CN212419989U - 金属橡胶蜂窝复合软夹芯构件制备结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种金属橡胶蜂窝复合软夹芯构件制备结构，包括真空钎焊炉及固定于真空钎焊炉内的工装夹具，工装夹具包括底座及固定于底座上的支架，底座上方具有压板，支架上螺纹配合有下端能与压板接触的调节螺栓。本发明设计金属软夹芯结构件由金属蒙皮，中间层为金属蜂窝芯，金属蒙皮和中间层金属蜂窝芯之间夹有金属橡胶，在承受复杂动载荷时，弹性多孔的金属橡胶主要起到阻尼减振的作用，中间的金属蜂窝芯结构主要起到抗冲击吸能作用，此外该金属软夹芯结构还具有结构轻量化、吸声和热防护等功能特性，利用制备装置能够实现金属软夹芯结构件在真空热压钎焊技术下实现界面的冶金固相结合，提高整体结构件的综合力学性能和环境适应性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种金属橡胶蜂窝复合软夹芯构件制备结构。
背景技术
随着航空航天、航海化工和核能装备等工业技术的发展，对减振消音功能性弹性结构材料综合性能的要求日益增高，传统的减振消音材料渐渐难以满足不断提高的减振消音要求。而柔性的金属橡胶材料和刚性的蜂窝结构都在减振消音领域有着优秀表现，本发明结合二者的特点，在减振消音等性能上进行改良。
现有的减振消音材料主要存在的问题和缺陷主要有：
1）传统蜂窝结构的蜂窝芯与上下蒙皮的焊接多是采用胶粘技术，该方法结合可靠度不高，易脱落或堵塞蜂窝孔，使材料的声学性能和力学性能下降。
2）在航空航天，航海等领域，在实际工作过程中振动情况相当复杂，现有的蜂窝结构材料虽然抗冲击性能较强，但隔振效果不明显且由于其刚度大在受冲击时会产生一定形变，使原本性能受到影响。
3）其他常用的减振消音材料例如橡胶，受限于橡胶的材料特性，会在高低温、盐雾环境下发生变化，因此难以在极端环境下应用。
发明内容
本实用新型对上述问题进行了改进，即本实用新型要解决的技术问题是蜂窝结构的蜂窝芯与上下蒙皮的焊接多是采用胶粘技术，材料的声学性能和力学性能下降，其他常用的减振消音材料无法适应极端环境。
本实用新型的具体实施方案是：金属橡胶蜂窝复合软夹芯构件制备结构，包括真空钎焊炉及固定于真空钎焊炉内的工装夹具，所述工装夹具包括用于放置复合软夹芯构件的底座及固定于底座上的支架，所述底座上方具有用于压迫复合软夹芯构件的压板，所述支架上螺纹配合有下端能与压板接触的调节螺栓。
进一步的，所述复合软夹芯构件包括置于底座上的下部不锈钢蒙皮，位于下部不锈钢蒙皮上部的下部金属橡胶层，所述下部金属橡胶层的上方具有金属蜂窝芯，所述金属蜂窝芯上部具有上部金属橡胶层，所述上部金属橡胶层的上方具有上部不锈钢蒙皮。
进一步的，下部不锈钢蒙皮与下部金属橡胶层之间、上部不锈钢蒙皮与上部金属橡胶层之间及金属蜂窝芯与相邻的下部金属橡胶层及上部金属橡胶层之间设置有钎料。
进一步的，所述金属蜂窝芯呈蜂窝状由复数半六边形波纹板对称布置焊接连接形成。
进一步的，所述上部金属橡胶层及下部金属橡胶层为多孔金属橡胶结构。
进一步的，所述真空钎焊炉侧部具有排气孔。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
1）本发明金属橡胶蜂窝复合复合软夹芯构件的金属蜂窝芯能对传入的声波进行多级吸声处理，通过金属蜂窝芯和金属橡胶的多角度折射，极大的增强了材料的吸声能力；
2）本发明的金属橡胶蜂窝复合软夹芯结构，兼具减振和抗冲击特性。利用金属橡胶优良的阻尼性能，在受到连续循环动载荷作用下，能有效的起到阻尼减振的效果。同时，在受到强冲击时，刚度较大的蜂窝芯材能起到压溃吸能的作用。
3）本发明的金属橡胶蜂窝复合软夹芯构件，可应用于高温环境下且有着优良的热防护作用，由于金属蜂窝芯和金属橡胶均为多孔结构，内部空腔热传导和热交换性能，减轻高温环境对装备核心部件损伤影响；
4）本发明使用真空热压钎焊连接技术，异种结构材料界面实现固相键合连接，相比于传统胶接方式，具有更好的的抗剪切强度和疲劳可靠性。
5）本发明为多孔金属材料，质量轻、耐盐雾腐蚀、有良好的承力性能和抗变形能力，使该夹芯板能在恶劣环境下工作，寿命长，稳定性高。
用途：本产品可用作大型动力装置的隔声壁板、颤振翼板、减振甲板发动机护罩、尾喷管等，起到减振、抗冲击、消音、隔热的作用，通过选取不同金属材质可适合耐高低温、耐盐雾等复杂的服役环境下工作。
附图说明
图1为本实用新型真空钎焊炉内部制备结构示意图。
图2为本实用新型工装夹具使用状态结构示意图。
图3为本实用新型复合软夹芯构件结构示意图。
图4为本实用新型复合软夹芯构件立体结构示意图。
图5为本实用新型金属蜂窝芯平面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
