CN104943331B - 一种冲压蜂窝滚压装置及蜂窝成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冲压蜂窝滚压装置及蜂窝成型方法，属于蜂窝板生产设备技术领域，包括支撑架及位于支撑架之间的上压辊、下压辊，所述上压辊、下压辊表面均设置有凸起，并且位于上压辊、下压辊表面的凸起错位设置，所述凸起的下方设置有连接体，所述凸起自上而下依次包括顶面、缓冲体和主体，本发明具有显著提高成品合格率、能够制备多种蜂窝结构、实用性强、操作简便、生产效率高的特点。

Description

一种冲压蜂窝滚压装置及蜂窝成型方法

技术领域

本发明属于蜂窝板生产设备技术领域，具体地说涉及一种冲压蜂窝滚压装置及蜂窝成型方法。

背景技术

随着节能环保成为广泛关注的话题，随着世界经济增长和生活质量的改善，运输工具包括飞机、汽车、火车、舰船等越来越注重轻量化。

运输工具的油耗主要取决于发动机的排量和运输工具自身重量，在保持运输工具整体品质、性能和造价不变甚至优化的前提下，降低其自身重量，不仅能够促进运输工具的高速化，提高工作效率，而且还可以带来节能、降噪、远程化和低成本等综合技术经济效益和社会效益，而选用轻金属材料是降低运输工具自身重量的有效途径。

随着运输行业对轻金属材料需求的不断扩大，冲压蜂窝作为各项受力性能稳定的轻金属芯材，逐渐涌入运输列车内装市场。目前，一般利用上、下模具冲压的生产方式制备冲压蜂窝，存在生产效率低、成品合格率低等问题。

发明内容

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种显著提高成品合格率、能够制备多种蜂窝结构、实用性强、操作简便、生产效率高的冲压蜂窝滚压装置及蜂窝成型方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种冲压蜂窝滚压装置，包括支撑架及位于支撑架之间的上压辊、下压辊，所述上压辊、下压辊表面均设置有凸起，并且位于上压辊、下压辊表面的凸起错位设置，所述凸起的下方设置有连接体，所述凸起自上而下依次包括顶面、缓冲体和主体。

进一步，所述上压辊的一端设置有驱动件一，所述下压辊的端部对应于驱动件一处设置有驱动件二。

进一步，所述驱动件一、驱动件二的数量均至少设置为一个，并且两者均并排设置。

进一步，所述驱动件一和驱动件二相匹配，所述驱动件二连接有驱动装置。

进一步，所述连接体、缓冲体均设置为圆弧结构。

进一步，所述主体、缓冲体和连接体的横截面形状相同，所述顶面的形状与主体横截面形状相同。

进一步，所述主体横截面设置为圆形或正多边形中的任意一种，并且正多边形的边数不超过8条。

进一步，所述缓冲体与连接体的圆弧半径相等，所述圆弧半径与主体横截面的边长或主体横截面的直径相匹配。

进一步，所述凸起相邻两者之间的间距与主体横截面的边长、主体横截面的直径和冲压板材的厚度相匹配。

另，本发明还提供一种冲压蜂窝滚压装置的蜂窝成型方法，包括如下步骤：

(1)选择相应的凸起，并将冲压板材置于所述上压辊与下压辊之间；

(2)启动所述驱动装置，带动所述驱动件一、驱动件二转动，促使所述上压辊、下压辊相对转动；

(3)所述冲压板材在凸起的滚压作用下，形成冲压蜂窝板。

本发明的有益效果是：

1、本发明中上压辊、下压辊表面的凸起错位设置，逐排进行蜂窝滚压，避免出现板材撕裂现象，同时凸起设置有缓冲体，显著提高成品合格率。

2、本发明通过更换凸起的形状，能够制备多种蜂窝结构，实用性强。

3、本发明通过驱动件一、驱动件二与驱动装置的配合作用，带动上压辊和下压辊相对转动，具有操作简便、生产效率高的特点。

4、本发明通过调整凸起的的半径/边长、高度和间距，能够满足不同的性能需求，具有广阔的发展前景。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的凸起工作原理示意图；

