一種平臺(tái)系統(tǒng)用圓柱形橡膠減振器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種平臺(tái)系統(tǒng)用圓柱形橡膠減振器的制造方法，本發(fā)明對(duì)金屬嵌件的材料進(jìn)行了選取、設(shè)計(jì)了新的結(jié)構(gòu)形狀、高度進(jìn)行了調(diào)節(jié)，對(duì)減振介質(zhì)阻尼橡膠材料進(jìn)行了選取、膠料硬度進(jìn)行了控制，以及對(duì)金屬嵌件與阻尼橡膠粘接面進(jìn)行了涂覆處理，從而提高了減振器抗振、抗沖擊和抗過載的性能，使得該減振器能夠適用平臺(tái)系統(tǒng)強(qiáng)振動(dòng)、強(qiáng)沖擊、大過載環(huán)境條件的要求。
【專利說明】—種平臺(tái)系統(tǒng)用圓柱形橡膠減振器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種平臺(tái)系統(tǒng)用減振器的制造方法，尤其涉及一種平臺(tái)系統(tǒng)用圓柱形橡膠減振器的制造方法，屬于平臺(tái)設(shè)計(jì)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]低剛度平臺(tái)系統(tǒng)減振器，很難實(shí)現(xiàn)抗強(qiáng)振動(dòng)、強(qiáng)沖擊、大過載環(huán)境條件的需要。這是由于環(huán)境條件超過了減振器結(jié)構(gòu)承受能力，容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞，從而起不到所需的減振、緩沖、承受大過載的作用。該類減振器共振頻率一般在15?25Hz，很難滿足輸入超過rms40g,沖擊超過1900g,過載超過20g的力學(xué)環(huán)境條件,橡膠與金屬嵌件的粘接面產(chǎn)生開膠、斷裂，減振器受力產(chǎn)生的變形，引起結(jié)構(gòu)碰撞，通常需要采用其它緩沖限位措施，并由此影響減振器的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的技術(shù)解決問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種平臺(tái)系統(tǒng)用圓柱形橡膠減振器的制造方法，提高了抗振、抗沖擊和抗過載的性能。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種平臺(tái)系統(tǒng)用圓柱形橡膠減振器的制造方法，步驟如下:
[0005](I)首先加工兩個(gè)截面為“工”字型的金屬嵌件，每個(gè)金屬嵌件的上部圓柱外徑d2、中間圓柱外徑dl與底部圓柱外徑d3的比例為3:2:4，上部圓柱高度、中間圓柱高度與底部圓柱高度的比例為2:3:2，每個(gè)金屬嵌件內(nèi)部加工有螺紋通孔，螺紋通孔的直徑為中間圓柱外徑的1/2 ；
[0006](2)對(duì)加工的金屬嵌件進(jìn)行噴砂，然后進(jìn)行鍍銅和鍍鋅處理；
[0007](3)在經(jīng)過鍍銅或鍍鋅處理后的金屬嵌件上，與阻尼橡膠的粘接面處涂覆橡膠粘接劑并自然晾干或烘干；
[0008](4)將經(jīng)過步驟(3)處理的兩個(gè)金屬嵌件固定到圓柱形加工模具中，再將邵氏硬度為43?44的丁基阻尼橡膠膠料填充到圓柱形加工模具中；
[0009](5)將填充有阻尼橡膠的圓柱形加工模具放在硫化機(jī)上進(jìn)行加壓合模并加溫硫化成型，形成圓柱形橡膠減振器。
[0010]金屬嵌件采用黃銅或45#鋼材料。
[0011]加工后的阻尼橡膠橫截面為圓形。
[0012]金屬嵌件的高度hi與阻尼橡膠的高度H之比為1:4?1:5。
[0013]金屬嵌件上部圓柱外徑d2、中間圓柱外徑dl、底部圓柱外徑d3與阻尼橡膠直徑D之比為3:2:4:5。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明對(duì)金屬嵌件的材料進(jìn)行了選取、設(shè)計(jì)了新的結(jié)構(gòu)形狀、高度進(jìn)行了調(diào)節(jié)，對(duì)減振介質(zhì)阻尼橡膠材料進(jìn)行了選取、膠料硬度進(jìn)行了控制，以及對(duì)金屬嵌件與阻尼橡膠粘接面進(jìn)行了涂覆處理，從而提高了減振器抗振、抗沖擊和抗過載的性能，使得該減振器能夠適用平臺(tái)系統(tǒng)強(qiáng)振動(dòng)、強(qiáng)沖擊、大過載環(huán)境條件的要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明的試驗(yàn)條件曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本發(fā)明的制造方法包括以下幾個(gè)方面:
