專利名稱：鎂合金蜂窩芯成型裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及實(shí)質(zhì)上由金屬組成的層狀產(chǎn)品的成型裝置，尤其涉及一種 金屬材質(zhì)蜂窩芯成型裝置。
背景技術(shù)：
蜂窩板是一種高壓縮強(qiáng)度、輕量化的機(jī)械和工程結(jié)構(gòu)，系由上、下面板和 蜂窩芯通過粘結(jié)而成。
現(xiàn)在常用的蜂窩板有三種，包括紙質(zhì)蜂窩板、玻璃鋼蜂窩板和鋁質(zhì)蜂窩板。 紙質(zhì)蜂窩板的蜂窩芯由紙浸漬樹脂，與植物纖維泡沬板膠合而成，其成本低，
強(qiáng)度低，不耐潮濕，現(xiàn)在僅用于輕型移動(dòng)房屋之類的結(jié)構(gòu)；玻璃鋼蜂窩板是一 種由玻璃纖維和樹脂制成的復(fù)合材料蜂窩板，具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高的特點(diǎn)，缺點(diǎn) 是耐沖擊強(qiáng)度低、易老化和使用不可再生資源；鋁蜂窩系由鋁質(zhì)蜂窩芯和鋁合 金面板膠接而成，強(qiáng)度高，耐候性較好，現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用于飛機(jī)、高速列車等結(jié) 構(gòu)制造。
隨著交通運(yùn)輸裝備輕量化的發(fā)展，許多原來的鋁合金結(jié)構(gòu)面臨進(jìn)一步減重 要求，鋁蜂窩板由于質(zhì)量大，已然不能滿足新的需要了。
將制造蜂窩板的鋁合金、鎂合金的性能進(jìn)行對(duì)比，相應(yīng)的參數(shù)見表l:
材料密度，g/cm3硬度，HV屈服強(qiáng)度，MPa比強(qiáng)度
鋁合金50832.7545 6080 20029.1 72.7
鎂合金AZ31B1.7655 75120 23068.2 130.7
表l
可見，鎂合金質(zhì)量更輕，尤其具有比鋁合金高得多的比強(qiáng)度優(yōu)勢(shì)；然而眾 所周知，鎂合金箔材的精確彎曲成型十分困難，而蜂窩板要求蜂窩芯是正六角 形結(jié)構(gòu)才能發(fā)揮最大的力學(xué)承載效應(yīng)，因此要求準(zhǔn)確掌握鎂合金箔材成型參數(shù) 和成型工藝，以滿足蜂窩板的結(jié)構(gòu)和性能要求。
3現(xiàn)有的蜂窩芯制造方法及設(shè)備因蜂窩芯本身材料的不同而各不相同，如公
開號(hào)CN1173844A公開了一種《形成蜂窩板的蜂窩芯子的方法和設(shè)備》，所述方 法可用于可變形材料，特別是纖維素材料的帶材或板材，如紙或硬紙板；其所 述設(shè)備公開了該生產(chǎn)方法所用設(shè)備的上膠臺(tái)及其供膠裝置；均不能滿足鎂合金 箔材精確彎曲成型的要求。 發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)沒有適合鎂合金或其他超輕型、高強(qiáng)度可變形材料蜂窩芯的 成型裝置，本實(shí)用新型旨在公開一種鎂合金蜂窩芯成型裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種鎂合金蜂窩芯成型裝置，其特征在于包括切割機(jī)、帶成型機(jī)、滾膠輪 和組裝臺(tái)；四者依次排開；所述切割機(jī)、帶成型機(jī)和滾膠輪安裝于同一機(jī)架上， 并分別通過帶成型機(jī)的導(dǎo)向一定位槽和滾膠輪的導(dǎo)向一定位槽依次銜接；所述 組裝臺(tái)在帶成型機(jī)斜下方。
所述切割機(jī)將鎂合金箔材按所制備蜂窩芯的尺寸切割成一定寬度的條帶， 包括一對(duì)相向轉(zhuǎn)動(dòng)并緊密嚙合的淬火回火鋼制成的凹凸輪，所述凹凸輪的軸相 互平行。
所述帶成型機(jī)包括導(dǎo)向-定位槽、成型齒輪組、主軸、機(jī)架和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所 述成型齒輪安裝于主軸上，由機(jī)架固定，主軸與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出端相連接。
所述成型齒輪組包括一對(duì)相向轉(zhuǎn)動(dòng)、緊密嚙合的淬火、回火鋼制齒輪，其 齒輪軸相互平行，所述齒輪的齒頂寬是待加工蜂窩芯孔目內(nèi)切圓半徑的0. 8-1. 2 倍，其齒頂圓角半徑為0. 25-0. 5mm，且取決于所加工箔材的厚度，從而保證對(duì) 所加工的箔材無損傷。彎曲成型機(jī)的轉(zhuǎn)速不大于60r/min。
所述成型齒輪的齒寬為6-45mm。
齒頂輪廓夾角為與鎂合金箔材厚度相匹配的確定值，彎曲成型機(jī)可加工的 箔材規(guī)格為厚度0. 08 0. 4mm，寬度6 45rran。
