一种流水线自动焊接装置及其工作方法与流程

文档序号:12438644阅读:329来源:国知局
一种流水线自动焊接装置及其工作方法与流程

本发明属于焊接设备领域,具体涉及一种流水线自动焊接装置。



背景技术:

进入21世纪以后,随着数字化,自动化,计算机,机械设计技术的发展,以及对焊接质量的高度重视,自动焊接已发展成为一种先进的制造技术,自动焊接设备在各工业的应用中所发挥的作用越来越大,应用范围正在迅速扩大。在现代工业生产中,焊接生产过程的机械化和自动化是焊接机构制造工业现代化发展的必然趋势。

近年来,我国焊接装备制造行业的技术水平有了长足的进步。焊接装备的成套性、自动化程度、制造精度和质量明显提高,应用范围正逐步扩大,尤其是国家制定了拉动内需的政策,进一步促进了焊接。我国生产的焊接装备大多是较简单的焊接操作机、滚轮架、变位机、翻转机和回转平台等,成套性较差,自动化程度低。焊接操作机与配套设备基本上不能联动控制,用户必须自行改造,随着国外先进成套焊接设备的大量引进,促使国产的焊接装备无论在成套性和自动化程度,还是设备精度和制造质量方面都有不同程度的提高,但从整体水平来说,与先进国家的同行业相比,尚有较大的差距。

目前,在焊接技术领域中,为了降低成本,推行自动化焊接技术,控制焊接过程中的各种参数,实现焊接工序自动化,可以减轻劳动强度、改善劳动条件,然而在焊接送料还是大多采用人工夹持,这样浪费了人力资源,浪费时间,降低了生产效率,并且在焊接过程中,很容易对人身造成伤害,不利于安全生产。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本发明提供一种流水线自动焊接装置,包括:升降装置1,支撑钢架2,输送辊道3,操控中心4,焊接装置5;所述支撑钢架2材质为锰钢,支撑钢架2前端顶部设有升降装置1,升降装置1与支撑钢架2螺纹连接;所述升降装置1上安装有焊接装置5,焊接装置5与升降装置1滑动连接;所述支撑钢架2前侧设有输送辊道3,输送辊道3前侧置有操控中心4,其中输送辊道3高度调节范围在50cm~150cm之间。

进一步的,所述升降装置1包括:传动丝杠1-1,直线滑轨1-2,提升电机1-3,提升电机固定座1-4,滑轨固定板1-5,上限位传感器1-6,下限位传感器1-7;所述滑轨固定板1-5为矩形结构,滑轨固定板1-5表面两侧布置有直线滑轨1-2,直线滑轨1-2共有两个,直线滑轨1-2与滑轨固定板1-5螺纹连接;所述滑轨固定板1-5顶端中心设有提升电机固定座1-4,提升电机固定座1-4端部设有提升电机1-3,其中提升电机1-3输出轴端部连接有传动丝杠1-1,传动丝杠1-1与提升电机1-3驱动连接;所述上限位传感器1-6和下限位传感器1-7分别位于滑轨固定板1-5一端上下侧;

所述提升电机1-3、上限位传感器1-6和下限位传感器1-7均通过导线与操控中心4控制相连。

进一步的,所述焊接装置5包括:传动丝母5-1,承载座5-2,焊接头5-3;所述承载座5-2顶端中心设有传动丝母5-1,传动丝母5-1与承载座5-2螺纹连接;所述承载座5-2下端设有焊接头5-3,焊接头5-3与承载座5-2驱动连接。

