专利名称：金字塔型格栅板及制造该格栅板的嵌条及格栅点阵夹芯板的制备方法
技术领域：
本发明涉及点阵夹芯板的制备，具体涉及金字塔型格栅板及制造该格栅板的嵌条 及格栅点阵夹芯板的制备方法。
背景技术：
点阵夹芯结构是为了满足工程结构轻型化和多功能化要求而设计出来的一种新 型结构。目前的格栅夹芯板虽然是通过嵌锁组装制备而成，但是所制备成型的结构仅为二 维结构，空间率较小，且孔隙互不连通，在一定程度上限制了其多功能应用。
发明内容
为了解决现有的格栅夹芯板空间率小及孔隙互不连通而限制其多功能应用的问 题，本发明提供金字塔型格栅板及制造该格栅板的嵌条及格栅点阵夹芯板的制备方法。本发明的金字塔型格栅板，所述格栅板由多个金字塔结构单元组成的矩阵结构， 所述每个金字塔结构单元结构相同，所述每个金字塔结构单元由四个立板组成，所述每个 立板结构相同，所述每个立板为η边形，所述η大于4，并且是上窄下宽的结构，所述多边形 中的一条竖边为连接边，并且与该连接边相邻的两条边均与该连接边相垂直，该两条边分 别为上底边和下底边，位于下底边另一端的短边与连接边相平行，所述四个立板的连接边 固定连接在一起，并且相邻两个立板之间相互垂直，所有金字塔结构单元中的相同位置的 立板相互平行，且相邻金字塔结构单元中的相邻立板的短边固定连接。本发明的一种制造上述金字塔型格栅板的嵌条，所述嵌条包括上嵌条和下嵌条， 所述上嵌条和下嵌条均为在长方形的基体上开槽获得，所述上嵌条的下长边上具有若干个等间距分布的第一上卡槽和若干个第二上卡 槽，所述每个第一上卡槽和每个第二上卡槽相间排布，所述上嵌条的上长边上具有若干个 均勻分布的第一倒梯形缺口，所述每个第一倒梯形缺口与一个第一上卡槽相对设置，且每 个第一上卡槽的中轴线与所述第一倒梯形缺口的中轴线重合，所述第二上卡槽的卡槽深度 等于所述基体宽边长度的一半，所述第一上卡槽的卡槽深度等于第一倒梯形缺口的下底边 与所述上嵌条的下长边之间垂直距离的一半；所述下嵌条的上长边上具有若干个等间距分布的第二倒梯形缺口，所述每个第二 倒梯形缺口的下底边上具有若干个第一下卡槽，且所述每个第一下卡槽的中轴线与其相应 的第二倒梯形缺口的中轴线重合，所述下嵌条还具有若干个第二下卡槽，所述每个第二下 卡槽位于两个第二倒梯形缺口之间，且所述每个第二下卡槽与所述每个第一下卡槽相间排 布，所述每个第一下卡槽的卡槽深度等于每个第一上卡槽的卡槽深度，并且每个第二下卡 槽的卡槽深度等于每个第二上卡槽的卡槽深度，每个第二倒梯形缺口的缺口与每个第一倒 梯形缺口的缺口形状相同；所述第一上卡槽的卡槽宽度、第二上卡槽的卡槽宽度、第一下卡 槽的卡槽宽度和第二下卡槽的卡槽宽度均与嵌条厚度相等，
下嵌条上的所有第一下卡槽能够与上嵌条中的所有第一上卡槽一一相对应卡接； 下嵌条上的所有第二下卡槽能够与上嵌条中的所有第二上卡槽一一相对应卡接，并且卡接 之后的两个嵌条的上底面和下底面分别位于两个平面内。