一种平台系统用圆柱形橡胶减振器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种平台系统用圆柱形橡胶减振器的制造方法，本发明对金属嵌件的材料进行了选取、设计了新的结构形状、高度进行了调节，对减振介质阻尼橡胶材料进行了选取、胶料硬度进行了控制，以及对金属嵌件与阻尼橡胶粘接面进行了涂覆处理，从而提高了减振器抗振、抗冲击和抗过载的性能，使得该减振器能够适用平台系统强振动、强冲击、大过载环境条件的要求。
【专利说明】—种平台系统用圆柱形橡胶减振器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种平台系统用减振器的制造方法，尤其涉及一种平台系统用圆柱形橡胶减振器的制造方法，属于平台设计【技术领域】。
【背景技术】
[0002]低刚度平台系统减振器，很难实现抗强振动、强冲击、大过载环境条件的需要。这是由于环境条件超过了减振器结构承受能力，容易导致结构损坏，从而起不到所需的减振、缓冲、承受大过载的作用。该类减振器共振频率一般在15?25Hz，很难满足输入超过rms40g,冲击超过1900g,过载超过20g的力学环境条件,橡胶与金属嵌件的粘接面产生开胶、断裂，减振器受力产生的变形，引起结构碰撞，通常需要采用其它缓冲限位措施，并由此影响减振器的性能。
【发明内容】
[0003]本发明的技术解决问题是:克服现有技术的不足，提供一种平台系统用圆柱形橡胶减振器的制造方法，提高了抗振、抗冲击和抗过载的性能。
[0004]本发明的技术解决方案是:一种平台系统用圆柱形橡胶减振器的制造方法，步骤如下:
[0005](I)首先加工两个截面为“工”字型的金属嵌件，每个金属嵌件的上部圆柱外径d2、中间圆柱外径dl与底部圆柱外径d3的比例为3:2:4，上部圆柱高度、中间圆柱高度与底部圆柱高度的比例为2:3:2，每个金属嵌件内部加工有螺纹通孔，螺纹通孔的直径为中间圆柱外径的1/2 ；
[0006](2)对加工的金属嵌件进行喷砂，然后进行镀铜和镀锌处理；
[0007](3)在经过镀铜或镀锌处理后的金属嵌件上，与阻尼橡胶的粘接面处涂覆橡胶粘接剂并自然晾干或烘干；
[0008](4)将经过步骤(3)处理的两个金属嵌件固定到圆柱形加工模具中，再将邵氏硬度为43?44的丁基阻尼橡胶胶料填充到圆柱形加工模具中；
[0009](5)将填充有阻尼橡胶的圆柱形加工模具放在硫化机上进行加压合模并加温硫化成型，形成圆柱形橡胶减振器。
[0010]金属嵌件采用黄铜或45#钢材料。
[0011]加工后的阻尼橡胶横截面为圆形。
[0012]金属嵌件的高度hi与阻尼橡胶的高度H之比为1:4?1:5。
[0013]金属嵌件上部圆柱外径d2、中间圆柱外径dl、底部圆柱外径d3与阻尼橡胶直径D之比为3:2:4:5。
[0014]本发明与现有技术相比的优点在于:本发明对金属嵌件的材料进行了选取、设计了新的结构形状、高度进行了调节，对减振介质阻尼橡胶材料进行了选取、胶料硬度进行了控制，以及对金属嵌件与阻尼橡胶粘接面进行了涂覆处理，从而提高了减振器抗振、抗冲击和抗过载的性能，使得该减振器能够适用平台系统强振动、强冲击、大过载环境条件的要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明的结构示意图；
[0016]图2为本发明的试验条件曲线图。
【具体实施方式】
