【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及降噪材料，具体而言，涉及一种双曲面trt夹芯复合材料板、模具及制作方法。
技术介绍
1、在声学工程领域，透声与降噪性能是衡量结构材料优劣的重要指标，为了实现良好的透声与降噪效果，有多种材料被广泛应用于各类声学装置和产品中，这些材料主要包括合金钢、增强塑料、玻璃钢、橡胶以及钛合金等。
2、合金钢作为一种经典的结构材料，以其高强度和良好的刚性著称，能够在承受较大荷载的情况下保持结构的稳定性，然而，正是其高强度的特性导致了合金钢在透声性能上的不足，声波在通过合金钢材料时会受到较大的阻碍，严重降低了声音的透射率，这一缺点限制了合金钢在需要良好透声性能的声学装置中的应用。
3、为了克服合金钢在透声性能上的不足，研究人员开发了增强塑料、玻璃钢和橡胶等新型声学材料，这些材料通过调整其内部结构和化学成分，显著提高了材料的声学性能，使得声波能够更顺畅地通过材料，特别是增强塑料和玻璃钢，不仅具有优异的透声性能，而且重量轻，耐腐蚀性好，然而，这些材料在强度和抗冲击能力方面存在明显的短板，在实际应用中，它们往往难以承受较大的外力和冲击，从而限制了其在需要高强度和耐久性场合的应用，此外，这些材料还存在因老化而导致声学与力学性能下降的问题，进一步限制了应用范围。
4、钛合金作为一种高性能金属材料，因其独特的物理和化学性质而在声学领域受到关注，钛合金具有透声性能好、比强度高等优点，然而，尽管钛合金在透声性能方面表现出色，但降噪效果弱，这意味着在需要同时实现良好透声和降噪性能的声学装置中，钛合金不是最优的选择。
5、综上，前述材料均难以同时满足透声、降噪及高强度的性能要求，专利cn101139860a公开了一种带中空网格夹芯层金属复合板及其制造方法，采用了多层材料进行叠加复合，但仍然不能同时满足透声、降噪及高强度的性能要求。
6、因此，开发一种兼具高强度、良好透声性能和优异降噪效果的新型结构材料，成为声学工程领域亟待解决的技术难题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术旨在提出一种双曲面trt夹芯复合材料板、模具及制作方法以解决现有技术中的材料无法同时满足透声、降噪及高强度性能要求的问题。
2、为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、一种双曲面trt夹芯复合材料板，包括外钛板、橡胶板和内钛板，所述橡胶板位于外钛板和内钛板之间，所述外钛板和内钛板的厚度为t，橡胶板的厚度为t，且所述外钛板、橡胶板和内钛板均为曲面板。
4、本申请所述的双曲面trt夹芯复合材料板，既结合了钛合金的高强度、刚性和良好的透声性能，同时又结合了橡胶的降噪、吸声和减震特性，适用于需要承受高强度负荷，又兼具透声及降噪性能的场合。
5、一种模具，用于制作前述所述的双曲面trt夹芯复合材料板，包括外板模具、内板模具和复合成型模具，所述外板模具用于制作外钛板，内板模具用于制作内钛板，复合成型模具用于将外钛板和内钛板制成双曲面trt夹芯复合材料板。
6、这种设置通过外板模具、内板模具和复合成型模具的精密配合，可以高效、精确地制造双曲面trt夹芯复合材料板。
7、进一步的，所述外板模具包括外凹模和外凸模，所述外凹模的半径为r，外凸模的半径为r-t；所述内板模具包括内凹模和内凸模，所述内凹模的半径为r-t-t，内凸模的半径为r-t-2t；所述复合成型模具包括复合凹模和复合凸模，所述复合凹模的半径为r，复合凸模的半径为r-t-2t。
8、这种设计能够精确控制外钛板、内钛板的厚度和形状，确保每层材料的厚度一致对称，同时避免了成型过程中的变形、气泡、压力不均等问题。