图3是本发明的凸起剖面结构示意图；

图4是本发明主体横截面为正六边形的结构示意图；

图5是本发明主体横截面为等边三角形的结构示意图；

图6是本发明主体横截面为圆形的结构示意图；

图7是本发明主体横截面为正方形的结构示意图。

附图中：支撑架1、上压辊2、下压辊3、驱动件一4、驱动件二5、驱动装置6、凸起7、顶面71、缓冲体72、主体73、连接体8。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。

实施例一：

如图1所示，一种冲压蜂窝滚压装置，包括支撑架1及位于支撑架1之间的上压辊2、下压辊3，所述上压辊2、下压辊3表面均设置有凸起7，并且位于上压辊2、下压辊3表面的凸起7错位设置，将冲压板材置于所述上压辊2、下压辊3之间，在错位设置的凸起7作用下，逐排进行蜂窝滚压，避免出现板材撕裂现象，显著提高成品合格率。

所述上压辊2的一端设置有驱动件一4，所述下压辊3的端部对应于驱动件一4处设置有驱动件二5，所述驱动件一4与驱动件二5相匹配，所述驱动件二5连接有驱动装置6，所述驱动装置6设置在支撑架1的外侧，启动所述驱动装置6，带动驱动件二5、驱动件一4转动，间接带动所述上压辊2、下压辊3相对转动，操作简便、生产效率高，所述驱动件一4、驱动件二5的数量均至少设置为一个，并且两者均并排设置，有助于提高所述上压辊2、下压辊3转动的同步性，成品合格率高。

如图2、图3所示，所述凸起7的下方设置有连接体8，用于将所述凸起7与上压辊2、下压辊3表面紧密结合，同时，有助于分散所述凸起7在对冲压板材进行蜂窝滚压时受到的压力，延长所述凸起7的蜂窝成型寿命，所述连接体8设置为圆弧结构，便于加工制造所述凸起7，同时易于清理，美观。

实施例二：

如图3所示，所述凸起7自上而下依次包括顶面71、缓冲体72和主体73，所述缓冲体72设置为圆弧结构，在所述凸起7对冲压板材进行滚压时，有助于减少对冲压板材造成的损坏，提高成品质量。

如图2-7所示，所述主体73、缓冲体72和连接体8的横截面形状相同，所述顶面71的形状与主体73的横截面形状相同，所述主体73横截面设置为圆形或正多边形中的任意一种，并且正多边形的边数不超过8条，作为优选，所述主体73横截面可以设置为正方形、圆形、正六边形、等边三角形中的任意一种，通过更换凸起7的形状，能够制备多种蜂窝结构，实用性强。

实施例三：

如图1-7所示，所述缓冲体72与连接体8的圆弧半径相等，所述圆弧半径与主体73横截面的边长或主体73横截面的直径相匹配，所述凸起7相邻两者之间的间距与主体73横截面的边长、主体73横截面的直径和冲压板材的厚度相匹配。

所述冲压板材的厚度设定为D，且0.2≤D≤0.5mm，主体73横截面的边长设定为L，主体73横截面的直径设定为R，缓冲体72和连接体8的圆弧半径r，凸起7的高度设定为H，位于同一圆周上的相邻凸起7的间距设定为S₁，位于相邻圆周上相邻凸起7的间距设定为S₂。

所述主体73横截面为正方形或正六边形，则S₁＝S₂，L+2D≤S₁≤3L+2D。当1.5≤L＜4mm时，5≤H≤15mm，r＝0.5mm，1.9≤S₁＜13mm；当4≤L＜7mm时，5≤H≤15mm，r＝1.0mm，4.4≤S₁＜22mm；当7≤L＜10mm时，5≤H≤15mm，r＝2.0mm，7.4≤S₁＜31mm。

所述主体73横截面为圆形，则S₁＝S₂，R+2D≤S₁≤3R+2D。当1.5≤R＜4mm时，5≤H≤15mm，r＝0.5mm，1.9≤S₁＜13mm；当4≤R＜7mm时，5≤H≤15mm，r＝1.0mm，4.4≤S₁＜22mm；当7≤R＜10mm时，5≤H≤15mm，r＝2.0mm，7.4≤S₁＜31mm。

所述主体73横截面为等边三角形，则S₁≠S₂，L+2D≤S₁≤3L+2D。当1.5≤L＜4mm时，5≤H≤15mm，r＝0.5mm，1.9≤S₁＜13mm；当4≤L＜7mm时，5≤H≤15mm，r＝1.0mm，4.4≤S₁＜22mm；当7≤L＜10mm时，5≤H≤15mm，r＝2.0mm，7.4≤S₁＜31mm。

