專利名稱：：鎂合金蜂窩板及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及由金屬組成的蜂窩結構，尤其涉及一種鎂合金蜂窩板及其生產(chǎn)工藝。
背景技術：
：蜂窩板是一種高壓縮強度、輕量化的機械和工程結構，系由上、下面板和蜂窩芯通過粘結而成。現(xiàn)在常用的蜂窩板有三種，包括紙質蜂窩板、玻璃鋼蜂窩板和鋁質蜂窩板。紙質蜂窩板的蜂窩芯由紙浸漬樹脂，與植物纖維泡沫板膠合而成，其成本低，強度低，不耐潮濕，現(xiàn)在僅用于輕型移動房屋之類的結構；玻璃鋼蜂窩板是一種由玻璃纖維和樹脂制成的復合材料蜂窩板，具有質輕、強度高的特點，缺點是耐沖擊強度低、易老化和使用不可再生資源；鋁蜂窩系由鋁質蜂窩芯和鋁合金面板膠接而成，強度高，耐候性較好，現(xiàn)在已經(jīng)應用于飛機、高速列車等結構制造。隨著交通運輸裝備輕量化的發(fā)展，許多原來的鋁合金結構面臨進一步減重要求，鋁蜂窩板由于質量大，己然不能滿足新的需要了。將制造蜂窩板的鋁合金、鎂合金的性能進行對比，相應的參數(shù)見表l:<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>表l可見，鎂合金質量更輕，尤其具有比鋁合金高得多的比強度優(yōu)勢。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構才能發(fā)揮最大的力學承載效應，因此要求準確掌握鎂合金箔材成型參數(shù)和成型工藝，以滿足蜂窩板的結構和性能要求。
發(fā)明內(nèi)容鑒于現(xiàn)有的各種蜂窩板所存在種種缺陷而不能滿足更高性能、更大的輕量化的新需要，本發(fā)明旨在公開一種鎂合金蜂窩板；同時鑒于鎂合金箔材精確彎曲成型的難題，本發(fā)明同時公開了一種鎂合金蜂窩板的生產(chǎn)工藝，以達到蜂窩板的結構和性能要求。本發(fā)明的技術解決方案是這樣實現(xiàn)的一種鎂合金蜂窩板，由上下面板和蜂窩芯結構膠接而成，其特征在于所述上下面板由軋制的鎂合金板材構成，所述蜂窩芯結構是由鎂合金箔材精確塑性變形而成的六邊形蜂窩狀結構。所述蜂窩板的厚度為845mm，其中所述上下面板的厚度分別為0.63.5mm，蜂窩芯結構的六邊形蜂窩孔徑的高度為515mm，其過度圓角半徑為0.41.2mm，構成所述蜂窩芯結構的所述鎂合金箔材的厚度為0.080.25mm，寬度為638mm。一種如前所述的鎂合金蜂窩板的生產(chǎn)工藝，包括蜂窩芯結構的制造過程、面板制備過程、蜂窩芯結構與面板膠接組合、加壓固化形成蜂窩板的過程及按要求進行表面處理的過程，其特征在于所述蜂窩芯結構的制造過程包括如下步驟①采用熱軋或冷軋方法軋制鎂合金箔材將鎂合金軋制成厚度為0.080.25mm的箔帶；②鎂合金箔材的切割按蜂窩板設計要求將鎂合金箔材切割成寬為638mm的箔帶；(D鎂合金箔帶經(jīng)精確、無損傷彎曲成型而形成蜂窩芯坯材進行確定角度的塑性變形，形成的過度圓角半徑為0.41.2mm，與此相對應，成型應變速率在0.010.00001/s之間；上述確定角度塑性變形的過度圓角半徑不大于1.2mm，但又要盡可能大，以確保不造成材料損傷；④蜂窩芯坯材經(jīng)疊層定位、粘貼和固化，形成蜂窩芯結構制成的蜂窩芯結構的厚度為638mm,六邊形蜂窩孔徑的高度為515mm。相比現(xiàn)有技術，本發(fā)明所述的鎂合金蜂窩板的強度不低于甚至高于同規(guī)格的鋁制蜂窩板，其單位面積蜂窩板的質量比后者低25%33%，壓縮強度提高20%以上。在航天器、飛行器、輕量化高速列車、城市軌道列車等交通運輸裝備中作為壁板、地板、隔板等部件，可以實現(xiàn)明顯的減重效果。如用于新一代地鐵列車地板，配合鎂合金骨架，將可實現(xiàn)比現(xiàn)有鋁合金結構輕25%以上的效果，從而解決了地鐵列車內(nèi)裝結構超重的問題，大幅度減重、降低噪音和振動，將顯著提高列車制造和運營的綜合效率，改善搭乘條件，實現(xiàn)人文化交通。附圖是鎂合金蜂窩板生產(chǎn)工藝流程示意圖，其中圖1表示經(jīng)軋制切割成一定厚度和寬度的箔帶；圖2表示鎂合金箔材精確、無損傷彎曲成型而成為蜂窩芯坯材；圖3表示蜂窩芯坯材疊層、粘結成蜂窩芯結構；圖4表示面板與蜂窩芯膠接組合、固化成型而成為蜂窩板。