本发明的格栅点阵夹芯板的制备方法，所述制备方法包括如下步骤步骤一获取N个上嵌条和N个下嵌条，N为嵌条上第一上卡槽的卡槽数量，并使 所述N个上嵌条和所述N个下嵌条通过第二上卡槽和第二下卡槽、第一上卡槽和第一下卡 槽相互咬合连接，并使得所有嵌条的底面都位于一个平面内，所有嵌条的顶面都位于一个 平面内，完成嵌锁组装，形成金字塔型格栅板；步骤二将上面板粘接或焊接于步骤一制得的金字塔型格栅板的塔面上，并将下 面板粘接或焊接于所述金字塔型格栅板的底面上，即制得格栅点阵夹芯板。本发明的格栅点阵夹芯板的制备方法还可以是如下制备过程步骤一获取N个上嵌条和N个下嵌条，N为嵌条上第一上卡槽的卡槽数量，并使 所述N个上嵌条和所述N个下嵌条通过第二上卡槽和第二下卡槽相互咬合连接，并使得所 有嵌条的底面都位于一个平面内，所有嵌条的顶面都位于一个平面内，完成嵌锁组装，形成 蛋壳型格栅板；步骤二 将上面板粘接或焊接于步骤一制得的蛋壳型格栅板的塔面上，并将下面 板粘接或焊接于所述蛋壳型格栅板的底面上，即制得格栅点阵夹芯板。本发明的有益效果为本发明是采用嵌条组装制备轻质点阵格栅夹芯板，利用本 发明能够制备出孔隙互相连通的格栅夹芯板，空间率大，进而能够使利用本方法制备出的 夹芯板完成其多功能应用。
图1是本发明中金字塔型格栅板的结构示意图，图2是本发明的金字塔结构单元 的结构示意图，图3是本发明的制造金字塔型格栅板的上嵌条1的结构示意图，图4是本发 明的与图1所示上嵌条1相匹配的制造金字塔型格栅板的下嵌条2的结构示意图，图5是 本发明的金字塔型格栅点阵夹芯板的制备方法的流程图，图6是具体实施方式
七中所述制 备方法所制得的金字塔型格栅点阵夹芯板的结构示意图，图7是具体实施方式
十中所所制 得的蛋壳型格栅板的结构示意图。
具体实施例方式具体实施方式
一根据说明书附图1和2具体说明本实施方式，本实施方式所述金 字塔型格栅板，所述格栅板由多个金字塔结构单元组成的矩阵结构，所述每个金字塔结构单元结构相同，所述每个金字塔结构单元由四个立板A组成，所述每个立板A结构相同， 所述每个立板A为η边形，所述η大于4，并且是上窄下宽的结构，所述多边形中的 一条竖边为连接边，并且与该连接边相邻的两条边均与该连接边相垂直，该两条边分别为 上底边和下底边，位于下底边另一端的短边与连接边相平行， 所述四个立板A的连接边固定连接在一起，并且相邻两个立板A之间相互垂直，
所有金字塔结构单元中的相同位置的立板A相互平行，且相邻金字塔结构单元中 的相邻立板A的短边固定连接。
具体实施方式
二 本实施方式是对具体实施方式
一的进一步说明，具体实施方式
一中所述每个立板A为五边形，其第五条边为直线边或曲线边。
具体实施方式
三本实施方式是对具体实施方式
二的进一步说明，具体实施方式
二中所述每个立板A为六边形，其第五条边的一端与短边连接，另一端通过第六条边与上 底边的一端连接，其中，第五条边与上底边相互平行，第六条边为直线边或者曲线边。
具体实施方式
四根据说明书附图3和4具体说明本实施方式，本实施方式为一种 制造具体实施方式
