本发明涉及一种降噪结构的设计方法，具体涉及一种利用降噪涂料做芯层的防护降噪结构及其制备方法。
背景技术：
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目前，层合材料越来越多应用在建筑和机械加工领域，机械加工厂房一般设有良好的吸声材料和吸声结构防止声音的二次污染。主动降噪技术主要是通过在声源处降噪、传播路径降噪、以及声音接受出降噪。国内高速机床提倡绿色生产，但是目前机械加工中的各种噪音通过降噪防护罩未设置或很少设置相应的降噪设施，进而对操作人员产生较大的危害。为了减少噪声危害在考虑生产工艺与加工成本的基础上提出了新型的吸隔声降噪防护结构层，可以很好的降低受声源处的噪声污染。
芯层材料多为泡沫材料、竹炭纤维材料等，但是考虑降噪防护罩的生产工艺这些芯层材料不适合用于复杂构件芯层。考虑告诉机床降噪防护罩的使用条件(高速切削液冲击与腐蚀)不适合在内防护壁涂刷或是粘贴吸隔声材料，在外降噪防护罩外防护壁粘贴和涂刷吸隔声材料其隔声性会有所下降又影响美观。因此我们将降噪层作为芯层涂刷在夹层中间，这种结构加工简单经济又有良好的降噪性能，就可以满足安全生产的需要又可以满足绿色生产的需要。
通常采用的阻尼芯层或是多孔材料的芯层作为吸隔声材料，由于通产所做的隔声构件结构简单，尤建筑行业应用最为广泛。但是在机械加工中，降噪防护罩结构与生产工艺相对复杂，不利于在其内装夹芯层，而目前采用的降噪贴膜，不适合批量作业。
技术实现要素：
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本发明的目的在于提供一种防护降噪结构及其制备方法，以突破传统吸隔声防护结构的局限，在满足结构强度的前提下将降噪涂层作为芯层，克服目前降噪防护罩隔声性能差、吸隔声材料厚重，尤其是内层降噪材料怕切削夜腐蚀，外层材料影响美观以及厚重的弊端，本发明在实现增加降噪防护罩的防护性能的同时实现了防腐蚀并且可以满足降噪防护罩的造型需要，增加了降噪层的使用寿命。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现：
一种防护降噪结构，包括内层板、外层板，以及设置在内层板和外层板之间的降噪涂层与肋筋。
本发明进一步的改进在于，内层板和外层板均采用优质碳素结构钢或冷轧钢板焊接成型。
本发明进一步的改进在于，内层板的厚度较外层板的厚度小1～2mm，降噪涂层的厚度为2～4mm。
本发明进一步的改进在于，降噪涂层采用阻尼性能好的吸隔声涂料或者纤维类降噪涂料。
本发明进一步的改进在于，肋筋焊接在内层板的夹层一侧。
本发明进一步的改进在于，降噪涂料喷涂在内层板的夹层一侧。
本发明进一步的改进在于，内层板与外层板在肋筋处通过柳钉或螺钉紧固。
本发明进一步的改进在于，肋筋的厚度大于降噪涂层的厚度1～1.5mm，在降噪涂层与内层板、外层板之间形成空气背吸层。
一种防护降噪结构的制备方法，包括以下步骤：
1)根据设计图纸编程下料，外层板与内层板按照设计要求在考虑降噪涂层厚度与肋筋厚度的基础上下料；
2)折弯，外层板与内层板根据图纸上的尺寸，材料厚度确定降噪防护罩内、外层板折弯时用的刀具和刀槽，其次是安装以下先后顺序进行折弯：先内后外，先小后大，先特殊后普通；
3)焊接，将成型后的内层板焊接肋筋，具体是内层板的内侧打凸点，并焊接肋筋；
4)表面处理，首先进行内层板、外层板电镀处理，电镀后进行磷化处理，磷化处理后对内层板、外层板非夹层一侧进行喷涂处理，最后在内层板内侧进行降噪防护涂料喷涂工艺处理；
5)装配，将内层板与外层板通过铆钉进行装配，得到降噪防护结构。
本发明具有如下的有益效果：
本发明提供的双层防护结构，可以有效抵挡高速冲击，同时由于增设的肋筋使结构的强度得到最大限度地提升，在降噪防护罩内外层板中间喷涂吸隔音涂料，通过降噪涂层的作用可以减少降噪防护罩外的直达噪音，由于肋筋厚度略大于降噪涂层的厚度因此在降噪涂层与内层板间形成1～1.5mm“背吸”层，会极大提升降噪防护罩的降噪性能。
