CN109277500A - 基于编织金属丝网的空心圆台形金属橡胶构件制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于编织金属丝网的空心圆台形金属橡胶构件制备方法,包括以下步骤:1)选取金属丝,采用金属丝圆网编织机将其编织成金属丝圆网;2)采用反卷工艺制备金属橡胶毛坯;3)采用圆台形冲压模具对金属橡胶毛坯进行冲压成型;4)利用退模辅件对冲压成型后的空心圆台形金属橡胶构件进行退模;5)对成型后的空心圆台形金属橡胶构件进行修整和清洗,去除表面的毛刺和污物。通过该制备方法提高了成型后金属橡胶构件的成型质量,解决了空心圆台形金属橡胶构件制备的技术难题。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于编织金属丝网的空心圆台形金属橡胶构件制备方法。
背景技术
随着科学技术的发展,传统的橡胶隔振器已远远不能满足要求,迫切需要研制高性能的三向隔振抗冲器。传统橡胶材料抗高低温特性较差,无法用于苛刻的高低温、高油污的环境。金属橡胶是一种新型高弹性、大阻尼材料。金属橡胶可由冷拔金属细丝经缠绕螺旋卷、定距拉伸、编织毛坯、冲压成形及后处理等一系列工艺制备成或由金属细丝编织成金属丝圆网、金属丝圆网折叠制备毛坯、冲压成型机后处理等一系列工艺制备成。
目前,金属橡胶构件已被用于三向隔振器,如:一种可变频率的金属丝网三向隔振器(ZL 201420339561.X)、一种干摩擦型三向抗强冲击隔振缓冲器(ZL 201410696537.6)。已有的基于金属橡胶的三向减振器主要是采用空心圆柱形、长(正)方形等常见形状的金属橡胶构件,为实现三向减振的目的隔振器的结构通常较为复杂。空心圆台形金属橡胶(见图1)可沿轴向和径向发生变形,同时变形过程中内部金属丝之间将相互挤压已耗散能量,可满足三向减振要的要求,但相关制备工艺尚属空白。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于编织金属丝网的空心圆台形金属橡胶构件制备方法,提高了成型后金属橡胶构件的成型质量,解决了空心圆台形金属橡胶构件制备的技术难题。
本发明的技术方案在于:一种基于编织金属丝网的空心圆台形金属橡胶构件制备方法,包括以下步骤:
1)选取金属丝,采用金属丝圆网编织机将其编织成金属丝圆网;
2)采用反卷工艺制备金属橡胶毛坯;
3)采用圆台形冲压模具对金属橡胶毛坯进行冲压成型;
4)利用退模辅件对冲压成型后的空心圆台形金属橡胶构件进行退模;
5)对成型后的空心圆台形金属橡胶构件进行修整和清洗,去除表面的毛刺和污物。
进一步地,所述步骤2)中根据金属橡胶构件的密度、体积换算出毛坯的重质量然后用剪刀剪取同重量的金属丝圆网段;将金属丝圆网段的底部金属丝网向上外翻至预定高度值,然后再将最底部的金属丝网向上外翻至预定高度值,不断重复直至获得金属橡胶毛坯。
进一步地,所述步骤3)中的圆台形冲压模具包括置放于液压工作台上用于安装金属橡胶毛坯的外套管,所述外套管的下部设置有用于支撑金属橡胶毛坯下端面的成型垫块,外套管的上部设置有用于与金属橡胶毛坯上端相抵接的成型压块,所述成型垫块上竖直设置有由成型压块穿出的成型芯轴,所述成型压块上设置有用于与液压机冲头相连接的辅助成型压套,所述辅助成型压套的外径小于外套管的内径,辅助成型压套的内径大于成型芯轴的外径。
进一步地,所述外套管的两侧部分别设置有手柄,外套管的上端还置放有定位环。
进一步地,将金属橡胶毛坯安装在外套管内,使金属橡胶毛坯的下端抵接在成型垫块上,将成型压块安装在外套管内并将辅助成型压套置放在成型压块上,启动液压机使液压机冲头向下运动并推动辅助成型压套和成型压块往下运动实现压缩金属橡胶毛坯,使金属橡胶毛坯形成空心圆台形金属橡胶构件。
