[发明专利]一种金属点阵板及其制造方法

说明书

一种金属点阵板，其特征在于包括点阵板(1)，点阵板(1)包括通过点阵芯子(4)连接为一体的上面板(2)和下面板(3)，所述点阵芯子(4)包括多个纵向设置的经向桁条(6)和多个横向设置的纬向桁条(5)，经向桁条(6)和纬向桁条(5)之间相互卡合连接。相比于一般的连接形式，一种金属点阵板可以巧妙地避免点阵板内部芯子结构的不连续性出现在同一端面处，提高了点阵板在接头处的抗剪切性能。相比于一般的连接形式，一种金属点阵板，其两个点阵板的接头焊缝全部位于两块点阵板的芯子上，提高了连接结构的稳定性，避免了面板下无芯子的焊缝，从而改善了点阵板的力学性能。

技术领域

本发明涉及先进制造技术领域，具体是一种金属点阵板及其制造方法。

背景技术

点阵夹心结构具有优异的比强度和比模量以及较高的多功能集成性，是未来舰船甲板、舱壁、装甲车防护底板、汽车轻量化车身以及轨道交通的地板和轻量化车体的理想结构。然而，点阵夹层结构特有的双蒙皮+空间桁架结构使得其设计方法及制造工艺与传统结构有着较大的差别。其中点阵夹层结构连接接头设计方法及制造工艺技术是制约点阵夹层结构广泛应用的瓶颈。目前，在船舶甲板上金属点阵板的连接主要是由一种单边焊接的棱形接头完成的，这种连接接头的结构示意图见图一，但是这种连接方式有着诸多弊端，例如由于只是通过单边焊接完成的连接，在连接后的点阵板的接头位置只有上蒙皮发挥了连接的作用，下蒙皮处于一种不连续的状态，这样就造成了接头位置处连接刚度差，强度低，在受到较大载荷的情况下容点阵夹心结构具有优异的比强度和比模量以及较高的多功能集成性，是未来舰船甲板、舱壁、装甲车防护底板、汽车轻量化车身以及轨道交通的地板和车体的理想结构。然而，点阵夹层结构特有的双蒙皮+空间桁架结构使得其设计方法及制造工艺与传统结构有着较大的差别。其中点阵夹层结构连接接头设计方法及制造工艺技术是制约点阵夹层结构广泛应用的瓶颈。目前，在船舶甲板上金属点阵板的连接主要是由一种单边焊接的棱形接头完成的，这种连接接头的结构示意图见图1所示，但是这种连接方式有着诸多弊端，如仅通过单边焊接完成的连接，在连接后的点阵板的接头位置只有上蒙皮发挥了连接的作用，下蒙皮处于一种不连续的状态，这样就易发生形变，不能体现出双蒙皮结构的承载优势，也造成了接头位置处相对于整块点阵板来说力学性能差，结构不均匀的一些问题。

本发明提出了一种大尺寸主承力金属点阵夹层结构拼接接头结构，主要解决点阵夹层结构高强度、高刚度连接问题。

发明内容

发明的技术目的是针对现有点阵板连接后整体性能下降的问题，提供一种金属点阵板及其制造方法。

为实现上述技术目的，本发明提供的技术方案为：

一种金属点阵板，其特征在于包括点阵板(1)，点阵板(1)包括通过点阵芯子(4)连接为一体的上面板(2)和下面板(3)，所述点阵芯子(4)包括多个纵向设置的经向桁条(6)和多个横向设置的纬向桁条(5)，经向桁条(6)和纬向桁条(5)之间相互卡合连接。

所述纬向桁条(5)整体为长条板形，其包括多个连续的纬向等腰三角形单元(50)，纬向桁条(5)的上侧边设有多个开口向上的纬向桁条外榫槽(51)，纬向桁条外榫槽(51)设置在纬向等腰三角形单元(50)的三角形顶点位置，纬向桁条(5)的下侧边为纬向桁条下榫条(52)。

所述经向桁条(6)整体为长条板形，其包括多个连续的经向等腰三角形单元(60)，经向桁条(6)上设有多个开口向下的经向桁条内榫槽(61)，经向桁条内榫槽(61)设置在经向等腰三角形单元(60)的三角形顶点位置，经向桁条(6)的下侧边开设有多个上下贯通的经向桁条下榫槽(62)，经向桁条下榫槽(62)设置在经向桁条内榫槽(61)的正下方。

上面板(2)为矩形，一侧边设有多个上面板方形榫牙(20)，相邻上面板方形榫牙(20)之间为榫槽，上面板方形榫牙(20)的两侧分别设有一个上面板半方形榫牙(21)；