CN108591335B - 一种具有拉胀特性的金属编织网缓冲结构及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有拉胀特性的金属编织网缓冲结构及其制备方法，涉及金属橡胶领域。金属橡胶以兼具金属材料的特性和橡胶的高弹性，被广泛应用于高温、高压、腐蚀、剧烈振动等苛刻条件中，主要以金属丝线绕制成弹簧经后续加工而成。在振动冲击中，作为缓冲减振结构，其主要依靠金属丝线间的相对位移产生干摩擦，达到耗能减振的作用。本发明不同于传统金属橡胶以弹簧作为单元体，设计出一种具有拉胀特性的双箭头型单元体，用此单元体编织成金属缓冲网，使这种具有拉胀特性的金属编织网缓冲结构在受到振动冲击时，不仅发生金属丝间干摩擦产生的耗能，还会通过此拉胀单元体增大缓冲结构的弹性变形，从而达到更好的缓冲减振效果。
Description
技术领域
本发明涉及金属橡胶领域，具体涉及一种具有拉胀特性的金属编织网缓冲结构及其制备方法。
背景技术
金属橡胶作为一种兼具金属材料特性与橡胶弹性的均质多孔弹性材料，为航空国防、电子和生物工程等市场开辟了需要坚固、灵活和可拉伸电导体的新应用领域。金属橡胶构件可实现高温、低温、高压、高真空、腐蚀及振动等环境下的阻尼、减振、过滤、密封、节流、热传导等问题。目前金属橡胶作为减振垫已被广泛研究并应用。传统金属橡胶主要是由金属丝缠绕成弹簧，经过拉伸、组合等程序形成毛坯，此种金属橡胶主要靠金属丝间的干摩擦达到耗能减振的作用。在此基础上，金属橡胶在承载方向的弹性变形越大，则对振动冲击的缓冲效果越好。基于此原理，本发明提出一种具有拉胀特性的金属编织网缓冲结构，不同于传统金属橡胶由弹簧拉伸压制而成，本发明中的金属编织网由双箭头型单元构成，此种单元结构可增大金属编织网在受到振动冲击时的弹性变形，达到更好的缓冲效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有拉胀特性的金属编织网缓冲结构及其制备方法，可超越传统金属橡胶的弹性变形能力，在冲击振动中起到更好的减振隔振效果。
一种具有拉胀特性的金属编织网缓冲结构，其特征在于，由模具制成的多个具有拉胀特性且结构相同的单元体1组成；所述结构中的单元体1为双箭头型负泊松比结构，单元体1由上下两部分构成，上部由金属丝线2编织为夹角较小的箭头，下部则由同一根金属丝线2连续编织为夹角较大的箭头；每个单元体1由四个端点固定，四个端点分别与上下左右相邻单元体1共用；具有拉胀特性的金属编织网缓冲结构由同一根金属丝线2连续编织而成。
所述结构为网状，其尺寸可根据需求通过计算各行各列所需单元体1进行编织。
所述具有拉胀特性的金属编织网缓冲结构由一根金属丝线2连续编织而成，金属丝线2主要采用奥氏体不锈钢材料。
所述模具在其模具基座4上分布有直径相等的细圆柱3，且细圆柱3的直径与单元体1的端点直径相等。
一种具有拉胀特性的金属编织网缓冲结构制备方法，其特征在于，步骤如下：
步骤一：根据需求计算单元体1尺寸，制作单元体1端点分布模具；
步骤二：选取直径合适的不锈钢金属丝线2作为原料；
步骤三：通过模具端点的分布位置，将丝线编织成由多个具有拉胀特性且结构相同的单元体1组成的金属缓冲网；
步骤四：将编织完的金属缓冲网结构脱膜，卷制成金属橡胶毛坯，其卷制方向与双箭头方向垂直；
步骤五：将卷制成的金属橡胶毛坯压制成金属橡胶块，其金属橡胶块形状圆柱或长方体及其他形状；所述单元体1双箭头方向与金属橡胶块高度方向一致，同时与承载方向一致；即为所述一种具有拉胀特性的金属编织网缓冲结构。
本发明的有益效果在于：
突破传统金属橡胶采用金属丝绕制为弹簧，并拉伸至合适螺距后加工为金属橡胶的工艺流程，采用一种具有拉胀特性的双箭头型单元结构代替弹簧结构，从而使编织得到的金属网状结构在缓冲、减振、隔振中弹性变形更大，表现更为优异。
附图说明
图1为本发明的具有拉胀特性的金属编织网示意图；
图2为本发明制备具有拉胀特性的金属编织网结构的模具俯视图；
图3为本发明制备具有拉胀特性的金属编织网结构的模具主视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
参见图1，其中1为组成金属编织网的单元体，单元体1由夹角不同的两个箭头组成，上箭头为夹角较小的∠BAD，下箭头为夹角较大的∠BCD。点ABCD为单元体1的四个端点，与上下左右相邻的单元体共用。2为金属丝线。一种具有拉胀特性的金属编织网缓冲结构由图1中多个相同的单元体1组成，单元体1由夹角分别为∠BAD和∠BCD的双箭头型组成。
因此一种具有拉胀特性的金属编织网缓冲结构的制备实施方式为：
步骤一：根据需求，确定单元体1的两个夹角大小及ABCD四个端点的间距；
步骤二：按照单元体的尺寸，制作单元体端点分布模具，模具如图2和图3所示；
步骤三：选取直径合适的不锈钢金属丝线2作为编织原料；
步骤四：通过模具端点的分布位置，将丝线依托模具中各细圆柱3，编织成由多个具有拉胀特性且结构相同的单元体1组成的金属缓冲网；
步骤五：将编织完的金属缓冲网脱膜，卷制成金属橡胶毛坯，卷制方向与双箭头方向垂直，即为单元体1中
方向；
步骤六：将卷制成的金属橡胶毛坯压制成金属橡胶块，即为所述一种具有拉胀特性的金属编织网缓冲结构，高度为单元体1中
方向，也为承载方向。
所述具有拉胀特性的金属编织网缓冲网其尺寸可根据需求通过计算各行各列所需单元体进行编织；
所述由具有拉胀特性的金属编织网缓冲网结构制备的金属橡胶块形状可压制成为圆柱或长方体及其他形状；
由本发明制备的具有拉胀特性的金属编织网缓冲网结构，其中的单元体1为双箭头型负泊松比结构，在承受拉伸压缩载荷时，可实现结构膨胀的功能。不同于传统金属橡胶由弹簧拉伸压制而成，本发明中的金属编织网由双箭头型单元构成，除金属丝线间产生的位移干摩擦使能量耗损外，此种单元结构可增大金属编织网在受到振动冲击时的弹性变形，达到更好的缓冲效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种具有拉胀特性的金属编织网缓冲结构，其特征在于，由模具制成的多个具有拉胀特性且结构相同的单元体(1)组成；所述结构中的单元体(1)为双箭头型负泊松比结构，单元体(1)由上下两部分构成，上部由金属丝线(2)缠绕编织为夹角较小的箭头，下部则由同一根金属丝线(2)连续缠绕编织为夹角较大的箭头；每个单元体(1)由四个端点固定，四个端点分别与上下左右相邻单元体(1)共用，端点通过金属丝线的缠绕实现单元体间的连接与相互作用；具有拉胀特性的金属编织网缓冲结构由同一根金属丝线(2)连续缠绕编织而成。
2.根据权利要求1所述的一种具有拉胀特性的金属编织网缓冲结构，其特征在于，所述结构为二维编织网状制成，其尺寸根据需求通过计算各行各列所需单元体(1)进行缠绕编织。
3.根据权利要求1所述的一种具有拉胀特性的金属编织网缓冲结构，其特征在于，所述具有拉胀特性的金属编织网缓冲结构由一根金属丝线(2)连续缠绕编织而成，金属丝线(2)采用奥氏体不锈钢材料。
4.根据权利要求1所述的一种具有拉胀特性的金属编织网缓冲结构，其特征在于，所述模具在其模具基座(4)上分布有直径相等的细圆柱(3)，且细圆柱(3)的直径与单元体(1)的端点直径相等。
5.一种具有拉胀特性的金属编织网缓冲结构制备方法，具有拉胀特性的金属编织网缓冲结构由模具制成的多个具有拉胀特性且结构相同的单元体(1)组成；所述结构中的单元体(1)为双箭头型负泊松比结构，单元体(1)由上下两部分构成，上部由金属丝线(2)缠绕编织为夹角较小的箭头，下部则由同一根金属丝线(2)连续缠绕编织为夹角较大的箭头；每个单元体(1)由四个端点固定，四个端点分别与上下左右相邻单元体(1)共用，端点通过金属丝线的缠绕实现单元体间的连接与相互作用；具有拉胀特性的金属编织网缓冲结构由同一根金属丝线(2)连续缠绕编织而成，单元体(1)为双箭头型负泊松比结构，在承受拉伸压缩载荷时，实现结构膨胀的功能，金属编织网由双箭头型单元构成，除金属丝线间产生的位移干摩擦使能量耗损外，此种单元结构可增大金属编织网在受到振动冲击时的弹性变形，单元体(1)由夹角不同的两个箭头组成，上箭头为夹角较小的∠BAD，下箭头为夹角较大的∠BCD，点ABCD为单元体(1)的四个端点，与上下左右相邻的单元体共用，金属编织网缓冲结构由多个相同的单元体(1)组成，单元体1由夹角分别为∠BAD和∠BCD的双箭头型组成；其特征在于，步骤如下：
步骤一：根据需求计算单元体(1)尺寸，制作单元体(1)端点分布模具；
步骤二：选取直径合适的不锈钢金属丝线(2)作为原料；
步骤三：通过模具端点的分布位置，将丝线缠绕编织成由多个具有拉胀特性且结构相同的单元体(1)组成的二维金属缓冲网；
步骤四：将编织完的二维金属缓冲网结构脱膜，卷制成金属橡胶毛坯，其卷制方向与双箭头方向垂直；
步骤五：将卷制成的金属橡胶毛坯压制成金属橡胶块，其金属橡胶块形状圆柱或长方体；所述单元体(1)双箭头方向与金属橡胶块高度方向一致，同时与承载方向一致；即为所述一种具有拉胀特性的金属编织网缓冲结构。
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