进一步地,所述步骤4)中退模辅件由圆筒状的退模压套、圆筒状的退模垫套和缓冲垫组成;所述退模压套的外径小于辅助成型压套的外径,退模压套的内径大于成型芯轴的外径;所述退模垫套的外径小于外套管的外径并大于外套管的内径。
进一步地,所述退模垫套的上端设置有用于外套管下端陷入的环形凹部,所述缓冲垫为橡胶或海绵。
进一步地,将退模垫套安装在外套管与液压机工作台之间,把缓冲垫放置在退模压套内并位于成型垫块的下方,把退模压套放置在辅助成型压套上方;启动液压机使液压机冲头向下运动并推动退模压套、辅助成型压套、成型压块、成型芯轴、金属橡胶成品、成型垫块往下运动。
进一步地,当液压机冲头运动到使成型压块与外套脱离时,退模压套、辅助成型压套、成型压块、成型芯轴、空心圆台形金属橡胶构件、成型垫块将在重力的作用下自由下落至缓冲垫,紧接着拔出成型芯轴,取下成型压块和成型垫块即可获得空心圆台形金属橡胶构件。
与现有技术相比较,本发明具有以下优点:利用金属丝圆网编织机加工将金属丝编织成金属丝圆网,采用反卷工艺制备毛坯;采用圆台形冲压模具对毛坯进行冲压成型,利用退模辅件对成型后的金属橡胶构件进行退模,提高了成型后金属橡胶构件的成型质量,尺寸及性能一致性好,解决了空心圆台形金属橡胶构件制备的技术难题。通过改变空心圆台的尺寸(上顶面直径、下底面直径、高度)和金属丝的材料及直径、构件的密度等参数,可以制备具有不同三向减隔振性能的金属橡胶构件,以满足不同工况的需要。
附图说明
图1为本发明的空心圆台形金属橡胶构件示意图;
图2为本发明的金属丝圆网示意图;
图3为本发明的采用反卷工艺制备毛坯的流程示意图;
图4为本发明的毛坯安装在圆台形冲压模具后的工位示意图;
图5为本发明的空心圆台形金属橡胶构件压制成型时的工位示意图;
图6为本发明的圆台形冲压模具退模前的工位示意图;
图7为本发明的圆台形冲压模具退模后的工位示意图;
图中:1-液压机冲头,2-辅助成型压套,3-定位环,4-成型压块,5-成型芯轴,6-金属橡胶毛坯,7-外套管,8-成型垫块,9-液压机工作台,10-空心圆台形金属橡胶构件,11-退模压套,12-退模垫套,13-缓冲垫,14-金属丝圆网,15-金属丝圆网段。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图,作详细说明如下,但本发明并不限于此。
参考图1至图7
一种基于编织金属丝网的空心圆台形金属橡胶构件制备方法,包括以下步骤:
1)选取金属丝,采用金属丝圆网编织机将其编织成金属丝圆网14;
2)采用反卷工艺制备金属橡胶毛坯6;
3)采用圆台形冲压模具对金属橡胶毛坯进行冲压成型;
4)利用退模辅件对冲压成型后的空心圆台形金属橡胶构件进行退模;
5)对成型后的空心圆台形金属橡胶构件进行修整和清洗,去除表面的毛刺和污物。
本实施例中,所述步骤1)中根据所制备空心圆台形金属橡胶构件的技术指标要求,选择金属丝的材料和直径,直径范围为0.1~0.4mm;并在天津市天寅机电有限公司科技开发分公司生产的金属丝圆网编织机上将金属丝编织成长金属丝圆网(如图2所示)。
本实施例中,所述步骤2)中根据金属橡胶构件的密度、体积换算出毛坯的重质量然后用剪刀剪取同重量的金属丝圆网段15;按照图3所示方法,将金属丝圆网段的底部金属丝网向上外翻至预定高度值,然后再将最底部的金属丝网向上外翻至预定高度值,不断重复直至获得金属橡胶毛坯6。
本实施例中,如图4所示,所述步骤3)中的圆台形冲压模具包括置放于液压工作台9上用于安装金属橡胶毛坯的外套管7,所述外套管为空心圆筒状,所述外套管的下部设置有用于支撑金属橡胶毛坯下端面的成型垫块8,外套管的上部设置有用于与金属橡胶毛坯上端相抵接的成型压块4,所述成型垫块上竖直设置有由成型压块穿出的成型芯轴5,通过外套管、成型垫块、成型压块及成型芯轴形成的密闭空腔即金属橡胶的成形空腔,直接决定了空心圆台形金属橡胶构件10的形状与尺寸。