本发明提供的一种防护降噪结构的制备方法，此方法降噪材料为吸隔音涂料与空气“背吸”层复合降噪隔声性能优良，防护罩成型简单、易实现，机加成本费低，在生产中容易机械流水作业，与传统的降噪结构相比更容易实现产业化。
综上所述。本发明具有优良的防护性能和降噪性能，相比于目前的吸音棉与泡沫铝等吸声隔音材料生产工艺简单更有利于批量生产与流水作业。
附图说明：
图1为降噪防护板结构示意图。
其中：1为内层板，2为外层板，3为降噪涂层，4为肋筋。
具体实施：
以下结合附图对本发明做出进一步的说明。
如图1所示，本发明提供的一种防护降噪结构，包括内层板1、外层板2，以及设置在内层板1和外层板2之间的降噪涂层3与肋筋4。
其中，内层板1和外层板2均采用优质碳素结构钢或冷轧钢板钣金或焊接成型，且内层板1的厚度较外层板2的厚度小1～2mm，降噪涂层3的厚度为2～4mm，肋筋4的厚度大于降噪涂层的厚度1～1.5mm。
本发明提供的一种防护降噪结构的制备方法，包括以下步骤：
(1)根据设计图纸编程下料。外层板2与内层板1按照设计要求在考虑降噪涂层3厚度与肋筋4厚度的基础上下料。工件落料后，边角、毛刺、接点要进行必要的修整(打磨处理)，在刀具接点处，用平锉刀进行修整，对于毛刺较大的工件用打磨机进行修整，小内孔接点处用相对应的小锉刀修整。
(2)折弯机折弯。外层板2与内层板1根据图纸上的尺寸，材料厚度确定降噪防护罩内、外层板折弯时用的刀具和刀槽，避免产品与刀具相碰撞,下模的选用根据板材的厚度来确定。其次是确定折弯的先后顺序，折弯一般规律是先内后外，先小后大，先特殊后普通。
(3)焊接，将成型后的内层板1焊接肋筋4。内层板夹层一侧打凸点，焊接肋筋，保证与内层板均匀接触，保证各点加热的一致及焊接位置确定。
(4)表面处理。首先进行降噪防护罩内、外层板电镀处理，电镀后进行磷化处理，磷化处理后对降噪防护罩内、外层板非夹层一侧进行喷涂处理。最后在内层板夹层一侧进行降噪防护涂料喷涂工艺处理。(喷涂时对肋筋、装配孔等位置采用必要的防护措施)。
(5)装配及包装。将内层板1与外层板2通过铆钉进行装配。
防护机理
双层防护结构对冲击载荷防护优于相同面密度的单层钢板，在达到相同防护强度的前提下，双层结构比单层结构用料少，质量轻。双层降噪防护罩可使撞击碎片的能量层层减弱，降低了切削碎片或是砂轮损坏的冲击能量，提高了降噪防护罩的防护强度。
降噪机理
隔音涂料里的主要隔音原料为纳米多层结构材料，将涂料分子材料夹在中间。整个中间膜均匀地分布了具有隔音效果的微粒子，通过减少透射的声波能量，从而起到吸音隔音的作用。降噪涂层与外层板2之间存在的背吸层，将会极大提高防护结构的隔声性能。
降噪防护罩材料的选择，根据降噪防护罩的防护等级选用优质碳素结构钢或冷轧钢板作为防护层，其中芯层为降噪性能优良的的吸隔声涂料。这种防护结构对于高速冲击的切屑、磨屑以及刀具损坏的飞出碎片有很好的防护作用，其在10-6000Hz噪声频率范围内具有良好的降噪性能，可满足国内大多数机床生产厂家对防护与降噪需求。根据不同机床的生产实际需要，可适当的减少或增加防护板的厚度，也可通过改变结构的芯层材料实现，具体须通过防护冲击仿真与实验以及生产实际测试确定。
工艺要求：
选择防护板材后，通过下料、焊接、钣金设备等根据生产需要加工内外层降噪防护罩，在加工时，由于防护涂料不能挤压，损坏为保证内外层板具有合适的吻合尺寸，须考虑涂料厚度以及折弯半径。
内层板夹层一侧焊接肋筋，要求焊接牢固，除焊渣，内层板无变形，对内外层板进行其他工艺处理。
选择降噪涂料，内层板均匀喷涂吸隔声涂料。喷枪距离降噪防护罩20-30cm，喷枪速度宜为30-60cm/s，喷涂顺序，先上后下，先里后外，先棱边再大面，无漏涂、鼓包现象。
降噪涂层喷涂完毕后，内外层扣合后根据降噪防护罩尺寸周围采用柳钉锚固，如若需要加强其强度和稳定性在降噪防护罩外层内部可适当增加筋的数量，其适宜宽度为8～10mm。内外层在筋肋处通过柳钉或螺钉紧固。锚固后确保内外层无变形，涂料无挤压损坏，降噪涂层与外层板之间形成1～1.5mm背吸层。