示添加1mm泡沫铜夹层的压印接头的失效载荷均值为1484.2N,失效位移均值为0.77mm,通过MATLAB程序可得到其能量吸收均值为0.748J,试验研究表明了很好的力学性能。
实施例2:一种泡沫金属夹层板压印连接成形方法,选用AA5052铝合金作为夹板,板材尺寸为110×20×1.5mm,选用泡沫铜作为夹层,夹层尺寸为20×20×1.5mm,置于压印机器上进行压印连接,压印连接后的试件如图2所示,对接头横向截面进行直观检测,测得镶嵌量为0.23mm,颈部厚度为0.40mm,具有良好的可连接性。对接头进行拉伸-剪切试验,如图5所示,试验结果显示添加1.5mm泡沫铜夹层的压印接头的失效载荷均值为1530.7N,失效位移均值为0.75mm,通过MATLAB程序可得到其能量吸收均值为0.76J,试验研究表明了很好的力学性能。
实施例3:一种泡沫金属夹层板压印连接成形方法,选用AA5052铝合金作为夹板,板材尺寸为110×20×1.5mm,选用泡沫镍作为夹层,夹层尺寸为20×20×2mm,置于压印机器上进行压印连接,压印连接后的试件如图2所示,对接头横向截面进行直观检测,测得镶嵌量为0.34mm,颈部厚度为0.39mm,具有良好的可连接性。对接头进行拉伸-剪切试验,如图6所示,试验结果显示添加2mm泡沫镍夹层的压印接头的失效载荷均值为1593.3N,失效位移均值为0.596mm,通过MATLAB程序可得到其能量吸收均值为0.638J,试验研究表明了很好的力学性能。
实施例4:一种泡沫金属夹层板压印连接成形方法,选用AA5052铝合金作为夹板,板材尺寸为110×20×1.5mm,选用泡沫铁镍作为夹层,夹层尺寸为20×20×1.5mm,置于压印机器上进行压印连接,压印连接后的试件如图2所示,对接头横向截面进行直观检测,测得镶嵌量为0.31mm,颈部厚度为0.47mm,具有良好的可连接性。对接头进行拉伸-剪切试验,如图7所示,试验结果显示添加1.5mm泡沫铁镍夹层的压印接头的失效载荷均值为1661.55N,失效位移均值为0.732mm,通过MATLAB程序可得到其能量吸收均值为0.758J,试验研究表明了很好的力学性能。
另外,也可以选用不同材料的金属板材作为夹板,当材料不同时,将材料强度较大的板材作为上板5
上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (4)
1.一种泡沫金属夹层板压印连接成形方法,其特征在于:所述方法的具体步骤如下:
S1、根据待连接泡沫金属材料(2)的性能及接头性能要求选择合适的金属板材作为上板(5)和下板(4);
S2、将待连接的泡沫金属材料(2)夹在上板(5)和下板(4)中间,形成金属板材-泡沫金属-金属板材组合的“三明治”泡沫金属夹层板结构;
S3、将所述“三明治”泡沫金属夹层板放置在冲头(1)和下模(3)作用下实现压印连接;对压印接头横向截面进行直观检测,确保接头颈部厚度为0.39mm-0.47mm、镶嵌量为0.23mm-0.34mm;据此确定“三明治”泡沫金属夹层板的最优压印参数。
2.根据权利要求1所述的泡沫金属夹层板压印连接成形方法,其特征在于:所述上板(5)厚度1.5mm,下板(4)厚度1.5mm,泡沫金属材料(2)厚度1mm-2mm。
3.根据权利要求1所述的泡沫金属夹层板压印连接成形方法,其特征在于:所述上板(5)和下板(4)的材料为相同或者不同。
4.根据权利要求3所述的泡沫金属夹层板压印连接成形方法,其特征在于:当上板(5)和下板(4)的材料不同时,则将材料强度较大的板材作为上板(5)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710397310.5A CN107187172B (zh) | 2017-05-31 | 2017-05-31 | 一种泡沫金属夹层板压印连接成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710397310.5A CN107187172B (zh) | 2017-05-31 | 2017-05-31 | 一种泡沫金属夹层板压印连接成形方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107187172A true CN107187172A (zh) | 2017-09-22 |
CN107187172B CN107187172B (zh) | 2019-07-16 |
Family
ID=59876824
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710397310.5A Active CN107187172B (zh) | 2017-05-31 | 2017-05-31 | 一种泡沫金属夹层板压印连接成形方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107187172B (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108297527A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-07-20 | 昆明理工大学 | 一种用于压印连接三明治结构中泡沫金属夹层的整形锤预压装置及处理方法 |
CN108435935A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-08-24 | 昆明理工大学 | 一种用于压印连接三明治结构中泡沫金属夹层的冲头套预压装置及处理方法 |