进一步的,所述承载座5-2包括:中心轴5-2-1,固定法兰5-2-2,固定板5-2-3,转动轴主齿轮5-2-4,转动轴副齿轮5-2-5,转动轴5-2-6,变速箱5-2-7,转动轴驱动电机5-2-8;所述固定板5-2-3中心设有固定法兰5-2-2,固定法兰5-2-2与固定板5-2-3螺纹连接;所述固定法兰5-2-2中心贯穿有中心轴5-2-1,中心轴5-2-1外部嵌套有转动轴5-2-6,其中中心轴5-2-1外径与转动轴5-2-6内径差值在3mm~5mm之间,中心轴5-2-1与转动轴5-2-6同轴心;所述固定板5-2-3内部中心设有转动轴主齿轮5-2-4,转动轴主齿轮5-2-4与转动轴5-2-6固定连接;所述转动轴副齿轮5-2-5位于转动轴主齿轮5-2-4一侧,转动轴副齿轮5-2-5与转动轴主齿轮5-2-4驱动连接;所述变速箱5-2-7位于转动轴副齿轮5-2-5上端,其中变速箱5-2-7输入轴一端设有转动轴驱动电机5-2-8,变速箱5-2-7输入轴与转动轴驱动电机5-2-8驱动连接;

所述转动轴驱动电机5-2-8通过导线与操控中心4控制相连。

进一步的,所述焊接头5-3包括:传动齿条5-3-1,驱动电机5-3-2,位移平台5-3-3,弹簧5-3-4,压轴5-3-5,下行程开关5-3-6,焊枪5-3-7,焊枪转动电机5-3-8,上行程开关5-3-9;所述传动齿条5-3-1位于转动轴5-2-6底端一侧,传动齿条5-3-1与转动轴5-2-6固定连接;所述位移平台5-3-3置于转动轴5-2-6上,位移平台5-3-3与转动轴5-2-6滑动连接;所述位移平台5-3-3上表面设有驱动电机5-3-2,位移平台5-3-3前表面设有焊枪转动电机5-3-8,其中焊枪转动电机5-3-8轴端布置有焊枪5-3-7;所述压轴5-3-5位于转动轴5-2-6底端中心,压轴5-3-5外径表面嵌套有弹簧5-3-4;所述上行程开关5-3-9和下行程开关5-3-6分别位于传动齿条5-3-1上下两端一侧;

所述驱动电机5-3-2、下行程开关5-3-6、焊枪转动电机5-3-8和上行程开关5-3-9均通过导线与操控中心4控制相连。

进一步的,所述弹簧5-3-4由高分子材料压模成型,弹簧5-3-4的组成成分和制造过程如下:

一、弹簧5-3-4组成成分:

按重量份数计,[2-(4-氯苯基)-1-甲基-2-氧代乙基]丙二酸87~135份,3-氨基-4-氯苯甲酸(2-十二烷氧-1-甲基-2-氧代)乙酯123~195份,1,2-苯二甲酸单[2-[(1-氧代-2-丙烯基)氧]乙基]酯38~67份,(Z)-2-丁烯二酸-2-[(2-甲基-1-氧代-2-丙烯基)氧基]乙基单酯54~105份,1,2-苯二甲酸单[2-[(1-氧代-2-丙烯基)氧]乙基]酯135~187份,5-[(3-羧基-5-甲基-4-氧代-2,5-环己二烯-1-亚基)[4-(二乙基氨基)苯基]甲基]-2-羟基-3-甲基苯甲酸45~76份,浓度为55ppm~86ppm的R-α-[(3-甲氧基-1-甲基-3-氧代-1-丙烯基)氨基]-1,4-环己二烯-1-乙酸钠盐67~132份,1-[(1-甲基乙基)氨基]-3-[2-(2-丙烯基)苯氧基]-2-丙醇12~36份,2-甲基-1-氮丙啶丙烯酸-2-乙基-2-[[3-(2-甲基-1-吖丙啶基)-1-氧代丙氧基]甲基]-1,3-丙二基酯39~116份,交联剂96~188份,2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-氧代-1-咪唑啉基)乙基酯45~82份,1,2-环己烷二甲酸单[2[(2-甲基-1-氧代-2-丙烯酰)氧基]乙基]酯77~146份,4-环己烯-1,2-二甲酸单[2-[(1-氧代-2-丙烯基)氧基]乙基]酯213~286份,(S)-3-烯丙基-2-甲基-4-氧代-环戊-2-烯基(1R,3R)-2,2-二甲基-3-(2-甲基-1-丙烯基)环丙烷羧酸酯195~268份;