一所述的金字塔型格栅板的嵌条，所述嵌条包括上嵌条1和下嵌条2，所 述上嵌条1和下嵌条2均为在长方形的基体上开槽获得，所述上嵌条1的下长边上具有若干个等间距分布的第一上卡槽1-1和若干个第二 上卡槽1-2，所述每个第一上卡槽1-1和每个第二上卡槽1-2相间排布，所述上嵌条1的上 长边上具有若干个均勻分布的第一倒梯形缺口 1-3，所述每个第一倒梯形缺口 1-3与一个 第一上卡槽1-1相对设置，且每个第一上卡槽1-1的中轴线与所述第一倒梯形缺口 1-3的 中轴线重合，所述第二上卡槽1-2的卡槽深度dl-3等于所述基体宽边长度dl-2的一半，所 述第一上卡槽1-1的卡槽深度dl-4等于第一倒梯形缺口 1-3的下底边与所述上嵌条1的 下长边之间垂直距离dl-Ι的一半；所述下嵌条2的上长边上具有若干个等间距分布的第二倒梯形缺口 2-3，所述每 个第二倒梯形缺口 2-3的下底边上具有若干个第一下卡槽2-1，且所述每个第一下卡槽2-1 的中轴线与其相应的第二倒梯形缺口 2-3的中轴线重合，所述下嵌条2还具有若干个第二 下卡槽2-2，所述每个第二下卡槽2-2位于两个第二倒梯形缺口 2-3之间，且所述每个第 二下卡槽2-2与所述每个第一下卡槽2-1相间排布，所述每个第一下卡槽2-1的卡槽深度 d2-4等于每个第一上卡槽1-1的卡槽深度dl-4，并且每个第二下卡槽2-2的卡槽深度d2_3 等于每个第二上卡槽1-2的卡槽深度dl-3，每个第二倒梯形缺口 2-3的缺口与每个第一倒 梯形缺口 1-3的缺口形状相同；所述第一上卡槽1-1的卡槽宽度、第二上卡槽1-2的卡槽宽 度、第一下卡槽2-1的卡槽宽度和第二下卡槽2-2的卡槽宽度均与嵌条厚度相等，下嵌条2上的所有第一下卡槽2-1能够与上嵌条1中的所有第一上卡槽1-1 一一 相对应卡接；下嵌条2上的所有第二下卡槽2-2能够与上嵌条1中的所有第二上卡槽1-2 一一相对应卡接，并且卡接之后的两个嵌条的上底面和下底面分别位于两个平面内。本实施方式中，上嵌条1的第一上卡槽1-1和第二上卡槽1-2均为方形结构，且下 嵌条2的第一下卡槽2-1和第二下卡槽2-2均为方形结构。
具体实施方式
五本实施方式是对具体实施方式
四的进一步说明，具体实施方式
四中上嵌条1和下嵌条2的材料均为复合材料板或金属薄板。
具体实施方式
六本实施方式是对具体实施方式
四或五的进一步说明，具体实施 方式四或五中每个嵌条厚度均为3mm ；所述第一上卡槽1-1与第二上卡槽1-2之间的垂直 距离dl-5及所述第一下卡槽2-1与第二下卡槽2-2之间的垂直距离d2-5均为22. 757mm ； 第一倒梯形缺口 1-3的下底边长度为12mm，所述第一倒梯形缺口 1_3的缺口长度为36mm， 且所述第一倒梯形缺口 1-3为等腰梯形，该等腰梯形的底角为45°的倒梯形，每两个第一 倒梯形缺口 1-3之间的基体的边长与第二下卡槽2-2所在基体的边长均为9. 51mm，每个基体的总长度为285mm，所述每个基体宽边长度dl_2为20mm。
具体实施方式
七根据说明书附图5和6具体说明本实施方式，本实施方式是采用具体实施方式
四至六中任意一个实施方式中所述嵌条的格栅点阵夹芯板的制备方法，所述 制备方法包括如下步骤步骤一获取N个上嵌条1和N个下嵌条2，N为嵌条上第一上卡槽1_1的卡槽数 量，并使所述N个上嵌条1和所述N个下嵌条2通过第二上卡槽1-2和第二下卡槽2-2、第 一上卡槽1-1和第一下卡槽2-1相互咬合连接，并使得所有嵌条的底面都位于一个平面内， 所有嵌条的顶面都位于一个平面内，完成嵌锁组装，形成金字塔型格栅板；步骤二 将上面板3粘接或焊接于步骤一制得的金字塔型格栅板的塔面上，并将 下面板4粘接或焊接于所述金字塔型格栅板的底面上，即制得格栅点阵夹芯板。本实施方式中，当面板材料为复合材料时采用环氧树脂的粘接(胶结)方式；当面 板材料为金属材料时采用焊接方式。