9、一种双曲面trt夹芯复合材料板的制作方法，用于制作前述所述的双曲面trt夹芯复合材料板，包括步骤：
10、s1：利用外板模具制作外钛板，利用内板模具制作内钛板，进入s2；
11、s2：将外钛板固定在复合凹模内，将内钛板固定在复合凸模上，所述内钛板位于外钛板的上端，进入s3；
12、s3：在外钛板的上表面设置围框，调整复合凸模与复合凹模之间的距离，使围框的上端与内钛板抵接，下端与外钛板抵接，进入s4；
13、s4：在围框内注入橡胶，然后等待t0时长，使橡胶硫化，进入s5；
14、s5：待橡胶固化后，得到双曲面trt夹芯复合材料板；
15、其中，t0为硫化时长，在注胶完成后，等待t0时长，能够使围框内的橡胶利用自身的热量完成硫化。
16、这种方法能够精确控制外钛板、内钛板和橡胶板的厚度、曲面形状，产品一致性好，且成型速度快，生产流程简单。
17、进一步的，在步骤s1中，将ta23钛合金板材按照外钛板的设计尺寸进行切割，利用外凹模和外凸模配合，对切割后的ta23钛合金板材进行热压成型，制成外钛板；将ta23钛合金板材按照内钛板的设计尺寸进行切割，利用内凹模和内凸模配合，对切割后的ta23钛合金板材进行热压成型，制成内钛板；在制作内钛板和外钛板时，成型温度为700-800℃，待温度低于300℃时起模。
18、这种设置能够保证钛合金板材的成型效果和产品质量，避免不必要的变形和应力集中，延长模具的寿命，减少材料浪费，同时提高生产的稳定性和效率。
19、进一步的，在步骤s2中，所述复合凹模设置有第一固定装置，用于固定外钛板，所述复合凸模设置有第二固定装置，用于固定内钛板。
20、这种设置能够确保在成型过程中外钛板和内钛板不会发生位移或偏移，不仅提高了成型过程的精度和一致性，还优化了生产效率、减少了生产过程中的缺陷，延长了模具寿命，并确保了最终产品的质量。
21、进一步的，在步骤s3中，所述外钛板与内钛板之间的距离为t，所述围框的外侧壁与外钛板边缘之间的最小距离为l，30mm≤l≤50mm。
22、这种设置能够避免在焊接双曲面trt夹芯复合材料板时烧损橡胶板，保持橡胶板的性能和结构完整性。
23、进一步的，在步骤s4中，所述围框的侧壁设置有注胶孔和排气孔，所述注胶孔用于向围框内注入橡胶，所述排气孔用于将围框内的空气排出，便于注胶。
24、通过在围框的侧壁设置注胶孔和排气孔，可以有效地控制注胶过程，提高橡胶的填充均匀性，防止气泡产生，确保橡胶板的性能和力学稳定性。
25、进一步的，所述围框采用不锈钢材料制成。
26、这种设置不仅提高了围框的结构稳定性、抗冲击能力和安全性，还优化了双曲面trt夹芯复合材料板的整体性能。
27、相对于现有技术，本专利技术所述的双曲面trt夹芯复合材料板、模具及制作方法具有以下优势：
28、1)既结合了钛合金的高强度、刚性和良好的透声性能，同时又结合了橡胶的降噪、吸声和减震特性，适用于需要承受高强度负荷，又兼具透声及降噪性能的场合；
29、2)能够精确控制外钛板、内钛板和橡胶板的厚度、曲面形状，产品一致性好，且本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双曲面TRT夹芯复合材料板，其特征在于，包括外钛板(1)、橡胶板(3)和内钛板(2)，所述橡胶板(3)位于外钛板(1)和内钛板(2)之间，所述外钛板(1)和内钛板(2)的厚度为t，橡胶板(3)的厚度为T，且所述外钛板(1)、橡胶板(3)和内钛板(2)均为曲面板。