所述交联剂为2-(4'-(2',4'-二氯苯氧基)苯氧基)丙酸甲酯、2-丙烯酸-2-甲氧基乙酯、3-苯基-2-丙烯酸苯甲酯中的任意一种;

二、弹簧5-3-4的制造过程,包含以下步骤:

第1步:在反应釜中加入电导率为6.85μS/cm~9.46μS/cm的超纯水1670~3560份,启动反应釜内搅拌器,转速为65rpm~125rpm,启动加热泵,使反应釜内温度上升至86℃~152℃;依次加入[2-(4-氯苯基)-1-甲基-2-氧代乙基]丙二酸、3-氨基-4-氯苯甲酸(2-十二烷氧-1-甲基-2-氧代)乙酯、1,2-苯二甲酸单[2-[(1-氧代-2-丙烯基)氧]乙基]酯,搅拌至完全溶解,调节pH值为7.4~9.4,将搅拌器转速调至92rpm~168rpm,温度为118℃~186℃,酯化反应18~40小时;

第2步:取(Z)-2-丁烯二酸-2-[(2-甲基-1-氧代-2-丙烯基)氧基]乙基单酯、1,2-苯二甲酸单[2-[(1-氧代-2-丙烯基)氧]乙基]酯进行粉碎,粉末粒径为1000~1300目;加入5-[(3-羧基-5-甲基-4-氧代-2,5-环己二烯-1-亚基)[4-(二乙基氨基)苯基]甲基]-2-羟基-3-甲基苯甲酸混合均匀,平铺于托盘内,平铺厚度为20mm~45mm,采用剂量为8.6kGy~14.5kGy、能量为11.5MeV~15.6MeV的α射线辐照100~200分钟,以及同等剂量的β射线辐照100~200分钟;

第3步:经第2步处理的混合粉末溶于R-α-[(3-甲氧基-1-甲基-3-氧代-1-丙烯基)氨基]-1,4-环己二烯-1-乙酸钠盐中,加入反应釜,搅拌器转速为155rpm~243rpm,温度为132℃~198℃,启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.42MPa~1.86MPa,保持此状态反应22~32小时;泄压并通入氡气,使反应釜内压力为0.35MPa~1.55MPa,保温静置12~20小时;搅拌器转速提升至248rpm~312rpm,同时反应釜泄压至0MPa;依次加入1-[(1-甲基乙基)氨基]-3-[2-(2-丙烯基)苯氧基]-2-丙醇、2-甲基-1-氮丙啶丙烯酸-2-乙基-2-[[3-(2-甲基-1-吖丙啶基)-1-氧代丙氧基]甲基]-1,3-丙二基酯完全溶解后,加入交联剂搅拌混合,使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为6.7~8.5,保温静置14~24小时;

第4步:在搅拌器转速为325rpm~386rpm时,依次加入2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-氧代-1-咪唑啉基)乙基酯、1,2-环己烷二甲酸单[2[(2-甲基-1-氧代-2-丙烯酰)氧基]乙基]酯、4-环己烯-1,2-二甲酸单[2-[(1-氧代-2-丙烯基)氧基]乙基]酯和(S)-3-烯丙基-2-甲基-4-氧代-环戊-2-烯基(1R,3R)-2,2-二甲基-3-(2-甲基-1-丙烯基)环丙烷羧酸酯,提升反应釜压力,使其达到1.75MPa~3.25MPa,温度为220℃~310℃,聚合反应20~35小时;反应完成后将反应釜内压力降至0MPa,降温至23℃~42℃,出料,入压模机即可制得弹簧5-3-4。

进一步的,本发明还公开了一种流水线自动焊接装置的工作方法,该方法包括以下几个步骤:

第1步:在该设备工作之前,操作人员根据待加工的产品的外观尺寸以及焊接位置,对输送辊道3进行适当的高度调节,促使焊接装置5达到其工作行程;