本实施例中,所述成型压块上置放用于与液压机冲头相抵接的辅助成型压套2,用于传递液压机冲头1的成形压力,并确保在液压机冲头1碰到定位块之前成型压块4能有足够的垂向运动距离。所述辅助成型压套的外径小于外套管的内径(允许有较大的间隙)。辅助成型压套的内径大于成型芯轴的外径,以避免往金属橡胶构件压制成型过程中辅助压套与成型芯轴发生尺寸干涉,同时为减轻辅助成型压套2的重量,通常取壁厚为10mm~15mm。
本实施例中,由于金属橡胶毛坯成型过程中金属丝会在成型空腔内滑动,容易导致冲压模具的损坏,因此,成型压块、成型芯轴、外套管和成型垫块均采用耐磨性较好的材料(如40Cr)进行机加工并进行调质处理以增强成型空腔的硬度和耐磨性。成型压块、成型芯轴、外套和成型垫块的安装间隙应小于金属丝的直径,以避免加工过程中出现卡丝导致模具损坏的现象。
本实施例中,考虑到金属橡胶构件的成形压力需要经辅助成型压套传递,但不存在金属丝导致的磨损问题,因此可选用45号钢进行机加工并进行调质处理以增加辅助成型压套的硬度。
本实施例中,所述外套管的两侧部分别设置有手柄71,以方便外套管的搬卸。为保证成型后金属橡胶成品10的高度尺寸,外套管的上端还置放有定位环3。定位环受力条件较好,采用普通的钢材加工即可,无需热处理。当液压机冲头1碰到定位块3后,由于定位块3与外套7的刚性约束可限制液压机冲头1的下行。
本实施例中,将金属橡胶毛坯安装在外套管内,使金属橡胶毛坯的下端抵接在成型垫块上,将成型压块安装在外套管内并将辅助成型压套置放在成型压块上;启动液压机使液压机冲头向下运动并推动辅助成型压套和成型压块往下运动,成型压块4往下运动的过程中将压缩金属橡胶毛坯,使金属橡胶毛坯形成空心圆台形金属橡胶构件。当液压机冲头1压到定位块3时,即图5所示工位,此时金属橡胶毛坯6已被压制成型变成空心圆台形金属橡胶构件10。
本实施例中,所述步骤4)中退模辅件由圆筒状的退模压套11、圆筒状的退模垫套12和缓冲垫13组成;所述退模压套的外径小于辅助成型压套的外径,退模压套的内径大于成型芯轴的外径;所述退模垫套的外径小于外套管的外径并大于外套管的内径,以便用于架高外套以保证退模过程中成型压块4、成型芯轴5、成型垫块8、空心圆台形金属橡胶构件10有足够的下落空间。
本实施例中,退模压套11承受的力并不大,因此从节约成本和轻量化的角度可将其外径与外套的外径相近的薄壁圆筒,采用普通钢材加工即可,无需热处理。
本实施例中,所述退模垫套的上端设置有用于外套管下端陷入的环形凹部,所述缓冲垫为橡胶或海绵等弹性物质,以避免退模过程中成型垫块8与液压机工作台9之间发生刚性碰撞。
本实施例中,所述步骤4)中将退模垫套安装在外套管与液压机工作台之间,把缓冲垫放置在退模压套内并位于成型垫块的下方,把退模压套放置在辅助成型压套上方,取下定位块3,即图6所示的状态。启动液压机使液压机冲头向下运动并推动退模压套、辅助成型压套、成型压块、成型芯轴、成型垫块往下运动。当液压机冲头运动到使成型压块与外套脱离时(即图7所示状态),退模压套、辅助成型压套、成型压块、成型芯轴、空心圆台形金属橡胶构件、成型垫块将在重力的作用下自由下落至缓冲垫。紧接着拔出成型芯轴,取下成型压块和成型垫块即可获得空心圆台形金属橡胶构件。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,对于本领域的普通技术人员而言,根据本发明的教导,设计出不同形式的基于编织金属丝网的空心圆台形金属橡胶构件制备方法并不需要创造性的劳动,在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型,皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (9)
