CN109382577A - 管式蜂窝体的制造夹具及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管式蜂窝体的制造夹具，其包括定块和动块，所述动块的两侧与定块滑动连接，通过所述动块向定块滑动实现对待加工的管式蜂窝体的压紧；所述定块和动块滑动连接后构成的形状与管式蜂窝体匹配；还公开了一种管式蜂窝体的制造方法。本发明结构简单，并且能够将大批量小管一次固定连接，加工效率高，一次成型；本发明制得的管式蜂窝体由大量的小管集束而成，且根据制造夹具的形状以及大小，一次制成满足形状要求的管式蜂窝体，本发明制得的蜂窝体在厚度较薄且受热的情况下也不会发生单根管起翘的缺陷，尤其适用于家用红外线燃气灶对合金蜂窝体的要求。
Description
技术领域
本发明属于蜂窝体技术领域，具体涉及一种管式蜂窝体的制造夹具及制造方法。
背景技术
蜂窝结构以其质量轻、强度高、刚性好得到了广泛的应用，尤以铝蜂窝体、纸蜂窝体在生活中最为常见，但铝的熔点低、纸的燃点低，使其均无法应用在高温的场合。
陶瓷蜂窝体耐高温，但其强度不高，耐冷热冲击性较差；粉末冶金蜂窝体有强度，也耐冷热冲击，但其孔隙率较小，质量较重；市面上有用不锈钢带压成带特征的条带，然后采用激光点焊的形式一层一层叠加，形成蜂窝体，成本高且效率很低；也有通过压形后的钢带与一根平带一起绕制形成蜂窝结构，效率高，但是其只能绕制圆形，且带与带压紧度不够，蜂窝体厚度较薄且受热的情况下，中部的钢带容易翘起。
小型、微型钢管壁厚可薄至0.1mm，且其加工工艺已经很成熟，由大量小微型的钢管集束在一起也可以形成蜂窝体，但是管跟管的高效连接固定是一个技术难题。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种管式蜂窝体的制造夹具及制造方法，能够制得耐高温、耐冷热冲击、不起翘的管式蜂窝体、且加工效率高。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供一种管式蜂窝体的制造夹具，其包括定块和动块，所述动块的两侧与定块滑动连接，通过所述动块向定块滑动实现对待加工的管式蜂窝体的压紧；所述定块和动块滑动连接后构成的形状与管式蜂窝体匹配。
上述方案中，所述定块和动块滑动连接后构成的形状为多边形。
本发明实施例还提供一种管式蜂窝体的制造方法，其通过以下步骤实现：
步骤一：将若干根小管的外层涂覆涂层材料；
具体地，小管采用圆管、方管、多边形管或者异形管中的一种或者多种。
步骤二：将步骤1制得的含有涂层材料的若干根小管置于制造夹具内；在制造夹具的内壁与小管的接触面之间填充阻焊剂；
步骤三：将制造夹具和若干根小管置于带有压头的高温箱，之后，通过压头将制造夹具的动块压紧形成集束管；
步骤四：扩散连接结束后，将集束管进行保温，保温后，将集束管进行冷却，即得到管式蜂窝体。
上述方案中，所述涂层材料的熔点小于所述小管基材的熔点且大于管式蜂窝体的耐温要求。
上述方案中，所述步骤三，具体为：通过压头将制造夹具的动块压紧，之后，高温箱迅速进行加热，并且加热至涂层材料的熔点之上，但小于小管基材的熔点，这时，涂层材料瞬间呈现为液相，并且实现相邻小管间的扩散连接形成集束管。
上述方案中，进一步具体为：在涂层材料扩散连接的过程中，调节压头，使制造夹具的动块始终压紧定块，保持相邻小管之间的接触且处于微量变形的状态；在涂层材料扩散连接的后期，通过调节压头将压紧力减小，减小小管的变形量，形成集束管。
上述方案中，所述若干个小管采用钢制基材。
与现有技术相比，本发明结构简单，并且能够将大批量小管一次固定连接，加工效率高，一次成型；本发明制得的管式蜂窝体由大量的小管集束而成，且根据制造夹具的形状以及大小，一次制成满足形状要求的管式蜂窝体，本发明制得的蜂窝体在厚度较薄且受热的情况下也不会发生单根管起翘的缺陷，尤其适用于家用红外线燃气灶对合金蜂窝体的要求。
附图说明
图1为本发明实施例提供一种管式蜂窝体的制造夹具的结构示意图；
图2为本发明实施例提供一种管式蜂窝体的制造夹具另一种形状的结构示意图；
图3为本发明实施例提供一种管式蜂窝体的制造方法中小管的横截面示意图；
图4为本发明实施例提供一种管式蜂窝体的制造方法中制造夹具压紧若干根小管的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种管式蜂窝体的制造夹具，如图1所示，其包括定块1和动块2，所述动块2的两侧与定块1滑动连接，通过所述动块2向定块1滑动实现对待加工的管式蜂窝体的压紧；所述定块1和动块2滑动连接后构成的形状与管式蜂窝体匹配。
