一種超材料復(fù)合阻尼板的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超材料復(fù)合阻尼板的制造方法，首先取金屬材料切削加工為質(zhì)量塊；然后將質(zhì)量塊按結(jié)構(gòu)形式陣列排布于模具箱中，將粘彈性薄膜膠料澆注于模具箱中直至填充整個(gè)模具空腔，完成粘彈性薄膜層與質(zhì)量塊的連接，冷卻后一并取出；最后將纖維復(fù)合層按結(jié)構(gòu)形式?jīng)_孔，根據(jù)設(shè)定的纖維復(fù)合層層數(shù)和位置，在纖維復(fù)合層相應(yīng)的表面涂抹粘流態(tài)阻尼膠料，并依次壓裝在粘彈性薄膜層上，完成了超材料復(fù)合阻尼板的制備過程。本發(fā)明所提供的超材料復(fù)合阻尼板的制造方法，將纖維復(fù)合層、粘彈性薄膜層和質(zhì)量塊復(fù)合為超材料復(fù)合阻尼板，使阻尼板結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的整體性，便于布置、安裝，以提高復(fù)合阻尼板制造的效率與經(jīng)濟(jì)性。
【專利說明】
一種超材料復(fù)合阻尼板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于功能復(fù)合材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超材料復(fù)合阻尼板的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]超材料復(fù)合阻尼板敷設(shè)于汽車、列車、飛機(jī)、艦船等設(shè)備中以衰減、阻礙及控制低頻振動(dòng)和噪聲，旨在改善設(shè)備的乘坐舒適性以及保證駕乘人員的健康與安全。
[0003]超材料復(fù)合阻尼板分為三部分:阻尼板中間層、阻尼板復(fù)合層以及阻尼板質(zhì)量塊。其中，阻尼板中間層由粘彈性薄膜組成;阻尼板復(fù)合層分為上、下兩部分，各部分由至少2層纖維復(fù)合材料組成;阻尼板質(zhì)量塊一般為金屬。由于復(fù)合阻尼板引入了粘彈性薄膜、多層纖維等復(fù)合材料，在制造過程中，涉及到復(fù)合材料的沖孔、復(fù)合材料的層間連接、質(zhì)量塊與粘彈性薄膜的連接等方法。以上過程都需要高效而經(jīng)濟(jì)的手段進(jìn)行制造，最終形成減隔振性能優(yōu)良，經(jīng)濟(jì)上可行且耐用的低頻減隔振超材料復(fù)合阻尼板。
[0004]但現(xiàn)有的一些制作方法，如李俊等人的發(fā)明專利“一種基于再生橡膠基體的復(fù)合阻尼板及制作(201510137073.X)”以及李志勇等人的發(fā)明專利“汽車阻尼板及其制作方法(201210336552.0)”中的制作方法并不適合制造上述的超材料復(fù)合阻尼板。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是解決上述問題，提供一種高效、經(jīng)濟(jì)的超材料復(fù)合阻尼板的制造方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種超材料復(fù)合阻尼板的制造方法，包括以下步驟:
[0007]S1:取金屬材料切削加工為質(zhì)量塊；
[0008]S2:將質(zhì)量塊按結(jié)構(gòu)形式陣列排布于模具箱中，將粘彈性薄膜膠料澆注于模具箱中直至填充整個(gè)模具空腔，完成粘彈性薄膜層與質(zhì)量塊的連接，冷卻后將質(zhì)量塊和粘彈性薄膜層一并取出；
[0009]S3:將纖維復(fù)合層按結(jié)構(gòu)形式?jīng)_孔，根據(jù)設(shè)定的纖維復(fù)合層層數(shù)和位置，在纖維復(fù)合層相應(yīng)的表面涂抹粘流態(tài)阻尼膠料，并依次壓裝在粘彈性薄膜層上，完成了超材料復(fù)合阻尼板的制備過程。
[0010]優(yōu)選地，所述步驟SI中，對質(zhì)量塊側(cè)面進(jìn)行噴砂處理。
