论文部分内容阅读
胶粘铝蜂窝因其重量轻、密度小、强度高、刚度大、性能稳定及抗撕裂性好等特性,在交通运输行业、家用电器、灯饰行业、家具行业、音响行业、装饰材料、建筑等工业领域得到广泛的应用。然而,其胶粘处节点热强度低、力学性能不足、铝蜂窝格子不规整性、使用寿命短及工作环境等问题都受胶粘剂本身特性影响,在许多领域显现出来,限制其应用的范围。因此提出了超声波焊接铝蜂窝芯的制备方法,以便用来改进其现有的不足。通过超声波焊接铝蜂窝芯的新工艺方法,焊接接头能形成金属分子间熔融结晶,其节点热强度、力学性能远高于胶粘蜂窝芯。本文采用铝合金箔材作为原材料,利用金属塑性精确成形法制作波纹铝箔,运用超声波金属焊接技术制备铝蜂窝芯,对波纹铝箔的成形方法及超声波焊接铝蜂窝技术进行研究,主要的研究内容及结果如下:(1)波纹铝箔成形方法研究,主要研究波纹铝箔成形的工艺流程,用数据仿真及多项式曲线拟合函数得到分度圆半径与齿顶角之间函数关系,并进一步推导得到回弹角的计算公式。结合金属塑性成形有限元分析软件对其波纹铝箔成形过程进行数值模拟,确定其齿形主要参数,并进行成形模具的结构设计。(2)用滚压弯曲成形法制备波纹铝箔,依据研究得到波纹铝箔成形方法作为指导,设计制造波纹铝箔成形装置。做波纹铝箔成形滚压弯曲实验,测量其波纹铝箔的尺寸几何数据,并与波纹铝箔理论设计值进行比较与分析。通过对测量得到数据进行分组与数据处理,总结归纳出可能影响波纹铝箔成形质量的各种因素。(3)通过超声波手动焊接铝蜂窝芯的初步试验,研究超声波焊接铝蜂窝芯的原理,对其初步试验得到铝蜂窝芯进行数据测量与数据分析,并与铝蜂窝理论设计值进行比较与分析,总结各种影响超声波焊接铝蜂窝芯质量原因。(4)超声波自动焊接铝蜂窝芯装置的结构设计,以超声波焊接铝蜂窝芯的初步试验为参照,对其影响超声波焊接的主要因素进行针对性研究。提出相对应的解决方案且对关键零部件进行重点探讨与分析,并对其自动焊接装置进行机械结构的设计与绘制。文章通过对波纹铝箔的制备和超声波手动焊接铝蜂窝芯的初步试验的研究,为超声波自动焊接铝蜂窝的研究开发与工业产业生产焊接的铝蜂窝提供了一定理论分析与实验数据。并对超声波自动焊接铝蜂窝芯的技术开展更深入的研究工作与应用前景做了初步探讨