CN100419301C - 预埋金属橡胶复合减振材料及其成形方法 - Google Patents

预埋金属橡胶复合减振材料及其成形方法 Download PDF

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Abstract

预埋金属橡胶复合减振材料及其成形方法，它涉及金属复合减振材料。它解决了现有金属橡胶材料空间不连续，表面粗糙，局部性能不理想，不宜承受集中载荷，不适合用于拉伸、剪切和扭转的工作环境的问题。本发明的金属橡胶材料(1)的连接部植埋于连续材料(2)内，金属橡胶材料(1)和连续材料(2)固连。成形方法为：一、制备金属橡胶材料(1)；二、将成形后的金属橡胶材料(1)置于模具内；三、将液态金属或树脂注入模具内，当液态金属或树脂固化后脱模，制成预埋金属橡胶复合减振材料。本发明的复合材料避免了对容纳结构的依赖，减少了设计制造流程及成本，在外载荷作用下表现出较好的阻尼特性，具备了普通橡胶阻尼性能好的优点。

Description

预埋金属橡胶复合减振材料及其成形方法
技术领域
本发明涉及复合减振材料，尤其是金属橡胶复合减振材料及其成形方法。
背景技术
现有减振材料以普通橡胶材料为主，普通橡胶减振材料加工较为容易，可容易的制成各种复杂的形状，可选择加工手段较多。而金属橡胶材料的制备相对复杂，其自身的特性决定了在金属橡胶材料成形后很难进行再加工。金属橡胶材料空间不连续，因此表面粗糙，局部性能不理想，不宜承受集中载荷。粗糙的表面也使得金属橡胶材料与其他连续材料的连接方式受到限制，连接方式仅限于粘接和焊接，粘接和焊接等连接方式的强度低。金属橡胶材料与结构材料的连接不易采用螺纹连接等通用和常用的连接方式。工作方式以承压为主，不适合用于拉伸、剪切和扭转的工作环境。
发明内容
本发明为了解决现有金属橡胶材料空间不连续，表面粗糙，局部性能不理想，不宜承受集中载荷，粗糙的表面也使得金属橡胶材料与其他结构材料的连接方式受到限制，连接方式仅限于粘接和焊接，粘接和焊连接方式的强度低，金属橡胶材料与结构材料的连接不易采用螺纹连接等通用和常用的连接方式，而且不适合用于拉伸、剪切和扭转的工作环境的问题，现提供一种预埋金属橡胶复合减振材料及其成形方法，解决上述问题的具体技术方案如下：
本发明的复合材料由金属橡胶材料和连续材料构成，金属橡胶材料的连接部植埋于连续材料中，金属橡胶材料和连续材料固连。
本发明的复合材料的成形方法的步骤如下：
步骤一、以金属丝为原材料，制备金属橡胶材料；
步骤二、将成形后的金属橡胶材料置于设计成形的模具内；
步骤三、将液态金属或树脂注入步骤二设计的模具内，液态金属或树脂浸入金属橡胶材料连接部的空隙内，当液态金属或树脂固化后脱模，制成预埋金属橡胶复合减振材料。
本发明采用的金属橡胶是以金属丝为原材料制成，具有普通橡胶材料的内部空间网状结构，成形后材料内部金属丝之间相互勾连，在外载荷作用下表现出较好的阻尼特性，既具备了普通橡胶阻尼性能好的优点，又避免了普通橡胶耐腐蚀能力差、适应环境温度区间小，耐湿耐油性差、易老化和真空易挥发的缺点。该复合材料制成的减振器可以承受所有方向的载荷，能够在所有方向上充分发挥其阻尼减振性能。减振器连接强度高、结构重量轻。该复合材料制成的柔性连接器能够提供各个方向的柔性连接和阻尼，具有强度高、全向位移补偿、抗冲击及减振的效果。具有耐腐蚀，不老化的特点。本复合材料的应用避免了对容纳结构的依赖，减少了设计制造流程及成本，具有可观的经济效益。本发明的材料广泛适用于全向的减振和柔性连接的产品。尤其适用于航天等对于结构重量限制严格的工程领域。
附图说明
图1是本发明的结构示意图，图2是具体实施方式四减振器的结构示意图，图3是图2的右视图，图4是具体实施方式五减振器的结构示意图，图5是图4的左视图，图6是具体实施方式六联轴器的结构示意图。图6中3是联结轴。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1描述本实施方式。本实施方式由金属橡胶材料1和连续材料2构成，金属橡胶材料1的连接部植埋于连续材料2中，金属橡胶材料1和连续材料2固连。
具体实施方式二：本实施方式的连续材料2的两端与其他结构的连接，可采用高强度粘接、焊接或者将连续材料2两端制成螺纹或标准接口。
具体实施方式三：本实施方式的成形方法的步骤如下：
步骤一、以金属丝为原材料，制备金属橡胶材料1；
步骤二、将成形后的金属橡胶材料1置于设计成形的模具内；
步骤三、将液态金属或树脂注入步骤二设计的模具内，液态金属或树脂浸入金属橡胶材料1连接部的空隙内，当液态金属或树脂固化后脱模，制成预埋金属橡胶复合减振材料。
本发明金属橡胶的一部分网状结构与连续材料结合紧密，改善了金属橡胶材料的表面性能，扩展了金属橡胶材料的适用环境。本发明的复合材料，金属橡胶不仅能够在压缩状态下工作，也完全能够承受剪切、拉伸及扭转载荷，并在各个方向上具有很高的强度。金属橡胶自身构造的特点决定了其在剪切状态下具有更高的阻尼效果，以往的应用方式不能充分发挥金属材料的阻尼性能。
具体实施方式四：本实施方式的减振器，采用金属丝为1Cr18Ni9Ti不锈钢材料制备金属橡胶材料1；将成形后的金属橡胶材料1置于设计成形的减振器模具内；将液态铝合金注入模具内，铝合金液态金属浸入置于模具内的金属橡胶材料1内，当液态铝合金固化后脱模，制成预埋金属橡胶复合的减振器(如图2所示)。本方式中的其它步骤与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：本实施方式的减振器，采用铜丝制备金属橡胶材料1；将成形后的金属橡胶材料1置于设计成形的减振器模具内；将铝合金液态金属注入模具内，将液态铝合金浸入置于模具内的金属橡胶材料1内，当液态铝合金固化后脱模，制成预埋金属橡胶复合的减振器(如图4所示)。减振器成形后连续材料2左端加工成螺纹孔，使减振器与其它连接结构通过螺纹进行连接；减振器成形后连续材料2右端加工成光滑表面，与其它连接结构进行焊接或粘接。本方式中的其它步骤与具体实施方式三相同。
具体实施方式六：本实施方式的联轴器，金属丝采用0Cr18Ni9Ti不锈钢材料，将成形后的金属橡胶材料1置于设计成形的模具内；将铝合金液态金属注入模具内，将液态铝合金浸入置于模具内的金属橡胶材料1的端部，当液态铝合金固化后脱模，制成预埋金属橡胶复合联轴器(如图6所示)。两端连续材料2的中心开孔带有键槽，与两端转轴连接。本方式中的其它步骤与具体实施方式三相同。
在减振材料成形后将两端连续材料2制成外螺纹，使减振器与其连接结构通过螺纹进行连接。