第2步:工作人员按下启动按钮,此时,输送辊道3将待加工产品输送至焊接装置5下方,此时焊接装置5开始焊接工作,此时操控中心4产生电信号,控制提升电机1-3、转动轴驱动电机5-2-8、驱动电机5-3-2和焊枪转动电机5-3-8启动,控制焊枪5-3-7沿着预先设定的轨迹运动;

第3步:在焊接装置5运动的过程中,此时位于升降装置1内部的上限位传感器1-6和下限位传感器1-7开始工作;当焊接装置5运动到上限位传感器1-6和下限位传感器1-7设定范围内时,上限位传感器1-6和下限位传感器1-7产生电信号,传输至操控中心4,操控中心4控制提升电机1-3停止转动,并改变提升电机1-3下次启动时的转向;

第4步:在位移平台5-3-3运动的过程中,此时位于焊接头5-3内部的上行程开关5-3-9和下行程开关5-3-6开始工作;当位移平台5-3-3运动到上行程开关5-3-9和下行程开关5-3-6设定范围内时,上行程开关5-3-9和下行程开关5-3-6产生电信号,传输至操控中心4,操控中心4控制驱动电机5-3-2停止转动,并改变驱动电机5-3-2下次启动时的转向。

本发明公开的一种流水线自动焊接装置,其优点在于:

(1)该装置采用PLC控制,自动化程度高,安装维护方便;

(2)该装置实现了焊接作业过程的自动定位及自动焊接,提高了焊接质量规范,减少了人工因素干扰;

(3)该装置可实现焊接件的大批量快速生产,有效降低了成本,提高了生产效率。

本发明所述的一种流水线自动焊接装置,该装置自动化程度高,实现了焊接作业过程的自动定位及自动焊接,提高了焊接质量,减少了人工因素干扰,降低了工人的劳动强度;该装置实现了焊接件的大批量快速生产,有效降低了成本,大大提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明中所述的一种流水线自动焊接装置结构示意图。

图2是本发明中所述的升降装置结构示意图。

图3是本发明中所述的焊接装置结构示意图。

图4是本发明中所述的承载座结构示意图。

图5是本发明中所述的焊接头结构示意图。

图6是本发明中所述的弹簧疲劳强度随时间变化图。

以上图1~图5中,升降装置1,传动丝杠1-1,直线滑轨1-2,提升电机1-3,提升电机固定座1-4,滑轨固定板1-5,上限位传感器1-6,下限位传感器1-7,支撑钢架2,输送辊道3,操控中心4,焊接装置5,传动丝母5-1,承载座5-2,中心轴5-2-1,固定法兰5-2-2,固定板5-2-3,转动轴主齿轮5-2-4,转动轴副齿轮5-2-5,转动轴5-2-6,变速箱5-2-7,转动轴驱动电机5-2-8,焊接头5-3,传动齿条5-3-1,驱动电机5-3-2,位移平台5-3-3,弹簧5-3-4,压轴5-3-5下行程开关5-3-6,焊枪5-3-7,焊枪转动电机5-3-8,上行程开关5-3-9。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明提供的一种流水线自动焊接装置进行进一步说明。

如图1所示,是本发明中所述的一种流水线自动焊接装置结构示意图。从图1中看出,包括:升降装置1,支撑钢架2,输送辊道3,操控中心4,焊接装置5;所述支撑钢架2材质为锰钢,支撑钢架2前端顶部设有升降装置1,升降装置1与支撑钢架2螺纹连接;所述升降装置1上安装有焊接装置5,焊接装置5与升降装置1滑动连接;所述支撑钢架2前侧设有输送辊道3,输送辊道3前侧置有操控中心4,其中输送辊道3高度调节范围在50cm~150cm之间。