所述成型齒輪組包括2組以上并聯(lián)安裝。與之相對(duì)應(yīng)，所述切割機(jī)的凹凸 輪、滾膠輪均包括2組以上并聯(lián)安裝，從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)條帶的同時(shí)加工。
所述滾膠輪包括導(dǎo)向-定位槽、膠輪、膠槽、主軸、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述膠輪可 以是兩個(gè)完全相同的光滑膠輪，皆為高分子材料制成，適合厚度較大的箔材的 加工，如箔材厚度大于0. 15mm;還可以包括一個(gè)帶膠齒輪和一個(gè)光滑膠輪，其中齒輪由淬火回火鋼制成，膠輪由高分子材料制成，適合厚度較小的箔材的加
工，如箔材厚度小于0. 10mm。所述帶膠齒輪或一個(gè)光滑膠輪安裝在主軸上，主 軸連接驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端。所述膠槽通過排式管道向膠輪連續(xù)供應(yīng)流質(zhì)膠。
所述組裝臺(tái)包括組裝臺(tái)板、定位板、定位壓桿、上橫梁和下橫梁；所述組 裝臺(tái)板裝配于下橫梁的滑槽內(nèi)并順滑槽沿水平Y(jié)方向擺動(dòng)，擺動(dòng)幅度為待加工 蜂窩芯孔目外接圓半徑，定位板安裝于組裝臺(tái)板上，在組裝臺(tái)板表面沿水平X 方向滑動(dòng)，相對(duì)下橫梁為步進(jìn)式X方向移動(dòng)，步進(jìn)步長為待加工蜂窩芯孔目內(nèi) 切圓半徑，所述X方向與Y方向相互垂直；所述定位壓桿的下端為梳狀桿，上 端為滑座，與上橫梁的滑道裝配在一起，并順其滑道沿X方向擺動(dòng)，擺動(dòng)幅度 為待加工蜂窩芯孔目內(nèi)切圓半徑。
所述帶成型機(jī)與切割機(jī)及滾膠輪聯(lián)動(dòng)。
所述滾膠輪與組裝臺(tái)之間裝配機(jī)器手，完成帶膠蜂窩芯坯材的中間傳送， 從而實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化生產(chǎn)。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)及需求，本實(shí)用新型的技術(shù)效果是顯而易見的
本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)的障礙，提供了一種高效率的自動(dòng)化或全自動(dòng) 化的加工鎂合金蜂窩芯的裝置，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鎂合金箔材進(jìn)行無損傷地精確彎曲成 型，保證了制成的蜂窩芯的蜂窩孔全部為正六角形，不會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則孔、偏斜 孔等問題，從而保證了蜂窩芯性能的均一性及發(fā)揮其最大的力學(xué)承載效應(yīng)，滿 足了蜂窩板的結(jié)構(gòu)和性能要求；本實(shí)用新型主要適用于鎂合金蜂窩芯的成型制 作，也可適用于其他金屬類箔材。
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的裝配示意圖； 圖2是實(shí)施例的成型齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是實(shí)施的組裝臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是圖3的左視圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明
如圖l所示的鎂合金蜂窩芯成型裝置，包括切割機(jī)IO、帶成型機(jī)20、滾膠
輪30和組裝臺(tái)40;四者依次排開；所述切割機(jī)10、帶成型機(jī)20和滾膠輪30安裝于同一機(jī)架100上，并分別通過帶成型機(jī)20的導(dǎo)向一定位槽和滾膠輪30 的導(dǎo)向一定位槽依次銜接并且水平聯(lián)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)；所述組裝臺(tái)40在帶成型機(jī)30斜 下方。
所述切割機(jī)包括喂料板、上下切割輪11、主軸、機(jī)架100、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其 核心部件是凹凸配合的切割輪11，系由淬火回火鋼制成，所述切割輪安裝于主 軸上，由機(jī)架100固定，主軸與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出端相連接，可將經(jīng)由喂料板喂入 的鎂合金箔材01剪裁成為規(guī)定尺寸的帶狀箔材02。