[0011]優(yōu)選地，所述模具箱包括側(cè)板以及上下相對設(shè)置的上蓋板和下蓋板，質(zhì)量塊陣列排布于下蓋板和上蓋板之間，下蓋板和上蓋板在質(zhì)量塊側(cè)面周圍形成模具空腔，模具空腔與質(zhì)量塊側(cè)面的環(huán)形凹槽連通，側(cè)板設(shè)于模具空腔外圍并將上蓋板和下蓋板卡合，上蓋板上開設(shè)有澆注口。
[0012]優(yōu)選地，所述上蓋板、下蓋板和側(cè)板由金屬材料制成。
[0013]優(yōu)選地，所述步驟S3包括如下步驟:
[0014]S31:將上纖維復(fù)合層一按結(jié)構(gòu)形式?jīng)_孔，在上纖維復(fù)合層一的下表面涂抹粘流態(tài)阻尼膠料，壓裝到粘彈性薄膜層上表面；
[0015]S32:將上纖維復(fù)合層二按結(jié)構(gòu)形式?jīng)_孔，在上纖維復(fù)合層二的下表面涂抹粘流態(tài)阻尼膠料，壓裝到上纖維復(fù)合層一上表面；
[0016]S33:將下纖維復(fù)合層二按結(jié)構(gòu)形式?jīng)_孔，在下纖維復(fù)合層二的上表面涂抹粘流態(tài)阻尼膠料，壓裝到粘彈性薄膜層下表面；
[0017]S34:將下纖維復(fù)合層一按結(jié)構(gòu)形式?jīng)_孔，在下纖維復(fù)合層一的上表面涂抹粘流態(tài)阻尼膠料，壓裝到下纖維復(fù)合層二下表面。
[0018]優(yōu)選地，所述步驟S3中，纖維復(fù)合層的壓裝速度<0.05m/s。
[0019]優(yōu)選地，所述步驟S3中，纖維復(fù)合層的壓裝時(shí)間大于10秒。
[0020]優(yōu)選地，所述粘彈性薄膜膠料由丁腈橡膠、硅橡膠或復(fù)合橡膠中的一種或任意幾種的組合熬制而成。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明所提供的一種超材料復(fù)合阻尼板的制造方法，通過模具箱排布質(zhì)量塊，并澆注完成粘彈性薄膜層與質(zhì)量塊的連接，然后將纖維復(fù)合層壓裝到粘彈性薄膜層上，最終將纖維復(fù)合層、粘彈性薄膜層和質(zhì)量塊復(fù)合為超材料復(fù)合阻尼板，使阻尼板結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的整體性，便于布置、安裝，以提高復(fù)合阻尼板制造的效率與經(jīng)濟(jì)性。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明超材料復(fù)合阻尼板上一個(gè)晶胞單元的示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明超材料復(fù)合阻尼板上一個(gè)晶胞單元半剖圖；
[0024]圖3是本發(fā)明模具箱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4是本發(fā)明質(zhì)量塊與粘彈性薄膜層的連接示意圖；
[0026]圖5是本發(fā)明纖維復(fù)合層按結(jié)構(gòu)形式?jīng)_孔后的示意圖；
[0027]圖6是本發(fā)明超材料復(fù)合阻尼板制造方法的工藝流程圖。
[0028]附圖標(biāo)記說明:1、質(zhì)量塊;2、下纖維復(fù)合層一;3、下纖維復(fù)合層二;4、粘彈性薄膜層;5、上纖維復(fù)合層一;6、上纖維復(fù)合層二;7、下蓋板;8、側(cè)板;9、模具空腔；10、上蓋板；11、
澆注口。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明:
[0030]如圖6所示，本發(fā)明的一種超材料復(fù)合阻尼板的制造方法，包括以下步驟:
[0031 ] S1:取金屬材料切削加工為質(zhì)量塊I，對質(zhì)量塊I側(cè)面進(jìn)行噴砂處理。
[0032]S2:將質(zhì)量塊I按結(jié)構(gòu)形式陣列排布于模具箱中，將由丁腈橡膠、硅橡膠或復(fù)合橡膠中的一種或任意幾種的組合熬制而成的粘彈性薄膜膠料澆注于模具箱中直至填充整個(gè)模具空腔9，完成粘彈性薄膜層4與質(zhì)量塊I的連接，冷卻后將質(zhì)量塊I和粘彈性薄膜層4 一并取出，如圖4所示。
