[发明专利]锚接复合板结构及其制造方法

说明书

本发明一般来说涉及复合板结构，这种结构通过将两种或多种独立的材料接合而成一个单一整体结构。本发明具体地说涉及锚接复合板结构，各结构通过将包层板与基质或基板牢固接合，形成一体结构而制成。这种包层板的一个实例，是用铝板或其合金板制造。制成基板材料的一个实例是钢。可有利地使用这种复合板结构制造的制品其实例有诸如制造液化天然气运输船只的槽箱所用的板材和制造线性电机车辆的反应板。

更具体地讲，本发明涉及的锚接复合板结构，各有一个用诸如钢等材料制造的硬基质或基板和一个用诸如铝合金等材料制造的较软的包层板，并有多个锚定部件，该锚定部件在强大压力下，被压入基板上的对应锚定穴中，从而使两块板紧密接合以形成整体结构。本发明还涉及制造这些锚接复合板结构的制造方法。

本发明的一个重要特点在于在基板的每一锚定穴的最深部分处，形成一个或多个外伸部分，从而当将包层板上的相应锚定部件，在强压下压入这锚定穴时，该锚定部件经受塑性变形，取得倒T或Y字母的截面形状而完全填满该锚定穴。于是产生紧固的锁紧接合或锚接。这多个锚接部分将两板作为一体结构而进行接合。

为了解本发明，对相关的已有技术的某些方面作一个回顾可能有启发性的作用。如已熟知，叠层金属结构已广泛地用作制造各种机器、器件及结构的材料。如上文提及的实例中，该材料现已用于线性电动车辆之反应板和液化天然气运输船只中的槽箱材料。由一种物质制成的板材，不能完全满足诸如机械强度、抗腐蚀性、与热相关的性能以及伸长收缩 性能等所需要的一切特性。因此，现已广泛传开的作法是使用以硬钢为基板和软铝合金为包层板经紧密接合制成的一体板结构的板材。

然而，有上述特性的复合板结构，迄今为止，制造时，使用的方法有诸如爆炸压力熔粘法等。使用这种方法受产品尺寸大小诸如厚度等的不利限制。此外，这种方法需要很多劳动力，从而生产成本趋向增高。

还有一个问题是由于在使用时的剧烈条件，例如经受长期的振动，则使两板间接触面滑移。

本发明的一个目的在于提出一种锚接复合板结构，每一基板和一个包层板锚接成一个一整体板结构，按照本发明制成的锚接复合板结构已消除了先有技术复合板结构中存在的前述各种问题，并提出生产复合板结构的方法。更具体地讲，本发明的一个目的提出一种低成本的锚接复合板结构，该结构在基板和包层板间具有高的抗剪强度，经长期使用后，仍可保持其原有性能而不变化。

在本发明的技术解决方案的一个方面中，提出一种复合板结构，各用锚接法将一块钢基板和一块铝包层板，制造成一个一体板结构，用与包层板成一体的锚定件强迫压入在基板上形成的锚定穴中，并在其中发生塑性变形，使两板锁紧接合，锚定件和/或锚定穴有外伸部分或接受部分，使两板间有牢固的锁定或锚定连接。另一种可选择的方法，是在基板和包层板上共同面对并对齐处分别形成带外伸部分的锚定穴，然后填入铆钉状或沙漏状锚定销。锚定穴可用任何适当方法形成，诸如锻压、滚轧或切削等。

本发明的性质，用途及其它特点，通过阅读下面对本发明的理想实施例的详细叙述，结合附图便可更为明确，附图简介如下，其中剖面图是在与包层板或基板外表面的平面垂直的平面上截取的。

附图中：

图1表示本发明基板和对应的包层板在对它们进行锚接前的一个实例的剖视图;

图2为图1中所示的该基板及包层板在锚接状态下成一体结构的剖视图;

图3为基板的俯视图;

图4为图3中基板从右方观察的侧视图;

图5为图3中基板的仰视图;

图6为在与图5相同的观察方向上的锚接结构的剖视图;

图7为该锚接结构在与图4相同的观察方向上的剖视图;

图8为包层板与基板锚接过程的剖视图;

图9为锚接一体结构的剖视图;

图10为基板另一实例的透视图;

图11为带有类似于图10所示的基板的锚接结构的俯视图，图中一部分示出沿包层板及基板间交界面的剖视图;

图12为沿图11中Ⅻ-Ⅻ线的剖视图;

图13为沿图11中ⅩⅢ-ⅩⅢ线的剖视图;

图14为沿图11中ⅩⅣ-ⅩⅣ线的剖视图;

图15为锚接前的基板的俯视图;

图16为沿图15中ⅩⅥ-ⅩⅥ线的剖视图;

图17为沿图15中ⅩⅦ-ⅩⅦ线的剖视图;

图18为沿图15中ⅩⅧ-ⅩⅧ线的剖视图;

图19为用滚轧法形成基板的过程的剖视图;

图20为沿图19中ⅩⅩ-ⅩⅩ线的剖视图;