所述主体73横截面为等边三角形，则当1.5≤L＜4mm时，5≤H≤15mm，r＝0.5mm，1.7≤S₂＜11.39mm；当4≤L＜7mm时，5≤H≤15mm，r＝1.0mm，3.86≤S₂＜19.19mm；当7≤L＜10mm时，5≤H≤15mm，r＝2.0mm，6.46≤S₂＜26.98mm。

实施例四：

如图1-7所示，采用所述冲压蜂窝滚压装置的蜂窝成型方法，包括如下步骤：

(1)根据实际需要，选择相应的凸起7，并将位于上压辊2、下压辊3表面的凸起7错位设置，本实施例中选用正方形的凸起7，将冲压板材置于所述上压辊2与下压辊3之间；

(2)启动所述驱动装置6，带动所述驱动件一4、驱动件二5转动，促使所述上压辊2、下压辊3相对转动，对所述冲压板材进行滚压；

(3)所述冲压板材在凸起7的滚压作用下，形成正方形冲压蜂窝板。

本实施例选用的正方形凸起7易于加工，本实施例制备的正方形冲压蜂窝板，在抗弯强度、剥离强度方面的性能较好，通过选择不同的凸起7，以及调整凸起7的半径、边长、高度和间距，可以制备各种结构的冲压蜂窝板，能够满足不同的性能需求，具有广阔的发展前景。

对比实验一：

采用本发明涉及到的冲压蜂窝滚压装置和蜂窝成型方法，选用厚度为0.3mm的铝制冲压板材，凸起半径/边长为2mm，凸起高度为8mm，凸起间距为5.3mm，分别制备圆形冲压蜂窝板、正方形冲压蜂窝板、等边三角形冲压蜂窝板和正六边形冲压蜂窝板，将以上四种冲压蜂窝板分别进行抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、剥离强度和隔音方面的检测并记录数据；

取市面上现有的冲压蜂窝板A，进行如上方面的检测并记录数据，得出的检测数据，如表1：

表1：

上述检测数据由青岛泰泓轨道装备有限公司提供

通过如上实验数据分析，在抗压强度、抗拉强度方面，圆形冲压蜂窝板的性能较好，其他四种冲压蜂窝板在抗压强度方面的性能相近，在抗拉强度方面，本发明的冲压蜂窝板的性能显著高于冲压蜂窝板A的性能；

在抗弯强度、剥离强度方面，正方形冲压蜂窝板的性能较好，其他四种冲压蜂窝板在抗弯强度方面的性能相近，在剥离强度方面，本发明的冲压蜂窝板的性能显著高于冲压蜂窝板A的性能；

在隔音方面，等边三角形冲压蜂窝板的性能较好，其他四种冲压蜂窝板的性能相近；

综合以上检测结果可知，正六边形冲压蜂窝板的综合性能更优，本发明制造的冲压蜂窝板性能优于市面上现有的冲压蜂窝板性能。

对比实验二：

将对比实验一中的凸起半径/边长设置为5mm，将制备的圆形冲压蜂窝板、正方形冲压蜂窝板、等边三角形冲压蜂窝板和正六边形冲压蜂窝板，进行抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、剥离强度和隔音方面的检测并记录数据，得出的检测数据，如表2：

表2：

上述检测数据由青岛泰泓轨道装备有限公司提供

通过如上实验数据分析，在抗压强度、抗拉强度方面，圆形冲压蜂窝板的性能较好，其他三种冲压蜂窝板的性能相近；

在抗弯强度、剥离强度方面，正方形冲压蜂窝板的性能较好，其他三种冲压蜂窝板的性能相近；

在隔音方面，等边三角形冲压蜂窝板的性能较好，其他三种冲压蜂窝板的性能相近；

综合以上检测结果可知，正六边形冲压蜂窝板的综合性能更优。将本实验数据与对比实验一的数据进行比较，可知，凸起半径/边长增大，冲压蜂窝板的抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和剥离强度均降低，但是，提高了隔音效果。

对比实验三：

将对比实验一中的凸起高度设置为14mm，将制备的圆形冲压蜂窝板、正方形冲压蜂窝板、等边三角形冲压蜂窝板和正六边形冲压蜂窝板，进行抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、剥离强度和隔音方面的检测并记录数据，得出的检测数据，如表3：