[0033]澆注時(shí)需控制澆注速度確保粘彈性薄膜膠料均勻的填充到模具箱內(nèi)，控制模溫確保粘彈性薄膜層表面平整。
[0034]S3:如圖5所示，將纖維復(fù)合層按結(jié)構(gòu)形式?jīng)_孔，根據(jù)設(shè)定的纖維復(fù)合層層數(shù)和位置，在纖維復(fù)合層相應(yīng)的表面涂抹粘流態(tài)阻尼膠料，并依次壓裝在粘彈性薄膜層4上，完成了超材料復(fù)合阻尼板的制備過程，每層纖維復(fù)合層的壓裝速度<0.05m/s，壓裝時(shí)間大于10秒。
[0035]本發(fā)明中的模具箱如圖3所示，包括側(cè)板8以及上下相對設(shè)置的上蓋板10和下蓋板7，質(zhì)量塊I陣列排布于下蓋板7和上蓋板10之間，下蓋板7和上蓋板10在質(zhì)量塊I側(cè)面周圍形成模具空腔9，模具空腔9與質(zhì)量塊I側(cè)面的環(huán)形凹槽連通，側(cè)板8設(shè)于模具空腔9外圍將模具空腔9密封同時(shí)將上蓋板10和下蓋板7卡合，上蓋板10上開設(shè)有澆注口 11。其中上蓋板10、下蓋板7和側(cè)板8由金屬材料制成。
[0036]通過具體的實(shí)施例對上述制造方法作進(jìn)一步說明:
[0037]實(shí)施例一
[0038]本實(shí)施例中的超材料復(fù)合阻尼板由多個(gè)晶胞單元組成，如圖1和圖2所示，晶胞單元包括質(zhì)量塊1、粘彈性薄膜層4和纖維復(fù)合層，纖維復(fù)合層包括設(shè)于粘彈性薄膜層4下方的下纖維復(fù)合層一 2和下纖維復(fù)合層二 3以及設(shè)于粘彈性薄膜層4上方的上纖維復(fù)合層一 5和上纖維復(fù)合層二 6。制備該超材料復(fù)合阻尼板的方法包括以下步驟:
[0039]S1:采用45#鋼切削加工為質(zhì)量塊I，對質(zhì)量塊I側(cè)面進(jìn)行噴砂處理；
[0040]S2:采用45#鋼通過車、磨等工藝加工出模具箱上蓋板10、下蓋板7和側(cè)板8，將質(zhì)量塊I按結(jié)構(gòu)形式陣列排布于模具箱中，并在相應(yīng)位置涂抹脫模劑，完成模具箱的組裝；
[0041]S3:將硅橡膠熬制的粘彈性薄膜膠料由澆注口 11澆注于模具箱中直至填充整個(gè)模具空腔9，完成粘彈性薄膜層4與質(zhì)量塊I的連接，冷卻后將粘彈性薄膜層4與質(zhì)量塊I 一并取出；
[0042]S4:將上纖維復(fù)合層一 5按結(jié)構(gòu)形式?jīng)_孔，在上纖維復(fù)合層一 5的下表面涂抹粘流態(tài)阻尼膠料，以0.03m/s的壓裝速度將上纖維復(fù)合層一 5壓裝到粘彈性薄膜層4上表面，并停留15秒；
[0043]S5:將上纖維復(fù)合層二 6按結(jié)構(gòu)形式?jīng)_孔，在上纖維復(fù)合層二 6的下表面涂抹粘流態(tài)阻尼膠料，以0.03m/s的壓裝速度將上纖維復(fù)合層二 6壓裝到上纖維復(fù)合層一 5上表面，并停留15秒；
[0044]S6:將下纖維復(fù)合層二 3按結(jié)構(gòu)形式?jīng)_孔，在下纖維復(fù)合層二 3的上表面涂抹粘流態(tài)阻尼膠料，以0.03m/s的壓裝速度將下纖維復(fù)合層二 3壓裝到粘彈性薄膜層4下表面，并停留15秒；
[0045]S7:將下纖維復(fù)合層一 2按結(jié)構(gòu)形式?jīng)_孔，在下纖維復(fù)合層一 2的上表面涂抹粘流態(tài)阻尼膠料，以0.03m/s的壓裝速度將下纖維復(fù)合層一 2壓裝到下纖維復(fù)合層二 3下表面，并停留15秒，最終完成該超材料復(fù)合阻尼板的制備。
[0046]通過上述方法制造出的超材料復(fù)合阻尼板，改善了現(xiàn)有傳統(tǒng)阻尼板作用頻帶窄、低頻衰減能力弱的現(xiàn)狀，并能夠?qū)崿F(xiàn)選頻衰減。