CN108543872A (zh) * | 2018-04-12 | 2018-09-18 | 昆明理工大学 | 一种基于二次成形的压印连接装置及方法 |
CN110039858A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-07-23 | 菏泽天宇科技开发有限责任公司 | 一种高强度复合泡沫金属材料及其制备方法 |
CN111824356A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-10-27 | 中国船舶工业集团公司第七0八研究所 | 一种轮印载荷作用下的i型夹层结构设计方法 |
-
2017
- 2017-05-31 CN CN201710397310.5A patent/CN107187172B/zh active Active
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108297527A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-07-20 | 昆明理工大学 | 一种用于压印连接三明治结构中泡沫金属夹层的整形锤预压装置及处理方法 |
CN108435935A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-08-24 | 昆明理工大学 | 一种用于压印连接三明治结构中泡沫金属夹层的冲头套预压装置及处理方法 |
CN108435935B (zh) * | 2018-03-28 | 2019-09-27 | 昆明理工大学 | 一种用于压印连接三明治结构中泡沫金属夹层的冲头套预压装置及处理方法 |
CN108297527B (zh) * | 2018-03-28 | 2024-05-28 | 昆明理工大学 | 一种用于压印连接三明治结构中泡沫金属夹层的整形锤预压装置及处理方法 |
CN108543872A (zh) * | 2018-04-12 | 2018-09-18 | 昆明理工大学 | 一种基于二次成形的压印连接装置及方法 |
CN110039858A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-07-23 | 菏泽天宇科技开发有限责任公司 | 一种高强度复合泡沫金属材料及其制备方法 |
CN111824356A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-10-27 | 中国船舶工业集团公司第七0八研究所 | 一种轮印载荷作用下的i型夹层结构设计方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107187172B (zh) | 2019-07-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107187172A (zh) | 一种泡沫金属夹层板压印连接成形方法 | |
CN103009013B (zh) | 金属蜂窝芯材及蜂窝三明治板的制备方法 | |
CN1443112A (zh) | 不锈钢蜂窝结构板和制造该板的方法 | |
CN107415345A (zh) | 一种泡沫金属夹层板自冲铆接成形方法 | |
CN201128344Y (zh) | 仿金属拉丝贴膜 | |
CN105149714B (zh) | 金属板无压痕胶焊连接方法 | |
CN201693118U (zh) | 一种镁合金板材激光局部加热自冲铆接装置 | |
WO2018196432A1 (zh) | 一种钎焊蜂窝板的制造方法及蜂窝板 | |
CN105109059A (zh) | 一种专用压辊及使用方法 | |
CN2790654Y (zh) | 用于生产金属复合板的压制钎焊热轧复合坯 | |
CN202457799U (zh) | 一种双层金属复合锅 | |
CN106425325B (zh) | 一种带内孔的大型高强度冲压件的加工方法 | |
CN201802009U (zh) | 不等边双金属复合板带 | |
CN202225496U (zh) | 耐冲压的钢铝复合板 | |
CN205950086U (zh) | 一种爆炸焊接金属复合板 | |
CN206849837U (zh) | 一种射频芯片连接片总成 | |
Järvenpää et al. | Mechanical Properties of a Metal Sandwich Panel Manufactured Using Longitudinally Laminated Forming Tools | |
CN207842195U (zh) | 一种耐撞击铝蜂窝板 | |
CN108501473A (zh) | 一种超高分子量聚乙烯板材贴覆在钢板表面的方法 | |
CN215283774U (zh) | 一种耐撞击蜂窝板 | |
CN103974562B (zh) | 多层印刷线路板的制作方法 | |
CN216579617U (zh) | 高强度纸杯用淋膜纸 | |
CN104149156B (zh) | 一种波浪形板材的制作方法 | |
CN212579346U (zh) | 一种低压软态腐蚀铝箔 | |
CN214727129U (zh) | 一种采用具有蜂窝树脂壁的泡沫芯材的复合板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |