CN100402126C - 金属滤油网多层叠加缠绕成形方法 - Google Patents

Abstract

金属滤油网多层叠加缠绕成形方法，它涉及金属滤油网缠绕成形方法。它解决了单层缠绕是非多切点缠绕，使金属丝搭接效果不好，金属滤油网的刚性差；无规律的层层叠加，使网孔大小随机，会导致滤油网的网孔大小不均、废品率高、端部金属丝堆积严重、易造成落丝滑移、影响缠绕精度。方法为一、设计柱型芯模；二、采用HG-2喷管大型数控纤维缠绕机按下式求取缠绕控制代码，按照多切点多层金属丝交错搭接缠绕的缠绕方法往柱型芯模上进行缠绕；三、将缠绕成型后的金属滤油网进行烧结，脱去芯模、剪切过度段，即缠绕制成金属滤油网。本发明的金属滤油网刚性好，多层缠绕时，使网孔大小均匀，端部无堆积和落丝滑移，缠绕精度高。

Description

金属滤油网多层叠加缠绕成形方法

技术领域

本发明涉及金属滤油网缠绕成形方法。

背景技术

缠绕成型的金属滤油网通常为单金属丝缠绕，呈管状，金属丝从纱团绕出，经张力器控制金属丝的张紧力；出纱摆头的运动是多坐标按缠绕规律的合成运动，控制金属丝的缠绕轨迹，使金属丝按需要缠绕到芯模表面形成网孔。现有的金属滤油网缠绕存在以下缺点和不足：一是单层缠绕是非多切点缠绕，使金属丝搭接效果不好，烧结后滤油网的刚性差；二是没有规律的层层叠加，使网孔大小随机，会导致滤油网的网孔大小不均，废品率高；三是在起始点位置以90°缠绕角缠绕至下一循环的起始点位置，几个循环往复之后，就会在起始端圆周处形成滤油网端头金属丝的严重堆积，易造成落丝滑移，进而影响到以后循环起始点的位置缠绕精度和线型。

发明内容

本发明为了解决现有缠绕一是单层缠绕是非多切点缠绕，使金属丝搭接效果不好，烧结后金属滤油网的刚性差；二是没有规律的层层叠加，使网孔大小随机，会导致滤油网的网孔大小不均，废品率高；三是多层缠绕时在金属滤油网端部金属丝堆积严重，易造成落丝滑移，严重影响缠绕精度的问题，现提供了一种金属滤油网多层叠加缠绕成形方法，解决上述问题的具体技术方案如下：

本发明采用的缠绕成形方法的步骤如下：

步骤一、设计柱型芯模；

步骤二、采用HG-2喷管大型数控纤维缠绕机按下式

$d_0\cos a=\frac{3K(d_1+d_2)}{3K+1}---\left(1\right)$

求取缠绕控制代码，按照多切点多层金属丝交错搭接缠绕的缠绕方法往柱型芯模上进行缠绕；式(1)中K为单层切点数、d₀为带间距，带间距d₀应满足(3K+1)d₀＝3πD，其中：d₁为带宽；d₂为预先设定的网孔宽；a为缠绕角；D为圆柱直径；三层网孔已成形，再进行多层缠绕时重复上述缠绕过程，金属丝的落点落在相对应的上一层金属丝上，是为增强金属滤油网的刚性，此方法重复定位精度高；

步骤三、将步骤二缠绕成型后的金属滤油网及其芯模，在1150～1250℃下进行烧结，  脱去芯模、然后再将金属滤油网两端延长的过渡段采用线切割机床进行切除，即缠绕制成金属滤油网。

本发明采用多切点多层交错缠绕使金属丝交替搭接编织，有助于保持网孔的线形，烧结后金属滤油网刚性好；多层缠绕时，采用多层交错带宽层间叠加方法，使单层的大网孔有致错位，立体叠加，形成最终的小网孔，使网孔大小均匀；通过延长金属滤油网两端的过渡段的长度，使过滤网两端堆积处避免了由于端部堆积产生的落丝滑移现象，缠绕精度高。在缠绕机精度允许的范围内，往返次数越多缠绕均布效果越好，能排列出微米级精度的均匀网孔。适用于航天、航空金属滤油网。