如图2所示,是本发明中所述的升降装置结构示意图。从图2或图1中看出,升降装置1包括:传动丝杠1-1,直线滑轨1-2,提升电机1-3,提升电机固定座1-4,滑轨固定板1-5,上限位传感器1-6,下限位传感器1-7;所述滑轨固定板1-5为矩形结构,滑轨固定板1-5表面两侧布置有直线滑轨1-2,直线滑轨1-2共有两个,直线滑轨1-2与滑轨固定板1-5螺纹连接;所述滑轨固定板1-5顶端中心设有提升电机固定座1-4,提升电机固定座1-4端部设有提升电机1-3,其中提升电机1-3输出轴端部连接有传动丝杠1-1,传动丝杠1-1与提升电机1-3驱动连接;所述上限位传感器1-6和下限位传感器1-7分别位于滑轨固定板1-5一端上下侧;

所述提升电机1-3、上限位传感器1-6和下限位传感器1-7均通过导线与操控中心4控制相连。

如图3所示,是本发明中所述的焊接装置结构示意图。从图3中看出,焊接装置5包括:传动丝母5-1,承载座5-2,焊接头5-3;所述承载座5-2顶端中心设有传动丝母5-1,传动丝母5-1与承载座5-2螺纹连接;所述承载座5-2下端设有焊接头5-3,焊接头5-3与承载座5-2驱动连接。

如图4所示,是本发明中所述的承载座结构示意图。从图4或图1中看出,承载座5-2包括:中心轴5-2-1,固定法兰5-2-2,固定板5-2-3,转动轴主齿轮5-2-4,转动轴副齿轮5-2-5,转动轴5-2-6,变速箱5-2-7,转动轴驱动电机5-2-8;所述固定板5-2-3中心设有固定法兰5-2-2,固定法兰5-2-2与固定板5-2-3螺纹连接;所述固定法兰5-2-2中心贯穿有中心轴5-2-1,中心轴5-2-1外部嵌套有转动轴5-2-6,其中中心轴5-2-1外径与转动轴5-2-6内径差值在3mm~5mm之间,中心轴5-2-1与转动轴5-2-6同轴心;所述固定板5-2-3内部中心设有转动轴主齿轮5-2-4,转动轴主齿轮5-2-4与转动轴5-2-6固定连接;所述转动轴副齿轮5-2-5位于转动轴主齿轮5-2-4一侧,转动轴副齿轮5-2-5与转动轴主齿轮5-2-4驱动连接;所述变速箱5-2-7位于转动轴副齿轮5-2-5上端,其中变速箱5-2-7输入轴一端设有转动轴驱动电机5-2-8,变速箱5-2-7输入轴与转动轴驱动电机5-2-8驱动连接;

所述转动轴驱动电机5-2-8通过导线与操控中心4控制相连。

如图5所示,是本发明中所述的焊接头结构示意图。从图5或图1中看出,焊接头5-3包括:传动齿条5-3-1,驱动电机5-3-2,位移平台5-3-3,弹簧5-3-4,压轴5-3-5,下行程开关5-3-6,焊枪5-3-7,焊枪转动电机5-3-8,上行程开关5-3-9;所述传动齿条5-3-1位于转动轴5-2-6底端一侧,传动齿条5-3-1与转动轴5-2-6固定连接;所述位移平台5-3-3置于转动轴5-2-6上,位移平台5-3-3与转动轴5-2-6滑动连接;所述位移平台5-3-3上表面设有驱动电机5-3-2,位移平台5-3-3前表面设有焊枪转动电机5-3-8,其中焊枪转动电机5-3-8轴端布置有焊枪5-3-7;所述压轴5-3-5位于转动轴5-2-6底端中心,压轴5-3-5外径表面嵌套有弹簧5-3-4;所述上行程开关5-3-9和下行程开关5-3-6分别位于传动齿条5-3-1上下两端一侧;

所述驱动电机5-3-2、下行程开关5-3-6、焊枪转动电机5-3-8和上行程开关5-3-9均通过导线与操控中心4控制相连。

本发明所述的一种流水线自动焊接装置的工作过程是:

第1步:在该设备工作之前,操作人员根据待加工的产品的外观尺寸以及焊接位置,对输送辊道3进行适当的高度调节,促使焊接装置5达到其工作行程;