优选地，所述定块1和动块2之间通过滑槽和凸块实现滑动连接，当然，也可以采用其他配合方式实现滑动连接。
所述定块1和动块2滑动连接后构成的形状为多边形，例如，四边形(如图2所示)、五边形或者六边形。
本发明实施例还提供一种管式蜂窝体的制造方法，其通过以下步骤实现：
步骤一：将若干根小管的外层涂覆涂层材料；
具体地，小管基材为钢质，可以根据耐温、强度以及其他要求可以选择不同牌号，其熔点为A；小管的外表面涂覆一层涂层材料3，涂层材料3通常是纯金属(铜、镍、银等)，或者是与基材成分十分接近的含有少量易扩散的低熔点元素(铍、硼、硅等)的合金，厚度几微米至几十微米，涂层材质的熔点B高于蜂窝体耐温要求C，且A＞B＞C；小管横截面如图3所示。
步骤二：将步骤1制得的含有涂层材料3的若干根小管置于制造夹具内；在制造夹具的内壁与小管的接触面之间填充阻焊剂；
具体地，制造夹具的内侧与小管接触的接触面添加有阻焊剂，所述阻焊剂采用片状或粉状，该阻焊剂具有较好的高温化学稳定性，在高温下不与小管或制造夹具发生化学反应。
步骤三：将制造夹具压和若干根小管置于带有压头的高温箱，之后，通过压头将制造夹具的动块压紧使若干根小管产生微量变形形成集束管，如图4所示；
具体地，通过压头将制造夹具的动块压紧，之后，高温箱迅速进行加热，并且加热至涂层材料的熔点之上，但小于小管基材的熔点，这时，涂层材料瞬间呈现为液相，而小管保持固相，融化后的涂层材料因其为含有极易扩散的铍、硼、硅等元素，可以迅速带动扩散至基材中与其化合形成稳定的金属化合物，实现相邻小管间的扩散连接形成集束管。
在扩散连接过程中，首先是在局部形成反应源，而后向整个连接界面上扩展，当整个界面都形成反应时，使小管与小管形成良好的扩散连接。
进一步地，在涂层材料扩散连接的过程中，调节压头，使制造夹具的动块始终压紧定块，保持相邻小管之间的接触且处于微量变形的状态；在涂层材料扩散连接的后期，通过调节压头将压紧力减小，减小小管的变形量，以便减小管子的变形量。
步骤四：扩散连接结束后，将集束管进行保温，保温后，将集束管进行冷却，即得到管式蜂窝体。
具体地，保温是为了保证扩散连接的充分，并达到所需的结合强度；保温时间根据小管的基材而定。保温时间太短，接头处达不到稳定的强度；但高温持续时间太长，对接头处质量起不到进一步提高的作用，反而会使基材的晶粒长大。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种管式蜂窝体的制造夹具，其特征在于，其包括定块和动块，所述动块的两侧与定块滑动连接，通过所述动块向定块滑动实现对待加工的管式蜂窝体的压紧；所述定块和动块滑动连接后构成的形状与管式蜂窝体匹配。
2.根据权利要求1所述的一种管式蜂窝体的制造夹具，其特征在于，所述定块和动块滑动连接后构成的形状为多边形。
3.一种管式蜂窝体的制造方法，其特征在于，其通过以下步骤实现：
步骤一：将若干根小管的外层涂覆涂层材料；
步骤二：将步骤1制得的含有涂层材料的若干根小管置于制造夹具内；在制造夹具的内壁与小管的接触面之间填充阻焊剂；
步骤三：将制造夹具和若干根小管置于带有压头的高温箱，之后，通过压头将制造夹具的动块压紧形成集束管；
步骤四：扩散连接结束后，将集束管进行保温，保温后，将集束管进行冷却，即得到管式蜂窝体。
4.根据权利要求3所述的一种管式蜂窝体的制造方法，其特征在于，所述涂层材料的熔点小于所述小管基材的熔点且大于管式蜂窝体的耐温要求。
5.根据权利要求3或4所述的一种管式蜂窝体的制造方法，其特征在于，所述步骤三，具体为：通过压头将制造夹具的动块压紧，之后，高温箱迅速进行加热，并且加热至涂层材料的熔点之上，但小于小管基材的熔点，这时，涂层材料瞬间呈现为液相，并且实现相邻小管间的扩散连接形成集束管。
6.根据权利要求5述的一种管式蜂窝体的制造方法，其特征在于，进一步具体为：在涂层材料扩散连接的过程中，调节压头，使制造夹具的动块始终压紧定块，保持相邻小管之间的接触且处于微量变形的状态；在涂层材料扩散连接的后期，通过调节压头将压紧力减小，减小小管的变形量，形成集束管。
7.根据权利要求6述的一种管式蜂窝体的制造方法，其特征在于：所述若干个小管采用钢制基材。
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