所述帶成型機(jī)包括導(dǎo)向-定位槽、成型齒輪組、主軸、機(jī)架和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其 核心部件是成型齒輪組，每個(gè)成型齒輪組包括一對(duì)相向轉(zhuǎn)動(dòng)、緊密嚙合的淬火、 回火鋼制齒輪20，其齒輪軸相互平行，所述齒輪20的齒頂寬是待加工蜂窩芯孔 目內(nèi)切圓半徑的0.8-1.2倍，其齒頂圓角半徑為0.25-0. 5mm，齒寬為6-45mm， 如圖2所示。所述成型齒輪安裝于主軸上，由機(jī)架固定，主軸與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出 端相連接，將經(jīng)由其導(dǎo)向-定位槽喂入的鎂合金帶狀箔材02加工成為規(guī)定形狀 及角度的齒狀帶材。主軸轉(zhuǎn)速不大于60r/min。
根據(jù)加工需要，所述成型齒輪組包括2組以上并聯(lián)安裝，即可同時(shí)將多個(gè) 帶狀箔材加工成規(guī)定形狀及角度的齒狀帶材。
所述滾膠輪包括導(dǎo)向一定位槽、膠輪30、膠槽、主軸和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。對(duì)于厚 度較大的鎂合金箔材，如箔材厚度大于0. 15mm，采用方案一滾膠輪由二個(gè)完 全相同的光滑膠輪組成，皆為高分子材料制成；對(duì)于厚度較小的鎂合金箔材， 如箔材厚度小于0. 10mm，采用方案二滾膠輪中的一個(gè)為帶膠齒輪，另一個(gè)為 光滑膠輪，所述齒輪由淬火、回火鋼制成，所述膠輪由高分子材料制成。該方 案適合蜂窩芯箔材厚度較小的蜂窩芯。 一個(gè)膠輪或帶膠齒輪與主軸相聯(lián)接，主 軸與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連。滾膠輪既可以和成型機(jī)聯(lián)動(dòng)，也可以單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。膠槽通過 排式管道向膠輪連續(xù)供應(yīng)流質(zhì)膠。
所述組裝臺(tái)40，如圖3-4所示，包括組裝臺(tái)板41、定位板42、定位壓桿 43、上橫梁44和下橫梁45;所述組裝臺(tái)板41裝配于下橫梁45的滑槽內(nèi)并順滑 槽沿水平Y(jié)方向擺動(dòng)，擺動(dòng)幅度為待加工蜂窩芯孔目外接圓半徑，定位板42安 裝于組裝臺(tái)板41上，在組裝臺(tái)板41表面沿水平X方向滑動(dòng)，相對(duì)下橫梁45為 步進(jìn)式X方向移動(dòng)，步進(jìn)步長為待加工蜂窩芯孔目內(nèi)切圓半徑，所述X方向與Y 方向相互垂直；所述定位壓桿43的下端為梳狀桿，上端為滑座，與上橫梁44 的滑道裝配在一起，并順其滑道沿X方向擺動(dòng)，擺動(dòng)幅度為待加工蜂窩芯孔目內(nèi)切圓半徑。
采用上述鎂合金蜂窩芯成型裝置進(jìn)行制作的工藝流程如下 軋制完成的鎂合金箔材01經(jīng)過退火、表面清洗、表面防護(hù)處理后，送入切 割機(jī)10喂料板，經(jīng)凹凸配合的切割輪11剪裁成為確定寬度的帶狀箔材02-》上 述帶狀箔材02經(jīng)過帶成型機(jī)20的導(dǎo)向一定位槽，喂入帶成型機(jī)，經(jīng)相嚙合的 成型齒輪21加工成為齒狀帶材03-今所述齒狀帶材03經(jīng)過滾膠輪30前的導(dǎo)向 一定位槽進(jìn)入膠輪或帶膠齒輪31，在齒條帶的上下頂面上涂流質(zhì)膠_—經(jīng)中間轉(zhuǎn) 運(yùn)，如人工轉(zhuǎn)運(yùn)一+帶膠的齒狀帶材04被側(cè)放在組裝臺(tái)40的組裝臺(tái)板41上， 即帶膠面朝向定位板42面，由定位壓桿43的梳狀桿順X方向推移至確定位置， 和已經(jīng)固定或膠接于定位板42上的已膠接齒狀帶材相接觸，兩涂膠面壓緊、結(jié) 合，實(shí)現(xiàn)膠接，并經(jīng)固化后成為蜂窩芯。每完成一個(gè)齒條帶的膠接，定位板順X 方向步進(jìn)一步，同時(shí)定位壓桿43擺動(dòng)歸位，組裝臺(tái)板41沿Y方向移動(dòng)一步， 以實(shí)現(xiàn)齒條帶之間形成正六角形的蜂窩孔(目)。
組裝臺(tái)板擺動(dòng)方向與定位壓桿擺動(dòng)方向垂直；定位壓桿與定位板均沿X方 向運(yùn)動(dòng)，但定位板步進(jìn)時(shí)定位壓桿歸位，定位壓桿向定位板擺動(dòng)時(shí)定位板固定 不動(dòng)。
將高強(qiáng)度鎂合金箔材，經(jīng)過本裝置的切割、無損傷彎曲和精確成型、定位 膠接，半自動(dòng)化式制成正六邊形蜂窩芯，再采用高強(qiáng)度鎂合金板材作為面板， 經(jīng)膠接、固化成為具有高強(qiáng)度、超輕量化的鎂合金蜂窩板的通用商品，將實(shí)現(xiàn) 商業(yè)化高效率生產(chǎn)，形成生產(chǎn)能力。若配合機(jī)器手進(jìn)行帶膠齒條的中間轉(zhuǎn)運(yùn)， 可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)。