第2步:工作人员按下启动按钮,此时,输送辊道3将待加工产品输送至焊接装置5下方,此时焊接装置5开始焊接工作,此时操控中心4产生电信号,控制提升电机1-3、转动轴驱动电机5-2-8、驱动电机5-3-2和焊枪转动电机5-3-8启动,控制焊枪5-3-7沿着预先设定的轨迹运动;

第3步:在焊接装置5运动的过程中,此时位于升降装置1内部的上限位传感器1-6和下限位传感器1-7开始工作;当焊接装置5运动到上限位传感器1-6和下限位传感器1-7设定范围内时,上限位传感器1-6和下限位传感器1-7产生电信号,传输至操控中心4,操控中心4控制提升电机1-3停止转动,并改变提升电机1-3下次启动时的转向;

第4步:在位移平台5-3-3运动的过程中,此时位于焊接头5-3内部的上行程开关5-3-9和下行程开关5-3-6开始工作;当位移平台5-3-3运动到上行程开关5-3-9和下行程开关5-3-6设定范围内时,上行程开关5-3-9和下行程开关5-3-6产生电信号,传输至操控中心4,操控中心4控制驱动电机5-3-2停止转动,并改变驱动电机5-3-2下次启动时的转向。

本发明所述的一种流水线自动焊接装置,该装置自动化程度高,实现了焊接作业过程的自动定位及自动焊接,提高了焊接质量,减少了人工因素干扰,降低了工人的劳动强度;该装置实现了焊接件的大批量快速生产,有效降低了成本,大大提高了生产效率。

以下是本发明所述弹簧5-3-4的制造过程的实施例,实施例是为了进一步说明本发明的内容,但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下,对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换,均属于本发明的范围。

若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

实施例1

按照以下步骤制造本发明所述弹簧5-3-4,并按重量份数计:

第1步:在反应釜中加入电导率为6.85μS/cm的超纯水1670份,启动反应釜内搅拌器,转速为65rpm,启动加热泵,使反应釜内温度上升至86℃;依次加入[2-(4-氯苯基)-1-甲基-2-氧代乙基]丙二酸87份、3-氨基-4-氯苯甲酸(2-十二烷氧-1-甲基-2-氧代)乙酯123份、1,2-苯二甲酸单[2-[(1-氧代-2-丙烯基)氧]乙基]酯38份,搅拌至完全溶解,调节pH值为7.4,将搅拌器转速调至92rpm,温度为118℃,酯化反应18小时;

第2步:取(Z)-2-丁烯二酸-2-[(2-甲基-1-氧代-2-丙烯基)氧基]乙基单酯54份、1,2-苯二甲酸单[2-[(1-氧代-2-丙烯基)氧]乙基]酯135份进行粉碎,粉末粒径为1000目;加入5-[(3-羧基-5-甲基-4-氧代-2,5-环己二烯-1-亚基)[4-(二乙基氨基)苯基]甲基]-2-羟基-3-甲基苯甲酸45份混合均匀,平铺于托盘内,平铺厚度为20mm,采用剂量为8.6kGy、能量为11.5MeV的α射线辐照100分钟,以及同等剂量的β射线辐照100分钟;

第3步:经第2步处理的混合粉末溶于浓度为55ppm的R-α-[(3-甲氧基-1-甲基-3-氧代-1-丙烯基)氨基]-1,4-环己二烯-1-乙酸钠盐67份中,加入反应釜,搅拌器转速为155rpm,温度为132℃,启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.42MPa,保持此状态反应22小时;泄压并通入氡气,使反应釜内压力为0.35MPa,保温静置12小时;搅拌器转速提升至248rpm,同时反应釜泄压至0MPa;依次加入1-[(1-甲基乙基)氨基]-3-[2-(2-丙烯基)苯氧基]-2-丙醇12份、2-甲基-1-氮丙啶丙烯酸-2-乙基-2-[[3-(2-甲基-1-吖丙啶基)-1-氧代丙氧基]甲基]-1,3-丙二基酯39份完全溶解后,加入交联剂96份搅拌混合,使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为6.7,保温静置14小时;