具体实施方式
八本实施方式是对具体实施方式
七的进一步说明，具体实施方式
七中步骤一中所述使所述N个上嵌条1和所述N个下嵌条2通过第二上卡槽1-2和第二下 卡槽2-2、第一上卡槽1-1和第一下卡槽2-1相互咬合连接，并使得所有嵌条的底面都位于 一个平面内，所有嵌条的顶面都位于一个平面内，完成嵌锁组装，形成金字塔型格栅板的具 体过程为将N个下嵌条2相间并行排布，所述并行排布的每两个嵌条之间的垂直距离等于 第一下卡槽2-1与第二下卡槽2-2之间的直线距离；再将每一个上嵌条1上的N个第一上卡槽1-1分别与N个下嵌条2上位于同一位 置的一个第一下卡槽2-1相对应卡接，同时将每一个上嵌条1上的N个第二上卡槽1-2分 别与N个下嵌条2上位于同一个位置的第二下卡槽2-2相对应卡接，并使卡接完成后的N 个上嵌条1和所述N个下嵌条2的顶面位于同一个平面内、底面位于同一平面内，形成金字 塔型格栅板。
具体实施方式
九根据说明书附图7具体说明本实施方式，本实施方式是采用具 体实施方式四至六中任意一个实施方式中所述嵌条的格栅点阵夹芯板的制备方法，所述制 备方法包括如下步骤步骤一获取N个上嵌条1和N个下嵌条2，N为嵌条上第一上卡槽1_1的卡槽数 量，并使所述N个上嵌条1和所述N个下嵌条2通过第二上卡槽1-2和第二下卡槽2-2相互 咬合连接，并使得所有嵌条的底面都位于一个平面内，所有嵌条的顶面都位于一个平面内， 完成嵌锁组装，形成蛋壳型格栅板；步骤二 将上面板3粘接或焊接于步骤一制得的蛋壳型格栅板的塔面上，并将下 面板4粘接或焊接于所述蛋壳型格栅板的底面上，即制得格栅点阵夹芯板。
权利要求
金字塔型格栅板，其特征在于所述格栅板由多个金字塔结构单元组成的矩阵结构，所述每个金字塔结构单元结构相同，所述每个金字塔结构单元由四个立板(A)组成，所述每个立板(A)结构相同，所述每个立板(A)为n边形，所述n大于4，并且是上窄下宽的结构，所述多边形中的一条竖边为连接边，并且与该连接边相邻的两条边均与该连接边相垂直，该两条边分别为上底边和下底边，位于下底边另一端的短边与连接边相平行，所述四个立板(A)的连接边固定连接在一起，并且相邻两个立板(A)之间相互垂直，所有金字塔结构单元中的相同位置的立板(A)相互平行，且相邻金字塔结构单元中的相邻立板(A)的短边固定连接。
2.根据权利要求1所述的金字塔型格栅板，其特征在于所述每个立板(A)为五边形，其 第五条边为直线边或曲线边。
3.根据权利要求2所述的金字塔型格栅板，其特征在于所述每个立板(A)为六边形，其 第五条边的一端与短边连接，另一端通过第六条边与上底边的一端连接，其中，第五条边与 上底边相互平行，第六条边为直线边或者曲线边。