2.一种模具，用于制作权利要求1所述的双曲面TRT夹芯复合材料板，其特征在于，包括外板模具、内板模具和复合成型模具，所述外板模具用于制作外钛板(1)，内板模具用于制作内钛板(2)，复合成型模具用于将外钛板(1)和内钛板(2)制成双曲面TRT夹芯复合材料板(100)。
3.根据权利要求2所述的模具，其特征在于，所述外板模具包括外凹模和外凸模，所述外凹模的半径为R，外凸模的半径为R-t；所述内板模具包括内凹模和内凸模，所述内凹模的半径为R-t-T，内凸模的半径为R-T-2t；所述复合成型模具包括复合凹模和复合凸模，所述复合凹模的半径为R，复合凸模的半径为R-T-2t。
4.一种双曲面TRT夹芯复合材料板的制作方法，采用权利要求2所述的模具制作权利要求1所述的双曲面TRT夹芯复合材料
5.根据权利要求4所述的双曲面TRT夹芯复合材料板的制作方法，其特征在于，在步骤S1中，将TA23钛合金板材按照外钛板(1)的设计尺寸进行切割，利用外凹模和外凸模配合，对切割后的TA23钛合金板材进行热压成型，制成外钛板(1)；将TA23钛合金板材按照内钛板(2)的设计尺寸进行切割，利用内凹模和内凸模配合，对切割后的TA23钛合金板材进行热压成型，制成内钛板(2)；在制作内钛板(2)和外钛板(1)时，成型温度为700-800℃，待温度低于300℃时起模。
6.根据权利要求4所述的双曲面TRT夹芯复合材料板的制作方法，其特征在于，在步骤S2中，所述复合凹模设置有第一固定装置，用于固定外钛板(1)，所述复合凸模设置有第二固定装置，用于固定内钛板(2)。
7.根据权利要求4所述的双曲面TRT夹芯复合材料板的制作方法，其特征在于，在步骤S3中，所述外钛板(1)与内钛板(2)之间的距离为T，所述围框的外侧壁与外钛板(1)边缘之间的最小距离为L，30mm≤L≤50mm。
8.根据权利要求4所述的双曲面TRT夹芯复合材料板的制作方法，其特征在于，在步骤S4中，所述围框的侧壁设置有注胶孔和排气孔，所述注胶孔用于向围框内注入橡胶，所述排气孔用于将围框内的空气排出。
9.根据权利要求8所述的双曲面TRT夹芯复合材料板的制作方法，其特征在于，所述围框由TA23钛合金材料制成。
...【技术特征摘要】
1.一种双曲面trt夹芯复合材料板，其特征在于，包括外钛板(1)、橡胶板(3)和内钛板(2)，所述橡胶板(3)位于外钛板(1)和内钛板(2)之间，所述外钛板(1)和内钛板(2)的厚度为t，橡胶板(3)的厚度为t，且所述外钛板(1)、橡胶板(3)和内钛板(2)均为曲面板。
2.一种模具，用于制作权利要求1所述的双曲面trt夹芯复合材料板，其特征在于，包括外板模具、内板模具和复合成型模具，所述外板模具用于制作外钛板(1)，内板模具用于制作内钛板(2)，复合成型模具用于将外钛板(1)和内钛板(2)制成双曲面trt夹芯复合材料板(100)。
3.根据权利要求2所述的模具，其特征在于，所述外板模具包括外凹模和外凸模，所述外凹模的半径为r，外凸模的半径为r-t；所述内板模具包括内凹模和内凸模，所述内凹模的半径为r-t-t，内凸模的半径为r-t-2t；所述复合成型模具包括复合凹模和复合凸模，所述复合凹模的半径为r，复合凸模的半径为r-t-2t。
4.一种双曲面trt夹芯复合材料板的制作方法，采用权利要求2所述的模具制作权利要求1所述的双曲面trt夹芯复合材料板，其特征在于，包括步骤：
5.根据权利要求4所述的双曲面trt夹芯复合材料板的制作方法，其特征在于，在步骤s1中，将ta...
【专利技术属性】
技术研发人员：李其民，晏阳阳，孙莹，陈利阳，徐希军，
申请(专利权)人：洛阳船舶材料研究所中国船舶集团有限公司第七二五研究所，
类型：发明
国别省市：
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