【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属橡胶，特别涉及一种金属橡胶毛坯及其制备方法和金属橡胶成型件。
技术介绍
1、金属橡胶材料是一种均质的弹性多孔物质，经特殊的工艺方法，将一定质量的、拉伸开的、螺旋状态的金属丝有序的排放在冲压或碾压模具中，然后用冷冲压的方法而压制成型以及必要的热处理工艺制备而成，因其呈现类似橡胶材料的弹性和阻尼性能，同时保持金属外观行为，故而得名金属橡胶。
2、金属橡胶材料的内部结构是金属丝相互交错联形成的类似橡胶高分子结构那样的空间网状结构，在受到振动位移时可以耗散大量能量而起到阻尼作用，为其本身实是金属而非橡胶，故金属橡胶制品具有承载能力高、大阻尼、可在较宽频带内减振、抗冲击抗油、抗腐蚀、耐高低温、抗湿、耐老化、不挥发、易维护、可以根据需要制成各种结构形状等优点，特别适合于制备航空航天、国防、机械、交通运输等在特殊工况下的阻尼减振、冲击防护、过滤、密封、噪声控制及热传导等构件，可以用在传统橡胶材料不能使用的有特殊要求的空间飞行器及其它构件上，以完成弹簧隔振器和橡胶减振、缓冲、阻尼元件无法承担和完成的任务。
3、在金属橡胶的制备过程中，通常更关注于将金属橡胶毛坯冲压成金属橡胶，而对金属橡胶毛坯的编制工艺关注较少，不同的金属橡胶毛坯编织工艺会导致金属橡胶的性能产生差异，比如内部金属丝之间的勾连/啮合情况不一致，毛坯和芯轴的松紧程度不同，张力不同，可能会导致金属橡胶结构松散冲压时不易成型，影响金属橡胶的刚度和阻尼性能。
4、有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路b>
1、本专利技术的目的在于提供一种金属橡胶毛坯的制备方法，通过该制备工艺制成的金属橡胶毛坯内部金属丝之间的勾连/啮合情况相同，毛坯与芯轴之间的松紧程度一致，保持一样的张力；制备的金属橡胶具有良好的刚度、阻尼性能和良好的应对不同方向承载力的性能。
2、为了达到上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术的第一目的在于提供一种金属橡胶毛坯的制备方法，包括以下步骤：
4、s1.提供由金属丝制成的螺旋卷；
5、s2.根据预设的金属橡胶成型件的密度ρ和尺寸v，确定所需螺旋卷的总质量m0；
6、s3.在芯轴上设置n个缠绕节点，根据螺旋卷在芯轴上的缠绕角度θ和芯轴的直径d，确定任意相邻两个缠绕节点的高度h1＝d×tanθ，则螺旋卷在芯轴上的总缠绕高度h0符合以下公式(1)和公式(2)：
7、h0 ＝ (n-1)× h1 (1)
8、a1 × m0≤h0≤a2 × m0 (2)
9、其中，h0为螺旋卷在芯轴上的总缠绕高度，单位为cm；h1为芯轴上任意相邻两个缠绕节点的高度，单位为cm；n为芯轴上的缠绕节点的数量，n为整数且n≥2；a1和a2均为缠绕系数，a1取值为0.2，a2取值为0.25，单位为cm/g；m0为螺旋卷的总质量，单位为g；
10、s4.将螺旋卷沿着芯轴上的缠绕节点的轨迹缠绕，制得金属橡胶毛坯。
11、进一步的，在本专利技术上述技术方案的基础上，步骤s1中，根据螺旋卷在芯轴上的缠绕角度θ，采用以下公式(3)确定螺旋卷的螺距p：
12、p ＝(θ-15°)/b (3)
13、其中，p为螺旋卷的螺距，单位为mm；θ为缠绕角度，单位为°；b为螺距系数，取值为10，单位为°/mm。
14、进一步的，在本专利技术上述技术方案的基础上，步骤s1中，所述螺旋卷的螺距和螺径相同。
15、进一步的，在本专利技术上述技术方案的基础上，步骤s1中，所述螺旋卷的螺距和螺径为1.5-4.5mm；
16、和/或，所述金属丝的直径为0.15-0.3mm。
17、进一步的，在本专利技术上述技术方案的基础上，步骤s2中，所需螺旋卷的总质量m0＝ρ×v。
18、进一步的，在本专利技术上述技术方案的基础上，步骤s1和步骤s3中，所述螺旋卷在芯轴上的缠绕角度为30～60°，优选为45°。
19、进一步的，在本专利技术上述技术方案的基础上，步骤s4中，所述缠绕过程包括：先将螺旋卷沿缠绕节点的轨迹以同一倾斜方向自下而上进行缠绕，再将螺旋卷沿缠绕节点的轨迹以所述倾斜方向的相反方向自上而下进行缠绕，依次重复交叉缠绕，制得金属橡胶毛坯；
20、进一步的，在本专利技术上述技术方案的基础上，步骤s4中，所述缠绕过程包括：先将螺旋卷沿缠绕节点的轨迹以同一倾斜方向自上而下进行缠绕，再将螺旋卷沿缠绕节点的轨迹以所述倾斜方向的相反方向自下而上进行缠绕，依次重复交叉缠绕，制得金属橡胶毛坯。
21、本专利技术的第二目的在于提供一种金属橡胶毛坯，采用本专利技术第一目的提供的金属橡胶毛坯的制备方法制成。
22、本专利技术的第三目的在于提供一种金属橡胶成型件，采用本专利技术第二目的提供的金属橡胶毛坯制成；
23、优选的，将所述金属橡胶毛坯移除芯轴，然后进行冲压成型，得到金属橡胶。
24、与现有技术相比，本专利技术的技术方案至少具有以下技术效果：
25、(1)本专利技术提供了一种金属橡胶毛坯的制备方法，通过对金属橡胶毛坯制备过程中螺旋卷在芯轴上的缠绕高度以及缠绕节点等细节参数的设置，使得螺旋卷在沿芯轴缠绕过程中能够达到良好的缠绕精度，从而使所制得的金属橡胶毛坯内部金属丝之间的勾连/啮合情况一致，毛坯与芯轴之间的松紧程度一致，保持一样的张力，为后续制备金属橡胶成型件提供了良好的基础。
26、(2)本专利技术提供了一种金属橡胶成型件，采用本专利技术提供的上述金属橡胶毛坯的制备方法制得。鉴于上述金属橡胶毛坯所具有的优势，使得由其制得的金属橡胶成型件具有良好的刚度、阻尼性能和良好的应对不同方向承载力的性能。
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1.一种金属橡胶毛坯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，根据螺旋卷在芯轴上的缠绕角度θ，采用以下公式(3)确定螺旋卷的螺距P：
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述螺旋卷的螺距和螺径相同。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述螺旋卷的螺距和螺径为1.5-4.5mm；
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所需螺旋卷的总质量m0＝ρ×V。
6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤S1和步骤S3中，所述螺旋卷在芯轴上的缠绕角度为30～60°，优选为45°。
7.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述缠绕过程包括：先将螺旋卷沿缠绕节点的轨迹以同一倾斜方向自下而上进行缠绕，再将螺旋卷沿缠绕节点的轨迹以所述倾斜方向的相反方向自上而下进行缠绕，依次重复交叉缠绕，制得金属橡胶毛坯。
8.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于
9.一种金属橡胶毛坯，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的制备方法制成。
10.一种金属橡胶成型件，其特征在于，采用权利要求9所述的金属橡胶毛坯制成；
...【技术特征摘要】
1.一种金属橡胶毛坯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，根据螺旋卷在芯轴上的缠绕角度θ，采用以下公式(3)确定螺旋卷的螺距p：
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述螺旋卷的螺距和螺径相同。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述螺旋卷的螺距和螺径为1.5-4.5mm；
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所需螺旋卷的总质量m0＝ρ×v。
6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤s1和步骤s3中，所述螺旋卷在芯轴上的缠绕角度为30～60°，优选为45°。
7.根据权利要求1-5...
【专利技术属性】
技术研发人员：李静媛，刘春亭，高俊，刘阳力，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：
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