一种变截面金属橡胶的制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种变截面金属橡胶的制备工艺，包括，步骤S1，确定金属橡胶的尺寸参数，选择金属丝并将其绕制成螺旋状；步骤S2，设计冲压模具；步骤S3，将螺旋状的金属丝以交叉缠绕的方式缠绕于芯轴，得到缠绕毛坯；步骤S4，将芯轴和缠绕毛坯安装于外套的冲压腔中进行冲压得到圆筒形毛坯；步骤S5，设计辊压模具；步骤S6，将所述圆筒形毛坯套设于辊压模具并配合辊压机进行辊压；步骤S7，控制两个滚轮压入圆筒形毛坯侧面所设定的深度；步骤S8，控制两个滚轮以所设定的速度反向转动所设定的时长；步骤S9，重复步骤S7

【技术实现步骤摘要】
一种变截面金属橡胶的制备工艺


[0001]本专利技术涉及金属橡胶制备工艺
，具体涉及一种变截面金属橡胶的制备工艺。

技术介绍

[0002]金属橡胶是一种均质的弹性多孔物质，它的原材料是金属丝，使得金属橡胶既具有多孔金属的孔隙特性，又具有类似于橡胶一样的弹性，具有较好地环境适应性、承载能力强等优点，克服了传统橡胶的缺点，从而使得金属橡胶在工程中有极其广阔的应用前景，例如，采用金属橡胶制成的构件，可以满足航空航天、空间飞行器及民品工况的特殊需要，可以解决高温、低温、腐蚀等环境下的减振、降噪、过滤等问题。
[0003]现有技术中，金属橡胶主要采用冲压工艺制备，该工艺适用于制备横截面不发生改变的金属橡胶，如圆环形、圆形、方形等。变截面金属橡胶的横截面会沿轴向变化，如附图1所示，导致变截面金属橡胶的形状比较复杂，单纯采用现有的冲压工艺不适用于制备变截面金属橡胶，亟需开发一种便于制备变截面金属橡胶的工艺。