4.一种制造权利要求1的金字塔型格栅板的嵌条，其特征在于所述嵌条包括上嵌条 (1)和下嵌条(2)，所述上嵌条(1)和下嵌条(2)均为在长方形的基体上开槽获得，所述上嵌条(1)的下长边上具有若干个等间距分布的第一上卡槽(1-1)和若干个第 二上卡槽(1-2)，所述每个第一上卡槽(1-1)和每个第二上卡槽(1-2)相间排布，所述上嵌 条(1)的上长边上具有若干个均勻分布的第一倒梯形缺口(1-3)，所述每个第一倒梯形缺 口(1-3)与一个第一上卡槽(1-1)相对设置，且每个第一上卡槽(1-1)的中轴线与所述第 一倒梯形缺口(1-3)的中轴线重合，所述第二上卡槽(1-2)的卡槽深度(dl-3)等于所述基 体宽边长度(dl-2)的一半，所述第一上卡槽(1-1)的卡槽深度(dl-4)等于第一倒梯形缺 口(1-3)的下底边与所述上嵌条(1)的下长边之间垂直距离(dl-Ι)的一半；所述下嵌条(2)的上长边上具有若干个等间距分布的第二倒梯形缺口(2-3)，所述每 个第二倒梯形缺口(2-3)的下底边上具有若干个第一下卡槽(2-1)，且所述每个第一下卡 槽(2-1)的中轴线与其相应的第二倒梯形缺口(2-3)的中轴线重合，所述下嵌条(2)还具 有若干个第二下卡槽(2-2)，所述每个第二下卡槽(2-2)位于两个第二倒梯形缺口(2-3)之 间，且所述每个第二下卡槽(2-2)与所述每个第一下卡槽(2-1)相间排布，所述每个第一下 卡槽(2-1)的卡槽深度(d2-4)等于每个第一上卡槽(1-1)的卡槽深度(dl-4)，并且每个第 二下卡槽(2-2)的卡槽深度(d2-3)等于每个第二上卡槽(1-2)的卡槽深度(dl-3)，每个第 二倒梯形缺口(2-3)的缺口与每个第一倒梯形缺口(1-3)的缺口形状相同；所述第一上卡 槽(1-1)的卡槽宽度、第二上卡槽(1-2)的卡槽宽度、第一下卡槽(2-1)的卡槽宽度和第二 下卡槽(2-2)的卡槽宽度均与嵌条厚度相等，下嵌条(2)上的所有第一下卡槽(2-1)能够与上嵌条(1)中的所有第一上卡槽(1-1) 一一相对应卡接；下嵌条(2)上的所有第二下卡槽(2-2)能够与上嵌条(1)中的所有第二 上卡槽(1-2) —一相对应卡接，并且卡接之后的两个嵌条的上底面和下底面分别位于两个 平面内。
5.根据权利要求4所述的制造金字塔型格栅板的嵌条，其特征在于上嵌条(1)和下嵌条(2)的材料均为复合材料板或金属薄板。
6.根据权利要求4或5所述的制造金字塔型格栅板的嵌条，其特征在于每个嵌条厚度 均为3mm ；所述第一上卡槽(1-1)与第二上卡槽(1-2)之间的垂直距离(dl_5)及所述第一 下卡槽(2-1)与第二下卡槽(2-2)之间的垂直距离(d2-5)均为22. 757mm ；第一倒梯形缺 口(1-3)的下底边长度为12mm，所述第一倒梯形缺口(1_3)的缺口长度为36mm，且所述第 一倒梯形缺口(1-3)为等腰梯形，该等腰梯形的底角为45°的倒梯形，每两个第一倒梯形 缺口(1-3)之间的基体的边长与第二下卡槽(2-2)所在基体的边长均为9. 51mm，每个基体 的总长度为285mm，所述每个基体宽边长度(dl_2)为20mm。