[0047]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，這里所述的實(shí)施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超材料復(fù)合阻尼板的制造方法，其特征在于，包括以下步驟: SI:取金屬材料切削加工為質(zhì)量塊(I)； S2:將質(zhì)量塊(I)按結(jié)構(gòu)形式陣列排布于模具箱中，將粘彈性薄膜膠料澆注于模具箱中直至填充整個(gè)模具空腔(9)，完成粘彈性薄膜層(4)與質(zhì)量塊(I)的連接，冷卻后將質(zhì)量塊(I)和粘彈性薄膜層(4) 一并取出； S3:將纖維復(fù)合層按結(jié)構(gòu)形式?jīng)_孔，根據(jù)設(shè)定的纖維復(fù)合層層數(shù)和位置，在纖維復(fù)合層相應(yīng)的表面涂抹粘流態(tài)阻尼膠料，并依次壓裝在粘彈性薄膜層(4)上，完成了超材料復(fù)合阻尼板的制備過程。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超材料復(fù)合阻尼板的制造方法，其特征在于:所述步驟SI中，對質(zhì)量塊(I)側(cè)面進(jìn)行噴砂處理。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超材料復(fù)合阻尼板的制造方法，其特征在于:所述模具箱包括側(cè)板(8)以及上下相對設(shè)置的上蓋板(10)和下蓋板(7)，質(zhì)量塊(I)陣列排布于下蓋板(7)和上蓋板(10)之間，下蓋板(7)和上蓋板(10)在質(zhì)量塊(I)側(cè)面周圍形成模具空腔(9)，模具空腔(9)與質(zhì)量塊(I)側(cè)面的環(huán)形凹槽連通，側(cè)板(8)設(shè)于模具空腔(9)外圍并將上蓋板(10)和下蓋板(7)卡合，上蓋板(10)上開設(shè)有澆注口(11)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超材料復(fù)合阻尼板的制造方法，其特征在于:所述上蓋板(10)、下蓋板(7)和側(cè)板(8)由金屬材料制成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超材料復(fù)合阻尼板的制造方法，其特征在于:所述步驟S3包括如下步驟: S31:將上纖維復(fù)合層一 (5)按結(jié)構(gòu)形式?jīng)_孔，在上纖維復(fù)合層一 (5)的下表面涂抹粘流態(tài)阻尼膠料，壓裝到粘彈性薄膜層(4)上表面； S32:將上纖維復(fù)合層二 (6)按結(jié)構(gòu)形式?jīng)_孔，在上纖維復(fù)合層二 (6)的下表面涂抹粘流態(tài)阻尼膠料，壓裝到上纖維復(fù)合層一 (5)上表面； S33:將下纖維復(fù)合層二 (3)按結(jié)構(gòu)形式?jīng)_孔，在下纖維復(fù)合層二 (3)的上表面涂抹粘流態(tài)阻尼膠料，壓裝到粘彈性薄膜層(4)下表面； S34:將下纖維復(fù)合層一 (2)按結(jié)構(gòu)形式?jīng)_孔，在下纖維復(fù)合層一 (2)的上表面涂抹粘流態(tài)阻尼膠料，壓裝到下纖維復(fù)合層二 (3)下表面。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超材料復(fù)合阻尼板的制造方法，其特征在于:所述步驟S3中，纖維復(fù)合層的壓裝速度<0.05m/s。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超材料復(fù)合阻尼板的制造方法，其特征在于:所述步驟S3中，纖維復(fù)合層的壓裝時(shí)間大于1秒。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超材料復(fù)合阻尼板的制造方法，其特征在于:所述粘彈性薄膜膠料由丁腈橡膠、硅橡膠或復(fù)合橡膠中的一種或任意幾種的組合熬制而成。
【文檔編號】B32B37/12GK106042603SQ201610357352
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月26日
【發(fā)明人】吳昱東, 丁渭平, 楊明亮, 朱洪林, 馬逸飛
【申請人】西南交通大學(xué)