[0017]本发明的制造方法包括以下几个方面:
[0018]1、圆柱形橡胶减振器直径的确定:相同材料的直径尺寸与承载成正比关系，可根据承载大小确定减振器的直径尺寸。
[0019]2、金属嵌件的选材:一方面要考虑金属材料的机械强度，嵌件带有螺纹孔与外部连接，用于减振器的固定，需要反复拆卸，应保证螺纹的坚固耐用。另一方面，橡胶减振器的减振机理是将机械能转变为热能，起到减振作用。由于减振介质阻尼橡胶材料的属性是温度低变硬，温度高变软，硬度变化使减振器的共振频率点产生漂移，这是工程上不希望的。为此应采取措施尽量减小减振器的温升，为将橡胶减振器振动时产生的热能尽快散出，宜选用导热系数高的材料，如黄铜、合金结构钢等。
[0020]3、金属嵌件的结构形状设计:两端金属嵌件的结构形状设计指嵌件与橡胶的粘接面形状设计。除考虑工艺性外，主要应从提高粘接面的抗拉强度入手，粘接强度与粘接面积大小成正比。另外，橡胶的应力集中点，很容易产生粘接面在该点脱胶，并向四周边缘随拉力的增大迅速扩散，极大的影响粘接强度，因此，应采取尽可能增大粘接面和避免应力集中的设计。
[0021]4、金属嵌件的高度调节:两端金属嵌件的高度调节指沿圆柱形橡胶减振器轴向金属嵌件的高度尺寸设计。同一直径、材料和橡胶硬度的圆柱形橡胶减振器的载荷及变形与两端金属嵌件轴向间的橡胶尺寸高度有关，橡胶尺寸高度与承载成反比、与变形成正比。因此，在圆柱形橡胶减振器高度一定的情况下，可通过增加金属嵌件高度尺寸达到提高轴向承载和减小轴向变形的目的。
[0022]5、粘接面涂覆处理工艺:金属嵌件表面的光滑、洁净程度直接影响到与橡胶的粘接强度，从而影响到橡胶减振器的抗拉强度。为增大粘接面积，粘接面应采取喷砂处理，对于黄铜材料喷砂后，进行镀铜处理防止表面产生氧化层影响粘接强度，对于合金结构钢如45#钢，在喷砂处理后，表面镀锌处理。
[0023]6、减振介质阻尼橡胶材料的选择:阻尼橡胶有多种，特性有很大区别，主要根据所用环境及减振器的性能要求进行权衡折中选择。对于长期接触油类环境的可选用丁氰橡胶、对于贮存时间长的可选用硅橡胶、对于高、低温性能要求稳定的可选用天然橡胶、对于要求大阻尼的可选用丁基橡胶。
[0024]7、阻尼橡胶胶料的硬度控制:共振频率是减振器的主要技术指标之一，共振频率的调节可通过控制减振器的刚度达到，刚度主要取决于所用胶料的硬度，通过控制胶料硬度达到满足共振频率要求的目的。
[0025]具体的实现步骤如下:[0026](I)首先加工两个截面为“工”字型的金属嵌件，每个金属嵌件的上部圆柱外径d2、中间圆柱外径dl与底部圆柱外径d3的比例为3:2:4，上部圆柱高度、中间圆柱高度与底部圆柱高度的比例为2:3:2，每个金属嵌件内部加工有螺纹通孔，螺纹通孔的直径为中间圆柱外径的1/2 ；
[0027](2)对加工的金属嵌件进行喷砂，然后进行镀铜和镀锌处理；
[0028](3)在经过镀铜或镀锌处理后的金属嵌件上，与阻尼橡胶的粘接面处涂覆橡胶粘接剂并自然晾干或烘干；
[0029](4)将经过步骤(3)处理的两个金属嵌件固定到圆柱形加工模具中，再将邵氏硬度为43?44的丁基阻尼橡胶胶料填充到圆柱形加工模具中；
[0030](5)将填充有阻尼橡胶的圆柱形加工模具放在硫化机上进行加压合模并加温硫化成型，形成圆柱形橡胶减振器。
[0031]金属嵌件采用黄铜或45#钢材料。
[0032]加工后的阻尼橡胶横截面为正方形。