附图说明

图1是单层多切点缠绕线型示意图，图2是本发明的多层错带宽叠加结构示意图，图3是本发明和现有布线对比示意图，图4是传统方法缠绕的端部堆积示意图，图5是本发明实施方式二形成的延伸过渡段避免端部堆积示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式的步骤如下：

步骤一、按要求设计符合长短及粗细的柱型芯模；

步骤二、采用HG-2喷管大型数控纤维缠绕机按下式

$d_0\cos a=\frac{3K(d_1+d_2)}{3K+1}---\left(1\right)$

求取缠绕控制代码，按照多切点多层金属丝交错搭接缠绕的缠绕方法往柱型芯模上进行缠绕：式(1)中K为单层切点数、d₀为带间距(周向)，带间距d₀应满足(3K+1)d₀＝3πD，其中：d₁为带宽；d₂为预先设定的网孔宽；a为缠绕角；D为圆柱直径；三层网孔已成形，再进行多层缠绕时重复上述缠绕过程，金属丝的落点落在相对应的上一层金属丝上，金属丝宽度为0.08～1mm，此方法重复定位精度高；

步骤三、将按步骤二缠绕成型后的金属滤油网及其芯模，在1150～1250℃进行烧结，脱去芯模、然后再将金属滤油网两端延长的过渡段采用线切割机床进行切除(切除段为网两端的不均匀段)，即缠绕制成金属滤油网。

具体实施方式二：结合图5描述本实施方式。本实施方式取圆柱直径D为40mm，等缠绕角缠绕长度为100mm，周向网孔数(3K+1)为13个，带宽d₁为3.14mm，采用六轴数控缠绕机往返循环缠绕3层，在其他参数都相同的情况下端部没有堆积(如图5所示)。其它步骤与具体实施方式一相同。

从截面看，其排网顺序如下：从第一点开始逆时针顺序缠绕，第一层缠绕完毕时第k+1个节点恰好落在第一点右侧三分之一的带间距处，第二层缠绕完毕后，第2k+1点会落在第一点右侧三分之二的带间距处，最后一点即3k+1点会落在第K个落丝点处。如图3所示，图中2、1、K是采用常规方法的落丝点，而k+1、2k+1和3k+1是本方法的落丝点，当缠绕完第3k+1个往复后，就完成了三层布满缠绕。通过这样的有序错位，立体叠加，使整体线形紧凑，有助于保证最终成孔的精度。

为消除无谓的堆积现象，采用延长过度段长度的方法，错开非测地线缠绕段；同时把起始圆周上的空缠转移到测地线缠绕阶段，让找寻起始点位置而空转的中心角放到定缠绕角阶段来缠绕，在保证缠绕角不变的前提下，相应地加大测地线的缠绕长度，使每次往复后落丝点都落在下一个往复的起始点，这样既避免了累积误差又解决了金属滤油网端部堆积。

在缠绕机精度允许的范围内，往返次数越多缠绕均布效果越好，能排列出微米级精度的均匀网孔。

Claims (3)

1.金属滤油网多层叠加缠绕成形方法，其特征在于该方法的步骤如下：

步骤一、设计柱型芯模；

步骤二、采用HG-2喷管大型数控纤维缠绕机按下式

$d_0\cos a=\frac{3K(d_1+d_2)}{3K+1}---\left(1\right)$

求取缠绕控制代码，按照多切点多层金属丝交错搭接缠绕的缠绕方法往柱型芯模上进行缠绕；式(1)中K为单层切点数、d₀为带间距，带间距d₀应满足(3K+1)d₀＝3πD，其中：d₁为带宽；d₂为预先设定的网孔宽；α为缠绕角；D为圆柱直径；三层网孔已成形，再进行多层缠绕时重复上述缠绕过程，金属丝的落点落在相对应的上一层金属丝及芯模上；

步骤三、将步骤二缠绕成型后的金属滤油网及其芯模，在1150～1250℃下进行烧结，脱去芯模、然后再将金属滤油网两端延长的过渡段采用线切割机床进行切除，即缠绕制成金属滤油网。

2.根据权利要求1所述的金属滤油网多层叠加缠绕成形方法，其特征在于取圆柱直径D为40mm，等缠绕角缠绕长度为100mm，周向网孔数(3K+1)为13个，带宽d₁为3.14mm，往返循环缠绕3层。

3.根据权利要求1所述的金属滤油网多层叠加缠绕成形方法，其特征在于金属丝宽度为0.08～1.0mm。

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