技术实现思路

[0004]本专利技术第一方面要解决现有冲压工艺不适用于制备变截面金属橡胶，亟需开发一种便于制备变截面金属橡胶工艺的问题，提供了一种基于冲压和辊压的制备工艺，可以方便、有效的备变截面金属橡胶，解决了复杂形状金属橡胶的制备问题，主要构思为：
[0005]一种变截面金属橡胶的制备工艺，包括如下步骤：
[0006]步骤S1，确定所需制备金属橡胶的尺寸参数，选择合适的金属丝，并将金属丝绕制成螺旋状；
[0007]步骤S2，根据所需制备金属橡胶的尺寸参数设计冲压模具，所述冲压模具包括芯轴、外套以及压杆，其中，芯轴的外径构造为适配所需制备金属橡胶的内径，外套构造有冲压腔，压杆内构造有适配芯轴的中心孔道，压杆的外侧构造为适配所述冲压腔，使得芯轴可以设置于冲压腔中，压杆可以设置于芯轴与外套之间，且压杆可相对于芯轴和外套移动；
[0008]步骤S3，将螺旋状的金属丝以交叉缠绕的方式缠绕于芯轴，得到缠绕毛坯；
[0009]步骤S4，将芯轴和缠绕毛坯安装于外套的冲压腔中，并将压杆套设于芯轴与外套之间，通过压力机对压杆施加压力，使压杆相对于芯轴和外套移动，以挤压冲压腔内的缠绕毛坯，形成圆筒形毛坯；
[0010]步骤S5，根据所需制备金属橡胶的尺寸参数设计辊压模具，所述辊压模具包括支撑轴、两个轴承、两个轴承座、两个挡圈以及两个滚轮，其中，所述轴承座构造有设定深度的约束孔及与约束孔相连通的安装孔，挡圈和轴承安装于安装孔内，且挡圈位于轴承与约束孔之间，约束孔用于容纳圆筒形毛坯的端部，所述支撑轴包括适配所需制备金属橡胶内径的支撑段和连接于支撑段两端的装配段，装配段适配轴承的内圈，滚轮的宽度适配所需制备金属橡胶中环状凹槽的长度，且两个滚轮分别安装于辊压机中相互平行的两个辊轴；
[0011]步骤S6，将所述圆筒形毛坯套设于支撑轴的支撑段，将支撑轴两端的装配段分别插入对应的轴承中，使得圆筒形毛坯的两端分别抵靠于对应的挡圈，并固定两个轴承座，使得两个滚轮分别位于圆筒形毛坯的两侧，并分别对应两个轴承座所形成的缺口；
[0012]步骤S7，控制两个滚轮相向移动，并压入圆筒形毛坯侧面所设定的深度；
[0013]步骤S8，控制两个滚轮以所设定的速度反向转动所设定的时长；
[0014]步骤S9，重复步骤S7
‑
步骤S8，直到在圆筒形毛坯的侧面形成所需深度的环状凹槽，以制得所需尺寸的变截面金属橡胶。在本方案中，利用冲压工艺和辊压工艺的配合，不仅可以方便、有效的备变截面金属橡胶，从而有效解决复杂形状金属橡胶的制备问题，而且可以在制备的过程中保证成形尺寸精度，解决高精度制备变截面金属橡胶的问题。
[0015]优选的，所述步骤S3中，在芯轴的外表面缠绕多层金属丝。
[0016]本专利技术第二方面要解决提高成形尺寸精度的问题，优选的，步骤S4中的加压过程包括，利用压力机对压杆施加所设定的压力，保持该压力所设定的时间，卸载压力。采用加压、保压、卸载的加压过程对缠绕毛坯进行冲压，确保成形尺寸精度。
[0017]进一步的，步骤S4中，重复所述加压方式3
‑
5次。通过对缠绕毛坯重复循环加压3
‑
5次，再配合上述加压方式，可以有效确保成形尺寸精度。
[0018]进一步的，所述辊压模具还包括环状压块和环状垫块，所述环状压块和环状垫块的内径分别构造为适配芯轴的外径，所述环状压块和环状垫块的外径构造为适配冲压腔，当缠绕毛坯安装于冲压腔中时，所述环状压块和环状垫块分别位于缠绕毛坯的两端，环状压块位于压杆与缠绕毛坯之间。环状垫块的设置有利于隔离缠绕毛坯，防止缠绕毛坯的下端直接接触压力机，环状压块的设置可以隔离压杆与缠绕毛坯，更便于反复加压、卸载过程中压杆上下移动。
[0019]优选的，所述约束孔设计深度的计算公式为：D
y0
＝(L0－L
a
)/2，其中，L0为代表所需制备金属橡胶的长度，L
a
为所需制备金属橡胶中环状凹槽的长度。本方案可以根据所需制备金属橡胶的尺寸参数来计算约束孔理论深度。
[0020]本专利技术第三方面要解决装配完成后，滚轮与轴承座可以实现间隙配合的问题，进一步的，所构造的约束孔的实际深度为D
y1
，所述金属丝的直径为D