[0033]金属嵌件的高度hi与阻尼橡胶的高度H之比为1:4?1:5。
[0034]金属嵌件上部圆柱外径d2、中间圆柱外径dl、底部圆柱外径d3与阻尼橡胶直径D之比为3:2:4:5。
[0035]按照以上制造步骤加工出的减振器如图1所示，圆柱形橡胶减振器的外形尺寸:D=30mm, H=30mm,金属嵌件 I 的尺寸:dl=12mm, d2=18mm, d3=24mm, hl=7mm, h2=2mm, h3=2mm,螺纹孔M6-6H ;金属嵌件采用黄铜或45#钢材料，喷砂后，粘接面分别镀铜和镀锌处理，涂上橡胶粘接剂，自然晾干或烘干后，固定到圆柱形模具中并将混炼后邵氏硬度为43?44的丁基阻尼橡胶2胶料填充到模具中，然后将该模具放入硫化机上进行加压合模并加温硫化成型后，脱模修飞边，经外观检查嵌件无脱胶、气泡、砂眼等其它缺陷，至此，圆柱形橡胶减振器加工完成。
[0036]加工出的减振器通过弹体冷弹射出筒、出水弹射试验检测，试验条件如图2所示，保证减振器在低刚度(共振频率23Hz±2Hz)条件下，能够同时兼顾承受强振动(rms >40g)、强冲击(> 1900g)和大过载(> 18g)的条件，平台系统的工作正常性并达到了不因环境条件影响平台仪表精度的目的。
[0037]本发明未详细描述内容为本领域技术人员公知技术。
【权利要求】
1.一种平台系统用圆柱形橡胶减振器的制造方法，其特征在于步骤如下: (1)首先加工两个截面为“工”字型的金属嵌件(1)，每个金属嵌件(I)的上部圆柱(101)外径d2、中间圆柱(102)外径dl与底部圆柱(103)外径d3的比例为3:2:4，上部圆柱(101)高度、中间圆柱(102)高度与底部圆柱(103)高度的比例为2:3:2，每个金属嵌件(I)内部加工有螺纹通孔，螺纹通孔的直径为中间圆柱外径的1/2 ； (2)对加工的金属嵌件(I)进行喷砂，然后进行镀铜和镀锌处理； (3 )在经过镀铜或镀锌处理后的金属嵌件(I)上，与阻尼橡胶(2 )的粘接面处涂覆橡胶粘接剂并自然晾干或烘干； (4)将经过步骤(3)处理的两个金属嵌件(I)固定到圆柱形加工模具中，再将邵氏硬度为43?44的丁基阻尼橡胶(2)胶料填充到圆柱形加工模具中； (5)将填充有阻尼橡胶(2)的圆柱形加工模具放在硫化机上进行加压合模并加温硫化成型，形成圆柱形橡胶减振器。
2.根据权利要求1所述的一种平台系统用圆柱形橡胶减振器的制造方法，其特征在于:所述金属嵌件(I)采用黄铜或45#钢材料。
3.根据权利要求1所述的一种平台系统用圆柱形橡胶减振器的制造方法，其特征在于:所述加工后的阻尼橡胶(2)横截面为圆形。
4.根据权利要求1所述的一种平台系统用圆柱形橡胶减振器的制造方法，其特征在于:所述金属嵌件(I)的高度hi与阻尼橡胶(2)的高度H之比为1:4?1:5。
5.根据权利要求1所述的一种平台系统用圆柱形橡胶减振器的制造方法，其特征在于:所述金属嵌件(I)上部圆柱(101)外径d2、中间圆柱(102)外径dl、底部圆柱(103)外径d3与阻尼橡胶(2)直径D之比为3:2:4:5。
【文档编号】B29C35/02GK103878911SQ201410119746
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月27日 优先权日:2014年3月27日
【发明者】林庆喜, 康军, 刘昀, 杨晓莺, 程浩 申请人:北京航天控制仪器研究所