用于夹芯结构的空心圆管骨架的制作方法

文档序号:5638390阅读:174来源:国知局
专利名称:用于夹芯结构的空心圆管骨架的制作方法
技术领域
本发明涉及夹芯结构的骨架。
背景技术
夹芯结构以其整体刚度大、面板强度高、芯子密度小和良好的抗弯性能, 常常用于结构轻型化设计中。基于结构轻型化的要求,对应用于夹芯结构的芯
子有很多方面的研究,目前芯子多采用孔穴材料。孔穴材料可以是自然材料, 如木材、骨骼、珊瑚等,也可以是人造材料,如蜂窝材料,泡沫材料等。人造
铝蜂窝芯子和泡沬芯子在最近几十年里有了快速的发展。"Havilland Mosquito" (一种二战时的轰炸机)的创新设计就是采用了薄夹板蒙皮粘到轻质木材芯骨 上的夹芯板结构。制作该夹芯结构时,其芯子为轻质木材,在后来的设计中, 轻质木材芯子被醋酸纤维泡沫材料芯子所代替。今天,现代飞机上采用的芯子 材料为金属铝、纸张-树脂蜂窝材料以及刚性的聚合物泡沬体等。但是目前随 着轻质夹芯复合材料的进一步发展,对芯子也提出新的要求,传统的芯子已经 无法满足目前夹芯结构在多功能方面的需求,传统的芯子一般是整体成型,成 本较高,而且灵活性不够,由于芯子整体成型的缘故,导致形成的轻质夹芯复 合材料不能进行优化设计。目前,在航天使用的复合材料的夹芯结构中,芯子 的种类主要有以下几种 一是蜂窝芯子;二是泡沫芯子;三是四面体芯子;四 是金字塔芯子结构等。上述的芯子存在如下缺陷 一是芯子成型工艺复杂,对 仪器设备和工艺要求比较高,同时对制作材料也提出特殊的要求,成本高;二 是不能单个胞元成型,只能整体成型,灵活性差。

发明内容
本发明为了解决现有芯子成型工艺复杂,对仪器设备和工艺要求比较高, 同时对制作材料也提出特殊的要求,成本高;不能单个胞元成型,只能整体成 型,灵活性不够的问题,提供了一种用于夹芯结构的空心圆管骨架,解决上述 问题的具体技术方案如下 ,
本发明的空心圆管夹芯骨架,由空心圆管和两个凸沿组成,两个凸沿设在 空心圆管两端的外侧,两个凸沿与空心圆管为一体。
所述的空心圆管1的壁厚为lmm、内径为2mm、外径为3mm、高度为12mm。 凸沿(帽沿)半径为3.5 5ram,在铸造工艺允许的条件下,还可以把壁 厚做的更薄,使其重量轻。
空心圆管骨架采用的材料为铸造用铝硅合金。
本发明的优点1、空心圆管夹芯骨架能单个成形,在此领域是一个重大 的突破;2、在空心圆管两端设计"帽沿"'结构,增加了与连接材料的接触面 积,提高了其与复合材料的粘结强度;3、本发明成型工艺简单,材料为铝硅 合金,采用普通的铸造工艺即可。本发明的提出给夹芯复合材料的设计提供广 阔的空间,在夹芯结构领域开创广泛的应用前景。尤其是在航天夹芯结构领域 的应用,还适用于汽车、船、墙体等夹芯结构领域。


图l是本发明的结构示意图,图2是图1的俯视图,图3是凸沿2为方形 的示意图。
具体实施例方式
具体实施方式
一结合图1 2描述本实施方式。本实施方式由空心圆管 l和两个凸沿2组成,每个凸沿2分别设在空心圆管1两端的外侧,两个凸沿 2与空心圆管1为一体。
具体实施方式
二:本实施方式所述的空心圆管1的壁厚为lmm、内径为2mm、 外径为3mm、高度为12mm。
具体实施方式
三本实施方式所述的凸沿2 (帽沿)半径为3.5 5卿。 在铸造工艺允许的条件下,还可以把壁厚做的更薄,采用的材料为铸造铝硅合 金。
具体实施方式
四结合图2和图3描述本实施方式。本实施方式所述的凸 沿2的形状采用圆形或方形。它的目的在于增大与其连接部件相接触的面积, 从而增大与其他结构的粘结强度。 '
具体实施方式
五本实施方式所述的空心圆管夹芯骨架采用铝硅合金铸造 成形。
空心圆管内径和壁厚可以根据实际情况予以确定,凸沿2的形状和向外伸 长的半径根据具体需求设计确定,在某些工程领域具有取代蜂窝芯子、泡沬芯 子的潜力。 '
权利要求
1、用于夹芯结构的空心圆管骨架,它由空心圆管(1)和两个凸沿(2)组成,其特征在于两个凸沿(2)设在空心圆管(1)两端的外侧,两个凸沿(2)与空心圆管(1)为一体。
2、 根据权利要求1所述的用于夹芯结构的空心圆管骨架,其特征在于所 述的空心圆管(1)的壁厚为lmm、内径为2mm、外径为3mm、高度为12mm。
3、 根据权利要求1所述的用于夹芯结构的空心圆管骨架,其特征在于所 述的凸沿(2)半径为3. 5 5mm 。
4、 根据权利要求1所述的用于夹芯结构的空心圆管骨架,其特征在于所 述的凸沿(2)的形状采用圆形或方形。
5、 根据权利要求1所述的用于夹芯结构的空心圆管骨架,其特征在于所 述的空心圆管夹芯骨架采用铝硅合金铸造成形。
全文摘要
用于夹芯结构的空心圆管骨架,它涉及夹芯结构骨架。它解决了现有夹芯结构骨架成型工艺复杂,对仪器设备和工艺要求比较高,同时对制作材料也提出特殊的要求,成本高;不能单个胞元成型,只能整体成型,灵活性不够的问题。本发明的两个凸沿(2)设在空心圆管(1)两端的外侧,两个凸沿(2)与空心圆管(1)为一体。本发明的优点空心圆管夹芯骨架能单个成形,在此领域是一个重大的突破;在空心圆管(1)的两端设计成凸沿(2)结构,增加了与连接材料的接触面积,提高了粘结强度;本发明成型工艺简单,材料为铝硅合金,采用普通的铸造工艺即可。
文档编号F16L9/00GK101169197SQ20071014461
公开日2008年4月30日 申请日期2007年11月16日 优先权日2007年11月16日
发明者吴林志, 健 熊, 力 马 申请人:哈尔滨工业大学
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