如图1～5所示，金属橡胶蜂窝复合软夹芯构件制备结构，包括真空钎焊炉10及固定于真空钎焊炉内的工装夹具，所述工装夹具包括用于放置复合软夹芯构件的底座20及固定于底座上的支架30，所述底座上方具有用于压迫复合软夹芯构件的压板40，所述支架上螺纹配合有下端能与压板接触的调节螺栓410，所述真空钎焊炉侧部具有排气孔110。
本实施例中，所述复合软夹芯构件包括置于底座上的下部不锈钢蒙皮510，位于下部不锈钢蒙皮上部的下部金属橡胶层520，所述下部金属橡胶层的上方具有金属蜂窝芯530，所述金属蜂窝芯上部具有上部金属橡胶层540，所述上部金属橡胶层的上方具有上部不锈钢蒙皮550。
本实施例中，下部不锈钢蒙皮510与下部金属橡胶层之间520、上部不锈钢蒙皮550与上部金属橡胶层540之间及金属蜂窝芯530与相邻的下部金属橡胶层520及上部金属橡胶层540之间设置有钎料。
所述金属蜂窝芯呈蜂窝状由复数半六边形波纹板对称布置焊接连接形成，金属蜂窝芯材质为金属材质，通过将带材送入齿轮状的加工机构轧制，轧制而成半六边形波纹板531，再将上、下半六边形波纹板531对称布置，重合界面处通过激光焊接连接成所需的蜂窝芯10。如附图5所示，蜂窝芯结构由上下两片半六边形波纹板对称布置，将重合面532焊接而成。金属蜂窝芯能对传入的声波进行多级吸声处理，通过金属蜂窝芯和金属橡胶的多角度折射，极大的增强了材料的吸声能力；
上部金属橡胶层及下部金属橡胶层为多孔金属橡胶结构，弹性多孔材料金属橡胶采用特制的不锈钢、钛合金、高温合金等金属线材，借助电阻丝绕线机将丝材加工成螺旋卷；通过毛坯缠绕机将螺旋卷定螺距拉伸并按一定的角度缠绕到芯轴上；最后将缠绕好的毛坯放入专用的模具中进行冷冲压制成成形。金属橡胶优良的阻尼性能，在受到连续循环动载荷作用下，能有效的起到阻尼减振的效果。同时，在受到强冲击时，刚度较大的蜂窝芯材能起到压溃吸能的作用。
工件焊接成型时，在底座置入待成型的复合软夹芯构件，所述在下部不锈钢蒙皮510与下部金属橡胶层之间520、上部不锈钢蒙皮550与上部金属橡胶层540之间及金属蜂窝芯530与相邻的下部金属橡胶层520及上部金属橡胶层540之间设置有钎料60，在上部不锈钢蒙皮上部放置压板。用扭力扳手将压块上端的调节螺栓410旋紧，使螺栓紧紧顶住压板40，并通过用扭力扳手控制螺栓压紧预紧力，实现工件的夹紧固定。工作时将真空钎焊炉10内抽至真空,然后对真空钎焊炉10内进行加热；将比金属蜂窝芯、金属橡胶层及不锈钢蒙皮等构件熔点低的钎料60加热至熔化，靠润湿作用和毛细作用填满并保持在接头间隙内，而与钎料60接触的构件处于固态，依靠液态钎料和固态构件间的相互扩散形成钎焊接头。热加工过程完成后，对真空钎焊炉10充入高纯氮气进行强制冷却，完成整个工艺过程。
本发明采用真空热压钎焊工艺，将柔性的金属橡胶和刚性的蜂窝结构利用钎焊组合起来，在刚性的蜂窝结构两侧加上柔性的金属橡胶，解决了现有技术中传统橡胶材料不耐高低温、酸碱性等恶劣工作环境，又结合了金属橡胶和蜂窝结构在吸声、隔振、隔热、抗冲击方面的优点，使材料性能更加稳定。
上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。
如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。
同时，上述本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。
本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
Claims (6)
1.金属橡胶蜂窝复合软夹芯构件制备结构，其特征在于，包括真空钎焊炉及固定于真空钎焊炉内的工装夹具，所述工装夹具包括用于放置复合软夹芯构件的底座及固定于底座上的支架，所述底座上方具有用于压迫复合软夹芯构件的压板，所述支架上螺纹配合有下端能与压板接触的调节螺栓。
2.根据权利要求1所述的金属橡胶蜂窝复合软夹芯构件制备结构，其特征在于，所述复合软夹芯构件包括置于底座上的下部不锈钢蒙皮，位于下部不锈钢蒙皮上部的下部金属橡胶层，所述下部金属橡胶层的上方具有金属蜂窝芯，所述金属蜂窝芯上部具有上部金属橡胶层，所述上部金属橡胶层的上方具有上部不锈钢蒙皮。
3.根据权利要求2所述的金属橡胶蜂窝复合软夹芯构件制备结构，其特征在于，下部不锈钢蒙皮与下部金属橡胶层之间、上部不锈钢蒙皮与上部金属橡胶层之间及金属蜂窝芯与相邻的下部金属橡胶层及上部金属橡胶层之间设置有钎料。
4.根据权利要求2所述的金属橡胶蜂窝复合软夹芯构件制备结构，其特征在于，所述金属蜂窝芯呈蜂窝状由复数半六边形波纹板对称布置焊接连接形成。
5.根据权利要求2所述的金属橡胶蜂窝复合软夹芯构件制备结构，其特征在于，所述上部金属橡胶层及下部金属橡胶层为多孔金属橡胶结构。
6.根据权利要求2所述的金属橡胶蜂窝复合软夹芯构件制备结构，其特征在于，所述真空钎焊炉侧部具有排气孔。
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