本技术涉及一种负泊松比金属蜂窝超薄带的成型系统及其应用技术,该系统由正泊松比蜂窝带、下压板、支撑块、固定块、限位块、导柱、滑板、底座、限位板、导轨、滑槽、挡板、把手、滑槽、压板、限位板、导轨、滑槽、肋板、连接板、推板、导轨、固定块、导柱、滑板、成型滑块、衬套、垫板、定位螺栓和梯形块等组成。该技术方案能够提升零件质量,并通过保压系统减少零件回弹,增强零件尺寸的精确度。
背景技术
负泊松比材料通常是由具有负泊松比特性的结构单元通过周期排列形成的金属波纹板。与正泊松比材料不同,负泊松比材料受拉时横向扩展,受压时横向收缩,因此负泊松比材料在受到冲击时能够更均匀的分散应力,具有比常规材料更优秀的缓冲和能力吸收能力。此外,在剪切刚度、断裂韧性和弯曲性能等方面负泊松比材料也有着显著的提升。由于其优良的特性,负泊松比材料在航空航天、防护设备、医疗器械等方面都存在极大的应用潜力。
内梯形蜂窝带是一种常见具有负泊松比特性结构单元,其具有特殊的内嵌结构特征,因此难以通过现有的模具制备而成。目前制备内梯形蜂窝带的方法主要有两类:第一类方法是折弯工艺,包括手工折弯和机械折弯,手工折弯存在几何尺寸精度低、成形质量差、难以保证每个蜂窝单元的尺寸和形状一致性等问题,同时加工效率低下,难以实现批量化生产,机械折弯则是存在冲头和蜂窝带相互干涉的问题。
第二类方法是特种加工,主要分为金属增材制造和激光切割,金属增材制造设备昂贵,生产周期较长,尤其是在制造极端尺寸、高精度零件时更为明显,打印后的零件表面通常较为粗糙,需要额外的后处理工序来提高表面光洁度,而且并非所有材料都适用金属增材制造。采用激光切割技术加工此类薄带零件时,其切割过程中产生的高温可能导致材料的热影响区变形或性能下降,而当负泊松比蜂窝带面内宽度较大时,激光切割也难以进行加工。因此本发明致力解决负泊松比金属蜂窝极薄带(厚度小于等于0.1mm)成形精度低,生产效率慢等问题。
实现思路