以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范 圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵 蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種鎂合金蜂窩芯成型裝置，其特征在于包括切割機(jī)、帶成型機(jī)、滾膠輪和組裝臺(tái)；四者依次排開；所述切割機(jī)、帶成型機(jī)和滾膠輪安裝于同一機(jī)架上，并分別通過帶成型機(jī)的導(dǎo)向—定位槽和滾膠輪的導(dǎo)向—定位槽依次銜接；所述組裝臺(tái)在帶成型機(jī)斜下方。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂合金蜂窩芯成型裝置，其特征在于所述帶成型 機(jī)包括導(dǎo)向-定位槽、成型齒輪組、主軸、機(jī)架和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述成型齒輪安裝 于主軸上，由機(jī)架固定，主軸與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出端相連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鎂合金蜂窩芯成型裝置，其特征在于所述成型齒 輪組包括一對(duì)相向轉(zhuǎn)動(dòng)、緊密嚙合的淬火、回火鋼制齒輪，其齒輪軸相互平行， 所述齒輪的齒頂寬是待加工蜂窩芯孔目內(nèi)切圓半徑的0.8-1.2倍，其齒頂圓角 半徑為0. 25-0. 5mm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的鎂合金蜂窩芯成型裝置，其特征在于所述成型齒 輪的齒寬為6-45mra。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鎂合金蜂窩芯成型裝置，其特征在于所述成型齒 輪組包括2組以上并聯(lián)安裝。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1、 2、 3、 4或5所述的鎂合金蜂窩芯成型裝置，其特征 在于所述組裝臺(tái)包括組裝臺(tái)板、定位板、定位壓桿、上橫梁和下橫梁；所述組 裝臺(tái)板裝配于下橫梁的滑槽內(nèi)并順滑槽沿水平Y(jié)方向擺動(dòng)，擺動(dòng)幅度為待加工 蜂窩芯孔目外接圓半徑，定位板安裝于組裝臺(tái)板上，在組裝臺(tái)板表面沿水平X 方向滑動(dòng)，相對(duì)下橫梁為步進(jìn)式X方向移動(dòng)，步進(jìn)步長為待加工蜂窩芯孔目內(nèi) 切圓半徑，所述X方向與Y方向相互垂直；所述定位壓桿的下端為梳狀桿，上 端為滑座，與上橫梁的滑道裝配在一起，并順其滑道沿X方向擺動(dòng)，擺動(dòng)幅度 為待加工蜂窩芯孔目內(nèi)切圓半徑。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的鎂合金蜂窩芯成型裝置，其特征在于所述帶成型 機(jī)與切割機(jī)及滾膠輪聯(lián)動(dòng)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的鎂合金蜂窩芯成型裝置，其特征在于所述滾膠輪 與組裝臺(tái)之間裝配機(jī)器手，完成帶膠蜂窩芯坯材的中間傳送。
專利摘要本實(shí)用新型涉及鎂合金蜂窩芯成型裝置，其特征在于包括切割機(jī)、帶成型機(jī)、滾膠輪和組裝臺(tái)；四者依次排開；所述切割機(jī)、帶成型機(jī)和滾膠輪安裝于同一機(jī)架上，并分別通過帶成型機(jī)的導(dǎo)向—定位槽和滾膠輪的導(dǎo)向—定位槽依次銜接；所述組裝臺(tái)在帶成型機(jī)斜下方。本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)的障礙，提供了一種高效率的自動(dòng)化或全自動(dòng)化的加工鎂合金蜂窩芯的裝置，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鎂合金箔材進(jìn)行無損傷地精確彎曲成型，本實(shí)用新型主要適用于鎂合金蜂窩芯的成型制作，也可適用于其他金屬類箔材。
文檔編號(hào)B31D3/02GK201249540SQ20082001369
公開日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2008年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月26日
發(fā)明者峰 嚴(yán), 周鶴齡, 權(quán)高峰, 春 迎 申請(qǐng)人:大連交通大學(xué);營口銀河鎂鋁合金有限公司