圖中，1、蜂窩芯結構2、上面板3、下面板。具體實施方式現(xiàn)結合鎂合金蜂窩板生產(chǎn)工藝流程示意圖對本發(fā)明作進一步的具體說明(1)制造蜂窩芯結構1:將鎂合金，如AZ31B，采用冷軋或熱軋方式軋制成厚為0.080.25mm箔材，經(jīng)熱處理和表面處理后，其性能參數(shù)如表1所示；將上述箔材切割成寬為638mm的箔帶，如圖1所示；再將上述箔帶進行精確、無損傷彎曲成型而形成蜂窩芯坯材，如圖2所示，形成的過度圓角半徑為0.45mm，與之相對應，成型的應變速率為0.0015/s;將成型后的蜂窩芯坯材置于工作平臺上上膠、定位、疊合后，在80120"C的指定溫度和310MPa的指定壓力下固化，制成正六邊形蜂窩芯結構1，其厚度為638mm，正六邊形蜂窩孔徑的高度為515mm，如圖3所示；(2)制備面板2、3:采用相同或不同成分的鎂合金軋制板材，根據(jù)使用要求可選擇熱軋或冷軋板，材料根據(jù)用戶要求可選擇AZ31B、AZ41或ZK60等合金，厚度為0.63.5mm，幅面為4501200咖X6001250mm，經(jīng)表面處理后上膠備用；(3)蜂窩芯結構1與面板2、3膠接組合將前述蜂窩芯結構1和面板2、3上膠、加壓固化，制成厚度為845mm的蜂窩板，其幅面尺寸與面板相同，如圖4所示；(4)按要求進行表面處理如通過陽極氧化以獲得更高的表面硬度、耐磨性及耐腐蝕性能等。本發(fā)明所述的鎂合金蜂窩板的上下面板和蜂窩芯結構均采用鎂合金，所述的蜂窩芯結構是軋制而成的高強度鎂合金箔材經(jīng)過切割、塑性彎曲精確成型、定位粘結制成正六邊形蜂窩芯結構，經(jīng)過與高強度鎂合金面板工業(yè)膠接，加壓熱固化成為具有高強度、超輕量化的鎂合金蜂窩板。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術領域：
的技術人員在本發(fā)明披露的技術范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。權利要求1.一種鎂合金蜂窩板，由上下面板和蜂窩芯結構膠接而成，其特征在于所述上下面板由軋制的鎂合金板材構成，所述蜂窩芯結構是由鎂合金箔材精確塑性變形而成的六邊形蜂窩狀結構。2、根據(jù)權利要求1所述的鎂合金蜂窩板，其特征在于所述蜂窩板的厚度為845mm，其中所述上下面板的厚度分別為0.63.5mm，蜂窩芯結構的六邊形蜂窩孔徑的高度為515mm，其過度圓角半徑為0.41.2mm，構成所述蜂窩芯結構的所述鎂合金箔材的厚度為0.080.25mm，寬度為638mm。3、一種如權利要求2所述的鎂合金蜂窩板的生產(chǎn)工藝，包括蜂窩芯結構的制造過程、面板制備過程、蜂窩芯結構與面板膠接組合、加壓固化形成蜂窩板的過程及按要求進行表面處理的過程，其特征在于所述蜂窩芯結構的制造過程包括如下歩驟①采用熱軋或冷軋方法軋制鎂合金箔材將鎂合金軋制成厚度為0.080.25mm的箔帶；②鎂合金箔材的切割按蜂窩板設計要求將鎂合金箔材切割成638mrn的箔帶；③鎂合金箔帶精確、無損傷彎曲成型進行確定角度的塑性變形，形成的過渡圓角半徑為0.41.2mm，與此相對應，成型應變速率在0.010.00001/s之間；④蜂窩芯坯材經(jīng)疊層定位、粘貼和固化，形成蜂窩芯結構制成的蜂窩芯結構的厚度為638mm,六邊形蜂窩孔徑的高度為515mm。全文摘要本發(fā)明涉及鎂合金蜂窩板及其生產(chǎn)工藝，所述鎂合金蜂窩板，由上下面板和蜂窩芯結構膠接而成，其特征在于所述上下面板由鎂合金板材軋制而成，所述蜂窩芯結構是由鎂合金箔材經(jīng)軋制、切割、塑性彎曲精確成型、定位粘結制成的正六邊形蜂窩狀結構。本發(fā)明所述的鎂合金蜂窩板具有高強度、超輕量化，可廣泛用于航天器、飛行器、輕量化高速列車、城市軌道列車等交通運輸裝備中作為壁板、地板、隔板等部件，實現(xiàn)明顯的減重效果。文檔編號B32B3/12GK101269553SQ200810011370公開日2008年9月24日申請日期2008年5月9日優(yōu)先權日2008年5月9日發(fā)明者周鶴齡,權高峰申請人:大連交通大學;營口銀河鎂鋁合金有限公司