表3：

上述检测数据由青岛泰泓轨道装备有限公司提供

通过如上实验数据分析，在抗压强度、抗拉强度方面，圆形冲压蜂窝板的性能较好，其他三种冲压蜂窝板的性能相近；

在抗弯强度、剥离强度方面，正方形冲压蜂窝板的性能较好，其他三种冲压蜂窝板的性能相近；

在隔音方面，等边三角形冲压蜂窝板的性能较好，其他三种冲压蜂窝板的性能相近；

综合以上检测结果可知，正六边形冲压蜂窝板的综合性能更优。将本实验数据与对比实验一的数据进行比较，可知，凸起高度增加，冲压蜂窝板的抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、剥离强度和隔音效果均得到提高。

以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。

Claims (5)

1.一种冲压蜂窝滚压装置，其特征在于，包括支撑架及位于支撑架之间的上压辊、下压辊，所述上压辊、下压辊表面均设置有凸起，并且位于上压辊、下压辊表面的凸起错位设置，所述凸起的下方设置有连接体，所述凸起自上而下依次包括顶面、缓冲体和主体，所述连接体、缓冲体均设置为圆弧结构，且所述两者的圆弧半径相等，所述主体、缓冲体和连接体的横截面形状相同，所述顶面的形状与主体横截面形状相同，所述主体横截面为正方形或正六边形或圆形或等边三角形；

将冲压板材的厚度设定为D，且0.2≤D≤0.5mm，主体横截面的边长设定为L，主体横截面的直径设定为R，缓冲体和连接体的圆弧半径r，凸起的高度设定为H，位于同一圆周上的相邻凸起的间距设定为S₁，位于相邻圆周上相邻凸起的间距设定为S₂；

当所述主体横截面为正方形或正六边形时，则S₁＝S₂，L+2D≤S₁≤3L+2D，当1.5≤L＜4mm时，5≤H≤15mm，r＝0.5mm，1.9≤S₁＜13mm；当4≤L＜7mm时，5≤H≤15mm，r＝1.0mm，4.4≤S₁＜22mm；当7≤L＜10mm时，5≤H≤15mm，r＝2.0mm，7.4≤S₁＜31mm；

当所述主体横截面为圆形时，则S₁＝S₂，R+2D≤S₁≤3R+2D，当1.5≤R＜4mm时，5≤H≤15mm，r＝0.5mm，1.9≤S₁＜13mm；当4≤R＜7mm时，5≤H≤15mm，r＝1.0mm，4.4≤S₁＜22mm；当7≤R＜10mm时，5≤H≤15mm，r＝2.0mm，7.4≤S₁＜31mm；

当所述主体横截面为等边三角形时，则S₁≠S₂，L+2D≤S₁≤3L+2D，当1.5≤L＜4mm时，5≤H≤15mm，r＝0.5mm，1.9≤S₁＜13mm，1.7≤S₂＜11.39mm；当4≤L＜7mm时，5≤H≤15mm，r＝1.0mm，4.4≤S₁＜22mm，3.86≤S₂＜19.19mm；当7≤L＜10mm时，5≤H≤15mm，r＝2.0mm，7.4≤S₁＜31mm，6.46≤S₂＜26.98mm。

2.根据权利要求1所述的一种冲压蜂窝滚压装置，其特征在于：所述上压辊的一端设置有驱动件一，所述下压辊的端部对应于驱动件一处设置有驱动件二。

3.根据权利要求2所述的一种冲压蜂窝滚压装置，其特征在于：所述驱动件一、驱动件二的数量均至少设置为一个，并且两者均并排设置。

4.根据权利要求3所述的一种冲压蜂窝滚压装置，其特征在于：所述驱动件一和驱动件二相匹配，所述驱动件二连接有驱动装置。

5.一种采用如权利要求1-4任意一项所述的冲压蜂窝滚压装置的蜂窝成型方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)选择相应的凸起，并将冲压板材置于所述上压辊与下压辊之间；

(2)启动所述驱动装置，带动所述驱动件一、驱动件二转动，促使所述上压辊、下压辊相对转动；

(3)所述冲压板材在凸起的滚压作用下，形成冲压蜂窝板。