[发明专利]一种泡沫-波纹复合点阵金属夹芯圆锥壳及制备方法

权利要求书

1.一种泡沫-波纹复合点阵金属夹芯圆锥壳，包括内圆锥壳(1)、外圆锥壳(2)、波纹芯体(3)和泡沫填充材料(4)，其特征在于：波纹芯体(3)为圆锥形金属波纹结构，设置在内圆锥壳(1)和外圆锥壳(2)之间，在波纹芯体(3)、内圆锥壳(1)和外圆锥壳(2)之间孔隙中设置有泡沫填充材料(4)，内圆锥壳(1)、外圆锥壳(2)、波纹芯体(3)与泡沫填充材料(4)连接构成泡沫-波纹复合点阵金属夹芯圆锥壳；

所述波纹芯体(3)中的波纹单胞，沿环向几何形状相同，且均匀分布，沿轴向有锥度和梯度变化；

所述波纹芯体(3)的波纹斜板与圆锥壳环向切线夹角为30～60°；

所述内圆锥壳(1)、外圆锥壳(2)、波纹芯体(3)和泡沫芯材料(4)的锥度相同；

所述波纹芯体(3)、内圆锥壳(2)和外圆锥壳(1)采用铝合金、钛合金或不锈钢制成；泡沫填充材料(4)是泡沫铝或PMI泡沫。

2.根据权利要求1所述的一种泡沫-波纹复合点阵金属夹芯圆锥壳的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、用线切割机/激光切割机将平整处理后的金属板材切割成扇形平板，然后采用模压折弯技术制成具有梯形平台的金属波纹板；

S2、将步骤S1制备的金属波纹板清洗去除油污和锈迹后，在圆锥形波纹模具上固型，圆锥形波纹模具包括波纹状模具(5)、钢制棱柱压条(6)、上压模(8)和下压模(9)，通过波纹状磨具(5)和钢制棱柱压条(6)将金属波纹板固定在两者之间，通过加盖上压模(8)和下压模(9)，并紧固螺栓(7)施加预压力，实现圆锥形波纹芯体的固型；最后拆卸螺栓(7)，脱模得到圆锥形波纹芯体(3)；

S3、将平整过的金属板材切割为扇形，通过表面处理去除油污和锈迹，以金属圆锥壳为模具，在其上覆盖金属板材并连接成一体，脱模分别制成内圆锥壳(1)和外圆锥壳(2)；

S4、对步骤S2制备的波纹芯体(3)和步骤S3制备的内圆锥壳(1)、外圆锥壳(2)进行表面处理，去除油污和锈迹后进行装配，得到波纹点阵金属夹芯圆锥壳；

S5、采用线切割技术/热电阻丝线切割技术将块状泡沫铝/PMI泡沫切割成与波纹芯体的孔隙相匹配的具有锥度的泡沫条，与步骤S4的波纹点阵金属夹芯圆锥壳进行拼装，得到泡沫-波纹复合点阵金属夹芯圆锥壳。

3.根据权利要求2所述的一种泡沫-波纹复合点阵金属夹芯圆锥壳的制备方法，其特征在于：所述波纹芯体(3)、内圆锥壳(1)和外圆锥壳(2)采用胶接或焊接方式连接。

4.根据权利要求3所述的一种泡沫-波纹复合点阵金属夹芯圆锥壳的制备方法，其特征在于：所述胶接采用环氧树脂胶作为胶结剂，所述焊接采用真空钎焊方式，真空度为10^-2～10^-3Pa，以1℃/min速度自室温升温至900℃保温10min～1h后冷却至室温。

5.根据权利要求2所述的一种泡沫-波纹复合点阵金属夹芯圆锥壳的制备方法，其特征在于：所述泡沫条与波纹点阵夹芯圆锥壳采用胶接方式连接。