第4步:在搅拌器转速为325rpm时,依次加入2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-氧代-1-咪唑啉基)乙基酯45份、1,2-环己烷二甲酸单[2[(2-甲基-1-氧代-2-丙烯酰)氧基]乙基]酯77份、4-环己烯-1,2-二甲酸单[2-[(1-氧代-2-丙烯基)氧基]乙基]酯213份和(S)-3-烯丙基-2-甲基-4-氧代-环戊-2-烯基(1R,3R)-2,2-二甲基-3-(2-甲基-1-丙烯基)环丙烷羧酸酯195份,提升反应釜压力,使其达到1.75MPa,温度为220℃,聚合反应20小时;反应完成后将反应釜内压力降至0MPa,降温至23℃,出料,入压模机即可制得弹簧5-3-4。

所述交联剂为2-(4'-(2',4'-二氯苯氧基)苯氧基)丙酸甲酯。

实施例2

按照以下步骤制造本发明所述弹簧5-3-4,并按重量份数计:

第1步:在反应釜中加入电导率为9.46μS/cm的超纯水3560份,启动反应釜内搅拌器,转速为125rpm,启动加热泵,使反应釜内温度上升至152℃;依次加入[2-(4-氯苯基)-1-甲基-2-氧代乙基]丙二酸135份、3-氨基-4-氯苯甲酸(2-十二烷氧-1-甲基-2-氧代)乙酯195份、1,2-苯二甲酸单[2-[(1-氧代-2-丙烯基)氧]乙基]酯67份,搅拌至完全溶解,调节pH值为9.4,将搅拌器转速调至168rpm,温度为186℃,酯化反应40小时;

第2步:取(Z)-2-丁烯二酸-2-[(2-甲基-1-氧代-2-丙烯基)氧基]乙基单酯105份、1,2-苯二甲酸单[2-[(1-氧代-2-丙烯基)氧]乙基]酯187份进行粉碎,粉末粒径为1300目;加入5-[(3-羧基-5-甲基-4-氧代-2,5-环己二烯-1-亚基)[4-(二乙基氨基)苯基]甲基]-2-羟基-3-甲基苯甲酸76份混合均匀,平铺于托盘内,平铺厚度为45mm,采用剂量为14.5kGy、能量为15.6MeV的α射线辐照200分钟,以及同等剂量的β射线辐照200分钟;

第3步:经第2步处理的混合粉末溶于浓度为86ppm的R-α-[(3-甲氧基-1-甲基-3-氧代-1-丙烯基)氨基]-1,4-环己二烯-1-乙酸钠盐132份中,加入反应釜,搅拌器转速为243rpm,温度为198℃,启动真空泵使反应釜的真空度达到1.86MPa,保持此状态反应32小时;泄压并通入氡气,使反应釜内压力为1.55MPa,保温静置20小时;搅拌器转速提升至312rpm,同时反应釜泄压至0MPa;依次加入1-[(1-甲基乙基)氨基]-3-[2-(2-丙烯基)苯氧基]-2-丙醇36份、2-甲基-1-氮丙啶丙烯酸-2-乙基-2-[[3-(2-甲基-1-吖丙啶基)-1-氧代丙氧基]甲基]-1,3-丙二基酯116份完全溶解后,加入交联剂188份搅拌混合,使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为8.5,保温静置24小时;

第4步:在搅拌器转速为386rpm时,依次加入2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-氧代-1-咪唑啉基)乙基酯82份、1,2-环己烷二甲酸单[2[(2-甲基-1-氧代-2-丙烯酰)氧基]乙基]酯146份、4-环己烯-1,2-二甲酸单[2-[(1-氧代-2-丙烯基)氧基]乙基]酯286份和(S)-3-烯丙基-2-甲基-4-氧代-环戊-2-烯基(1R,3R)-2,2-二甲基-3-(2-甲基-1-丙烯基)环丙烷羧酸酯268份,提升反应釜压力,使其达到3.25MPa,温度为310℃,聚合反应35小时;反应完成后将反应釜内压力降至0MPa,降温至42℃,出料,入压模机即可制得弹簧5-3-4。