7.采用权利要求4所述的嵌条的格栅点阵夹芯板的制备方法，其特征在于所述制备方 法包括如下步骤步骤一获取N个上嵌条(1)和N个下嵌条(2)，N为嵌条上第一上卡槽(1-1)的卡槽 数量，并使所述N个上嵌条(1)和所述N个下嵌条(2)通过第二上卡槽(1-2)和第二下卡槽 (2-2)、第一上卡槽(1-1)和第一下卡槽(2-1)相互咬合连接，并使得所有嵌条的底面都位 于一个平面内，所有嵌条的顶面都位于一个平面内，完成嵌锁组装，形成金字塔型格栅板；步骤二 将上面板(3)粘接或焊接于步骤一制得的金字塔型格栅板的塔面上，并将下 面板(4)粘接或焊接于所述金字塔型格栅板的底面上，即制得金字塔型格栅点阵夹芯板。
8.根据权利要求7所述的格栅点阵夹芯板的制备方法，其特征在于步骤一中所述使所 述N个上嵌条(1)和所述N个下嵌条(2)通过第二上卡槽(1-2)和第二下卡槽(2-2)、第 一上卡槽(1-1)和第一下卡槽(2-1)相互咬合连接，并使得所有嵌条的底面都位于一个平 面内，所有嵌条的顶面都位于一个平面内，完成嵌锁组装，形成金字塔型格栅板的具体过程 为将N个下嵌条(2)相间并行排布，所述并行排布的每两个嵌条之间的垂直距离等于第 一下卡槽(2-1)与第二下卡槽(2-2)之间的直线距离；再将每一个上嵌条(1)上的N个第一上卡槽(1-1)分别与N个下嵌条(2)上位于同一 位置的一个第一下卡槽(2-1)相对应卡接，同时将每一个上嵌条(1)上的N个第二上卡槽 (1-2)分别与N个下嵌条(2)上位于同一个位置的第二下卡槽(2-2)相对应卡接，并使卡接 完成后的N个上嵌条(1)和所述N个下嵌条(2)的顶面位于同一个平面内、底面位于同一 平面内，形成金字塔型格栅板。
9.采用权利要求4所述的嵌条的格栅点阵夹芯板的制备方法，其特征在于所述制备方 法包括如下步骤步骤一获取N个上嵌条(1)和N个下嵌条(2)，N为嵌条上第一上卡槽(1-1)的卡槽 数量，并使所述N个上嵌条(1)和所述N个下嵌条(2)通过第二上卡槽(1-2)和第二下卡槽 (2-2)相互咬合连接，并使得所有嵌条的底面都位于一个平面内，所有嵌条的顶面都位于一 个平面内，完成嵌锁组装，形成蛋壳型格栅板；步骤二 将上面板(3)粘接或焊接于步骤一制得的蛋壳型格栅板的塔面上，并将下面 板(4)粘接或焊接于所述蛋壳型格栅板的底面上，即制得蛋壳型格栅点阵夹芯板。
全文摘要
金字塔型格栅板及制造该格栅板的嵌条及格栅点阵夹芯板的制备方法，它涉及点阵夹芯板及其制备。本发明解决了现有的格栅夹芯板空间率小及孔隙互不连通而限制其多功能应用的问题，本发明的金字塔型格栅板由多个金字塔结构单元组成，所述每个金字塔结构单元由四个立板组成；本发明的制造该金字塔型格栅板的嵌条包括上嵌条和下嵌条；本发明的制备方法首先获取N个上嵌条和N个下嵌条，并对所述N个上嵌条和所述N个下嵌条进行嵌锁组装，形成金字塔型格栅板或蛋壳型格栅板；最后将上面板粘接于所制得的格栅板的塔面上，并将下面板粘接于所述格栅板的底面上，即制得金字塔型格栅点阵夹芯板或蛋壳型格栅点阵夹芯板。本发明适用于制备夹芯板。
文档编号F16S3/08GK101963277SQ20101026637
公开日2011年2月2日 申请日期2010年8月30日 优先权日2010年8月30日
发明者刘加一, 吴林志, 周振功, 熊健, 马力 申请人:哈尔滨工业大学