Claims (7)

1. 预埋金属橡胶复合减振材料，由金属橡胶材料(1)和连续材料(2)构成，其特征在于金属橡胶材料(1)的连接部植埋于连续材料(2)中，金属橡胶材料(1)和连续材料(2)固连。
2. 根据权利要求1所述的预埋金属橡胶复合减振材料，其特征在于连续材料(2)的两端与其它结构的连接采用高强度粘接或焊接。
3. 根据权利要求1所述的预埋金属橡胶复合减振材料，其特征在于连续材料(2)的两端制成螺纹或标准接口，与其它结构进行连接。
4. 根据权利要求1所述的预埋金属橡胶复合减振材料的成形方法，其特征在于该方法的步骤如下：
步骤一、以金属丝为原材料，制备金属橡胶材料(1)；
步骤二、将成形后的金属橡胶材料(1)置于设计成形的模具内；
步骤三、将液态金属或树脂注入步骤二设计的模具内，液态金属或树脂浸入金属橡胶材料(1)连接部的空隙内，当液态金属或树脂固化后脱模，制成预埋金属橡胶复合减振材料。
5. 根据权利要求4所述的预埋金属橡胶复合减振材料的成形方法，其特征在于采用金属丝为1Cr18Ni9Ti不锈钢材料制备金属橡胶材料(1)；将成形后的金属橡胶材料(1)置于模具内；将液态铝合金注入模具内，液态铝合金浸入置于减振器模具内的金属橡胶材料(1)连接部的空隙内，当液态铝合金固化后脱模，制成预埋金属橡胶复合减振器。
6. 根据权利要求4所述的预埋金属橡胶复合减振材料的成形方法，其特征在于采用铜丝制备金属橡胶材料(1)；将成形后的金属橡胶材料(1)置于设计成形模具内；将液态铝合金注入模具内，液态铝合金浸入置于减振器模具内的金属橡胶材料(1)连接部的空隙内，当液态铝合金固化后脱模，制成预埋金属橡胶复合减振器。
7. 根据权利要求4所述的预埋金属橡胶复合减振材料的成形方法，其特征在于金属丝采用0Cr18Ni9Ti不锈钢材料，将成形后的金属橡胶材料(1)置于设计成形的模具内；将液态铝合金注入设计成形的模具内，液态铝合金浸入置于模具内的金属橡胶材料(1)的空隙内，当液态铝合金固化后脱模，制成预埋金属橡胶复合联轴器。
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