[0018]1、圓柱形橡膠減振器直徑的確定:相同材料的直徑尺寸與承載成正比關(guān)系，可根據(jù)承載大小確定減振器的直徑尺寸。
[0019]2、金屬嵌件的選材:一方面要考慮金屬材料的機(jī)械強(qiáng)度，嵌件帶有螺紋孔與外部連接，用于減振器的固定，需要反復(fù)拆卸，應(yīng)保證螺紋的堅(jiān)固耐用。另一方面，橡膠減振器的減振機(jī)理是將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽鸬綔p振作用。由于減振介質(zhì)阻尼橡膠材料的屬性是溫度低變硬，溫度高變軟，硬度變化使減振器的共振頻率點(diǎn)產(chǎn)生漂移，這是工程上不希望的。為此應(yīng)采取措施盡量減小減振器的溫升，為將橡膠減振器振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱能盡快散出，宜選用導(dǎo)熱系數(shù)高的材料，如黃銅、合金結(jié)構(gòu)鋼等。
[0020]3、金屬嵌件的結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計(jì):兩端金屬嵌件的結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計(jì)指嵌件與橡膠的粘接面形狀設(shè)計(jì)。除考慮工藝性外，主要應(yīng)從提高粘接面的抗拉強(qiáng)度入手，粘接強(qiáng)度與粘接面積大小成正比。另外，橡膠的應(yīng)力集中點(diǎn)，很容易產(chǎn)生粘接面在該點(diǎn)脫膠，并向四周邊緣隨拉力的增大迅速擴(kuò)散，極大的影響粘接強(qiáng)度，因此，應(yīng)采取盡可能增大粘接面和避免應(yīng)力集中的設(shè)計(jì)。
[0021]4、金屬嵌件的高度調(diào)節(jié):兩端金屬嵌件的高度調(diào)節(jié)指沿圓柱形橡膠減振器軸向金屬嵌件的高度尺寸設(shè)計(jì)。同一直徑、材料和橡膠硬度的圓柱形橡膠減振器的載荷及變形與兩端金屬嵌件軸向間的橡膠尺寸高度有關(guān)，橡膠尺寸高度與承載成反比、與變形成正比。因此，在圓柱形橡膠減振器高度一定的情況下，可通過增加金屬嵌件高度尺寸達(dá)到提高軸向承載和減小軸向變形的目的。
[0022]5、粘接面涂覆處理工藝:金屬嵌件表面的光滑、潔凈程度直接影響到與橡膠的粘接強(qiáng)度，從而影響到橡膠減振器的抗拉強(qiáng)度。為增大粘接面積，粘接面應(yīng)采取噴砂處理，對(duì)于黃銅材料噴砂后，進(jìn)行鍍銅處理防止表面產(chǎn)生氧化層影響粘接強(qiáng)度，對(duì)于合金結(jié)構(gòu)鋼如45#鋼，在噴砂處理后，表面鍍鋅處理。
[0023]6、減振介質(zhì)阻尼橡膠材料的選擇:阻尼橡膠有多種，特性有很大區(qū)別，主要根據(jù)所用環(huán)境及減振器的性能要求進(jìn)行權(quán)衡折中選擇。對(duì)于長(zhǎng)期接觸油類環(huán)境的可選用丁氰橡膠、對(duì)于貯存時(shí)間長(zhǎng)的可選用硅橡膠、對(duì)于高、低溫性能要求穩(wěn)定的可選用天然橡膠、對(duì)于要求大阻尼的可選用丁基橡膠。
[0024]7、阻尼橡膠膠料的硬度控制:共振頻率是減振器的主要技術(shù)指標(biāo)之一，共振頻率的調(diào)節(jié)可通過控制減振器的剛度達(dá)到，剛度主要取決于所用膠料的硬度，通過控制膠料硬度達(dá)到滿足共振頻率要求的目的。
[0025]具體的實(shí)現(xiàn)步驟如下:[0026](I)首先加工兩個(gè)截面為“工”字型的金屬嵌件，每個(gè)金屬嵌件的上部圓柱外徑d2、中間圓柱外徑dl與底部圓柱外徑d3的比例為3:2:4，上部圓柱高度、中間圓柱高度與底部圓柱高度的比例為2:3:2，每個(gè)金屬嵌件內(nèi)部加工有螺紋通孔，螺紋通孔的直徑為中間圓柱外徑的1/2 ；
[0027](2)對(duì)加工的金屬嵌件進(jìn)行噴砂，然后進(jìn)行鍍銅和鍍鋅處理；
[0028](3)在經(jīng)過鍍銅或鍍鋅處理后的金屬嵌件上，與阻尼橡膠的粘接面處涂覆橡膠粘接劑并自然晾干或烘干；