1.一种基于编织金属丝网的空心圆台形金属橡胶构件制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)选取金属丝,采用金属丝圆网编织机将其编织成金属丝圆网;
2)采用反卷工艺制备金属橡胶毛坯;
3)采用圆台形冲压模具对金属橡胶毛坯进行冲压成型;
4)利用退模辅件对冲压成型后的空心圆台形金属橡胶构件进行退模;
5)对成型后的空心圆台形金属橡胶构件进行修整和清洗,去除表面的毛刺和污物。
2.根据权利要求1所述的基于编织金属丝网的空心圆台形金属橡胶构件制备方法,其特征在于,所述步骤2)中根据金属橡胶构件的密度、体积换算出毛坯的重质量然后用剪刀剪取同重量的金属丝圆网段;将金属丝圆网段的底部金属丝网向上外翻至预定高度值,然后再将最底部的金属丝网向上外翻至预定高度值,不断重复直至获得金属橡胶毛坯。
3.根据权利要求1或2所述的基于编织金属丝网的空心圆台形金属橡胶构件制备方法,其特征在于,所述步骤3)中的圆台形冲压模具包括置放于液压工作台上用于安装金属橡胶毛坯的外套管,所述外套管的下部设置有用于支撑金属橡胶毛坯下端面的成型垫块,外套管的上部设置有用于与金属橡胶毛坯上端相抵接的成型压块,所述成型垫块上竖直设置有由成型压块穿出的成型芯轴,所述成型压块上设置有用于与液压机冲头相连接的辅助成型压套,所述辅助成型压套的外径小于外套管的内径,辅助成型压套的内径大于成型芯轴的外径。
4.根据权利要求3所述的基于编织金属丝网的空心圆台形金属橡胶构件制备方法,其特征在于,所述外套管的两侧部分别设置有手柄,外套管的上端还置放有定位环。
5.根据权利要求4所述的基于编织金属丝网的空心圆台形金属橡胶构件制备方法,其特征在于,将金属橡胶毛坯安装在外套管内,使金属橡胶毛坯的下端抵接在成型垫块上,将成型压块安装在外套管内并将辅助成型压套置放在成型压块上,启动液压机使液压机冲头向下运动并推动辅助成型压套和成型压块往下运动实现压缩金属橡胶毛坯,使金属橡胶毛坯形成空心圆台形金属橡胶构件。
6.根据权利要求3所述的基于编织金属丝网的空心圆台形金属橡胶构件制备方法,其特征在于,所述步骤4)中退模辅件由圆筒状的退模压套、圆筒状的退模垫套和缓冲垫组成;所述退模压套的外径小于辅助成型压套的外径,退模压套的内径大于成型芯轴的外径;所述退模垫套的外径小于外套管的外径并大于外套管的内径。
7.根据权利要求6所述的基于编织金属丝网的空心圆台形金属橡胶构件制备方法,其特征在于,所述退模垫套的上端设置有用于外套管下端陷入的环形凹部,所述缓冲垫为橡胶或海绵。
8.根据权利要求6或7所述的基于编织金属丝网的空心圆台形金属橡胶构件制备方法,其特征在于,将退模垫套安装在外套管与液压机工作台之间,把缓冲垫放置在退模压套内并位于成型垫块的下方,把退模压套放置在辅助成型压套上方;启动液压机使液压机冲头向下运动并推动退模压套、辅助成型压套、成型压块、成型芯轴、成型垫块往下运动。
9.根据权利要求8所述的基于编织金属丝网的空心圆台形金属橡胶构件制备方法,其特征在于,当液压机冲头运动到使成型压块与外套脱离时,退模压套、辅助成型压套、成型压块、成型芯轴、空心圆台形金属橡胶构件、成型垫块将在重力的作用下自由下落至缓冲垫,紧接着拔出成型芯轴,取下成型压块和成型垫块即可获得空心圆台形金属橡胶构件。
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