所述交联剂为3-苯基-2-丙烯酸苯甲酯。

实施例3

按照以下步骤制造本发明所述弹簧5-3-4,并按重量份数计:

第1步:在反应釜中加入电导率为7.95μS/cm的超纯水2615份,启动反应釜内搅拌器,转速为95rpm,启动加热泵,使反应釜内温度上升至116℃;依次加入[2-(4-氯苯基)-1-甲基-2-氧代乙基]丙二酸108份、3-氨基-4-氯苯甲酸(2-十二烷氧-1-甲基-2-氧代)乙酯155份、1,2-苯二甲酸单[2-[(1-氧代-2-丙烯基)氧]乙基]酯48份,搅拌至完全溶解,调节pH值为8.4,将搅拌器转速调至126rpm,温度为152℃,酯化反应30小时;

第2步:取(Z)-2-丁烯二酸-2-[(2-甲基-1-氧代-2-丙烯基)氧基]乙基单酯78份、1,2-苯二甲酸单[2-[(1-氧代-2-丙烯基)氧]乙基]酯156份进行粉碎,粉末粒径为1150目;加入5-[(3-羧基-5-甲基-4-氧代-2,5-环己二烯-1-亚基)[4-(二乙基氨基)苯基]甲基]-2-羟基-3-甲基苯甲酸60份混合均匀,平铺于托盘内,平铺厚度为32mm,采用剂量为11.5kGy、能量为13.5MeV的α射线辐照150分钟,以及同等剂量的β射线辐照150分钟;

第3步:经第2步处理的混合粉末溶于浓度为70ppm的R-α-[(3-甲氧基-1-甲基-3-氧代-1-丙烯基)氨基]-1,4-环己二烯-1-乙酸钠盐98份中,加入反应釜,搅拌器转速为200rpm,温度为162℃,启动真空泵使反应釜的真空度达到0.72MPa,保持此状态反应27小时;泄压并通入氡气,使反应釜内压力为0.95MPa,保温静置16小时;搅拌器转速提升至286rpm,同时反应釜泄压至0MPa;依次加入1-[(1-甲基乙基)氨基]-3-[2-(2-丙烯基)苯氧基]-2-丙醇24份、2-甲基-1-氮丙啶丙烯酸-2-乙基-2-[[3-(2-甲基-1-吖丙啶基)-1-氧代丙氧基]甲基]-1,3-丙二基酯78份完全溶解后,加入交联剂142份搅拌混合,使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为7.6,保温静置20小时;

第4步:在搅拌器转速为355rpm时,依次加入2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-氧代-1-咪唑啉基)乙基酯65份、1,2-环己烷二甲酸单[2[(2-甲基-1-氧代-2-丙烯酰)氧基]乙基]酯107份、4-环己烯-1,2-二甲酸单[2-[(1-氧代-2-丙烯基)氧基]乙基]酯248份和(S)-3-烯丙基-2-甲基-4-氧代-环戊-2-烯基(1R,3R)-2,2-二甲基-3-(2-甲基-1-丙烯基)环丙烷羧酸酯230份,提升反应釜压力,使其达到2.45MPa,温度为265℃,聚合反应28小时;反应完成后将反应釜内压力降至0MPa,降温至35℃,出料,入压模机即可制得弹簧5-3-4。

所述交联剂为2-丙烯酸-2-甲氧基乙酯。

对照例

对照例为市售某品牌的弹簧。

实施例4

将实施例1~3制备获得的弹簧5-3-4和对照例所述的弹簧进行使用效果对比。对二者张力强度、屈服强度、腐蚀速率、比热进行统计,结果如表1所示。

从表1可见,本发明所述的弹簧5-3-4,其张力强度、屈服强度、腐蚀速率、比热等指标均优于现有技术生产的产品。

此外,如图6所示,是本发明所述的弹簧5-3-4材料疲劳强度随使用时间变化的统计。图中看出,实施例1~3所用弹簧5-3-4,其材料疲劳强度随使用时间变化程度大幅优于现有产品。

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