[0029](4)將經(jīng)過步驟(3)處理的兩個(gè)金屬嵌件固定到圓柱形加工模具中，再將邵氏硬度為43?44的丁基阻尼橡膠膠料填充到圓柱形加工模具中；
[0030](5)將填充有阻尼橡膠的圓柱形加工模具放在硫化機(jī)上進(jìn)行加壓合模并加溫硫化成型，形成圓柱形橡膠減振器。
[0031]金屬嵌件采用黃銅或45#鋼材料。
[0032]加工后的阻尼橡膠橫截面為正方形。
[0033]金屬嵌件的高度hi與阻尼橡膠的高度H之比為1:4?1:5。
[0034]金屬嵌件上部圓柱外徑d2、中間圓柱外徑dl、底部圓柱外徑d3與阻尼橡膠直徑D之比為3:2:4:5。
[0035]按照以上制造步驟加工出的減振器如圖1所示，圓柱形橡膠減振器的外形尺寸:D=30mm, H=30mm,金屬嵌件 I 的尺寸:dl=12mm, d2=18mm, d3=24mm, hl=7mm, h2=2mm, h3=2mm,螺紋孔M6-6H ;金屬嵌件采用黃銅或45#鋼材料，噴砂后，粘接面分別鍍銅和鍍鋅處理，涂上橡膠粘接劑，自然晾干或烘干后，固定到圓柱形模具中并將混煉后邵氏硬度為43?44的丁基阻尼橡膠2膠料填充到模具中，然后將該模具放入硫化機(jī)上進(jìn)行加壓合模并加溫硫化成型后，脫模修飛邊，經(jīng)外觀檢查嵌件無脫膠、氣泡、砂眼等其它缺陷，至此，圓柱形橡膠減振器加工完成。
[0036]加工出的減振器通過彈體冷彈射出筒、出水彈射試驗(yàn)檢測(cè)，試驗(yàn)條件如圖2所示，保證減振器在低剛度(共振頻率23Hz±2Hz)條件下，能夠同時(shí)兼顧承受強(qiáng)振動(dòng)(rms >40g)、強(qiáng)沖擊(> 1900g)和大過載(> 18g)的條件，平臺(tái)系統(tǒng)的工作正常性并達(dá)到了不因環(huán)境條件影響平臺(tái)儀表精度的目的。
[0037]本發(fā)明未詳細(xì)描述內(nèi)容為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種平臺(tái)系統(tǒng)用圓柱形橡膠減振器的制造方法，其特征在于步驟如下: (1)首先加工兩個(gè)截面為“工”字型的金屬嵌件(1)，每個(gè)金屬嵌件(I)的上部圓柱(101)外徑d2、中間圓柱(102)外徑dl與底部圓柱(103)外徑d3的比例為3:2:4，上部圓柱(101)高度、中間圓柱(102)高度與底部圓柱(103)高度的比例為2:3:2，每個(gè)金屬嵌件(I)內(nèi)部加工有螺紋通孔，螺紋通孔的直徑為中間圓柱外徑的1/2 ； (2)對(duì)加工的金屬嵌件(I)進(jìn)行噴砂，然后進(jìn)行鍍銅和鍍鋅處理； (3 )在經(jīng)過鍍銅或鍍鋅處理后的金屬嵌件(I)上，與阻尼橡膠(2 )的粘接面處涂覆橡膠粘接劑并自然晾干或烘干； (4)將經(jīng)過步驟(3)處理的兩個(gè)金屬嵌件(I)固定到圓柱形加工模具中，再將邵氏硬度為43?44的丁基阻尼橡膠(2)膠料填充到圓柱形加工模具中； (5)將填充有阻尼橡膠(2)的圓柱形加工模具放在硫化機(jī)上進(jìn)行加壓合模并加溫硫化成型，形成圓柱形橡膠減振器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平臺(tái)系統(tǒng)用圓柱形橡膠減振器的制造方法，其特征在于:所述金屬嵌件(I)采用黃銅或45#鋼材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平臺(tái)系統(tǒng)用圓柱形橡膠減振器的制造方法，其特征在于:所述加工后的阻尼橡膠(2)橫截面為圓形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平臺(tái)系統(tǒng)用圓柱形橡膠減振器的制造方法，其特征在于:所述金屬嵌件(I)的高度hi與阻尼橡膠(2)的高度H之比為1:4?1:5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平臺(tái)系統(tǒng)用圓柱形橡膠減振器的制造方法，其特征在于:所述金屬嵌件(I)上部圓柱(101)外徑d2、中間圓柱(102)外徑dl、底部圓柱(103)外徑d3與阻尼橡膠(2)直徑D之比為3:2:4:5。
【文檔編號(hào)】B29C35/02GK103878911SQ201410119746
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】林慶喜, 康軍, 劉昀, 楊曉鶯, 程浩 申請(qǐng)人:北京航天控制儀器研究所