m
，所构造的约束孔满足：(L0－L
a
)/2－D
m
<D
y1
<(L0－L
a
)/2。在本方案中，将约束孔的实际深度构造为(L0－L
a
)/2－D
m
<D
y1
<(L0－L
a
)/2，使得在装配完成后，两个轴承座之间所形成的缺口正好大于滚轮的宽度，使得滚轮与轴承座可以实现间隙配合，不仅可以避免转动的滚轮直接接触或摩擦轴承座，而且可以有效避免金属丝卡入滚轮与轴承座之间的间隙。
[0021]为更好的承载，优选的，步骤S5中所采用的轴承为深沟球轴承。主要用于承受径向力。
[0022]优选的，步骤S5中的支撑轴采用的是阶梯轴。便于装配和定位轴承。
[0023]为解决便于固定轴承座的问题，进一步的，步骤S5所采用的轴承座构造有若干通孔。以便利用螺栓连接进行可拆卸安装和固定。
[0024]本专利技术第四方面要解决方便的将圆筒形毛坯装配到支撑轴的问题，优选的，所述步骤S1中，芯轴的外径构造为大于所需制备金属橡胶的内径，所述步骤S5中，支撑段的外径构造为等于所需制备金属橡胶的内径。本方案中，在冲压阶段，将芯轴的外径构造为大于所需制备金属橡胶的内径，并在辊压阶段，将支撑段的外径构造为等于所需制备金属橡胶的
内径，使得芯轴的外径大于支撑段的外径，当圆筒形毛坯从冲压模具内取出后，一方面，即使圆筒形毛坯的内径发生一定程度的缩小，也可以方便的将圆筒形毛坯装配到支撑轴，不容易出现装不上的问题；另一方面，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变截面金属橡胶的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，确定所需制备金属橡胶的尺寸参数，选择合适的金属丝，并将金属丝绕制成螺旋状；步骤S2，根据所需制备金属橡胶的尺寸参数设计冲压模具，所述冲压模具包括芯轴、外套以及压杆，其中，芯轴的外径构造为适配所需制备金属橡胶的内径，外套构造有冲压腔，压杆内构造有适配芯轴的中心孔道，压杆的外侧构造为适配所述冲压腔，使得芯轴可以设置于冲压腔中，压杆可以设置于芯轴与外套之间，且压杆可相对于芯轴和外套移动；步骤S3，将螺旋状的金属丝以交叉缠绕的方式缠绕于芯轴，得到缠绕毛坯；步骤S4，将芯轴和缠绕毛坯安装于外套的冲压腔中，并将压杆套设于芯轴与外套之间，通过压力机对压杆施加压力，使压杆相对于芯轴和外套移动，以挤压冲压腔内的缠绕毛坯，形成圆筒形毛坯；步骤S5，根据所需制备金属橡胶的尺寸参数设计辊压模具，所述辊压模具包括支撑轴、两个轴承、两个轴承座、两个挡圈以及两个滚轮，其中，所述轴承座构造有设定深度的约束孔及与约束孔相连通的安装孔，挡圈和轴承安装于安装孔内，且挡圈位于轴承与约束孔之间，约束孔用于容纳圆筒形毛坯的端部，所述支撑轴包括适配所需制备金属橡胶内径的支撑段和连接于支撑段两端的装配段，装配段适配轴承的内圈，滚轮的宽度适配所需制备金属橡胶中环状凹槽的长度，且两个滚轮分别安装于辊压机中相互平行的两个辊轴；步骤S6，将所述圆筒形毛坯套设于支撑轴的支撑段，将支撑轴两端的装配段分别插入对应的轴承中，使得圆筒形毛坯的两端分别抵靠于对应的挡圈，并固定两个轴承座，使得两个滚轮分别位于圆筒形毛坯的两侧，并分别对应两个轴承座所形成的缺口；步骤S7，控制两个滚轮相向移动，并压入圆筒形毛坯侧面所设定的深度；步骤S8，控制两个滚轮以所设定的速度反向转动所设定的时长；步骤S9，重复步骤S7
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步骤S8，直到在圆筒形毛坯的侧面形成所需深度的环状凹槽，以制得所需尺寸的变截面金属橡胶。2.根据权利要求1所述的变截面金属橡胶的制备工艺，其特征在于，所述步骤S3中，在芯轴的外表面缠绕多层金属丝。3.根据权利要求1所述的变截面金属橡胶的制备工艺，其特征在于，步骤S...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮仕鑫，
申请(专利权)人：安徽信息工程学院，
类型：发明
国别省市：