一种全金属隔冲垫片的制作方法

本实用新型涉及动力学环境技术领域，尤其涉及一种全金属隔冲垫片。

背景技术：

随着国防工业的高速发展，能预见的和不可预见的飞行器工作环境都表现出更严酷、更恶劣的特点，特别是冲击环境，更多的频率成分、更复杂的波形、更高的量级都对飞行器上面的高精密仪器设备造成不可估计的影响。一般冲击源形成的冲击波分布在整个频域，高频段产生的波形传递指向性好，但穿透性差；低频段冲击波长较长，容易发生衍射绕过障碍物，穿透能力强；由于高频段和低频段波的不同性质，如何较好的“过滤”掉这些复杂的波形就成了摆在研究者面前的难题。已有设备隔离方案是通过在冲击源和被冲击设备之间增加冲击框或者隔冲垫来进行衰减，但使用冲击框增加了飞行器的整体质量，衰减冲击效果也没有预期的好；而防冲击垫多是偏软，会较大的改变箭体整体模态特性。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型提供一种全金属隔冲垫片，以解决现有设备隔冲装置质量大、衰减冲击效果差或隔冲装置偏软、往往引起箭体整体模态特性改变的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种全金属隔冲垫片，包括C型钢带，所述C型钢带内填充有金属橡胶环，所述C型钢带的上侧边和下侧边上下对齐设置有贯穿的安装孔，所述金属橡胶环的内部圆形空隙与所述安装孔对应连通。

进一步地，所述金属橡胶环外径小于所述C型钢带的宽度，所述金属橡胶环的内径大于所述安装孔的孔径。

进一步地，所述C型钢带是由设置有2个安装孔的长条状薄钢片弯曲而成。

进一步地，所述长条状薄钢片的厚度为0.2mm～0.3mm，所述长条状薄钢片的宽度为20mm-22mm，所述长条状薄钢片的长度为40mm-50mm，所述安装孔的孔径为9.5mm-11mm。

进一步地，所述长条状薄钢片的厚度为0.3mm，所述长条状薄钢片的宽度为21mm，所述长条状薄钢片的长度为43.2mm，所述安装孔的孔径为10.5mm，所述金属橡胶环的内径为11mm，所述金属橡胶环的外径为20mm。

进一步地，所述安装孔的孔边缘预留有凸台翻边，所述长条状薄钢片的两个安装孔的凸台翻边的凸起方向相同设置。

进一步地，述全金属隔冲垫片通过螺栓固定在隔冲设备与冲击源之间，其中，所述螺栓贯穿所述C型钢带的安装孔和所述金属橡胶环的圆形空隙。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：本实用新型提供的全金属隔冲垫片采用C型钢带加金属橡胶的复合结构来降低冲击量级。这种复合结构是纯金属制品，较好的适用于恶劣使用条件，单个隔冲垫质量小，同时结构刚度大，使用后对飞行器特性改变小、衰减冲击效果好。金属橡胶是核心材料，具有橡胶特性和更好的环境适用性，能够承载一定质量的同时兼具良好抗高温、抗氧化特性。

除了上面所描述的本实用新型解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本实用新型的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的全金属隔冲垫片的安装示意图；

图2是根据本实用新型实施例的全金属隔冲垫片的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的全金属隔冲垫片的C型钢带的平铺俯视示意图；

图4是根据本实用新型实施例的全金属隔冲垫片的C型钢带的平铺主视示意图；

图5是根据本实用新型实施例的全金属隔冲垫片的C型钢带的俯视图；

图6是根据本实用新型实施例的全金属隔冲垫片的金属橡胶环的示意图。

图中：1：全金属隔冲垫片，11：凸台翻边，12：C型钢带，13：金属橡胶环，14：安装孔，15：长条形薄钢板；2：隔冲设备；3：冲击源；4：螺栓；5：螺母。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。

如图2所示，本实用新型实施例提供的全金属隔冲垫片1，包括C型钢带12，所述C型钢带12的围城的空间内填充有金属橡胶环13，所述C型钢带12的上下两侧边对齐设置有贯穿的安装孔14，所述金属橡胶环13的内部圆形空隙与所述安装孔14对应连通。具体如图2所示，金属橡胶环13安放在C型钢带12的折返空间里，安装孔14的边缘设置有固定金属橡胶环13的凸台，从而将金属橡胶环13定位，C型钢带12的外形尺寸大于金属橡胶环13最外边尺寸，这样可以有效包裹金属橡胶环13。

本实用新型实施例全金属隔冲垫片1是由金属橡胶环13和C型不锈钢带12组成。金属橡胶环13是有金属橡胶组成的一种疏松多孔的功能型阻尼材料，其结构是由金属丝经绕卷，拉伸，编织，模压成型得到的，通过以上工艺特点成型的金属橡胶，其金属丝之间呈相互啮合类似橡胶的大分子孔隙结构，结构变形的时金属丝之间相互摩擦提供阻尼。结构受瞬态冲击后，金属橡胶刚度大，产生的变形小，很大程度抑制冲击位移，可以有效削弱冲击波的低频传递，在冲击后的稳态过程中，金属橡胶的阻尼又可以吸收变形能。C型钢带12是由薄的钢质材料经过一定工艺制成弯曲的结构形式，通过结构的弯曲增加冲击波传递路径和反射面，特别是对冲击波的高频拦截具有很好的效果。

本实用新型实施例全金属隔冲垫片1的C型钢带12是削减冲击波的主体，C型的折返结构增加了钢带和金属橡胶的接触面积，使得钢带将更多的冲击能量传递到金属橡胶环13上。金属橡胶是吸能和耗散冲击能的核心，受到冲击时，金属橡胶通过变形吸收冲击能同时金属丝相对滑动产生干摩擦以此消耗能量，当冲击过后，变形的金属橡胶会进行回弹，这过程又伴随着摩擦消耗能量，反复的振动后，减振器形成稳态，冲击能量被削减。

本实用新型实施例全金属隔冲垫片1的金属橡胶环13的内径大于C型钢带安装孔14的孔径且小于钢带长度的一半，金属橡胶环13外径小于C型钢带宽度(C型钢带宽度指的是C型钢带平铺时的短边的长度)。根据冲击性能参数的要求不同，金属橡胶环13可以进行适当调整。

如图3、4所示，作为一种优选，本实施例全金属隔冲垫片1的C型钢带12是由设置有两个安装孔14的长条状薄钢片15弯曲而成。C型钢带12的平铺俯视图如图3所示，长条状薄钢片15上的两个安装孔14依次间距排列；由图4可知，长条状薄钢片15的两个安装孔14的孔边缘预留有凸台翻边11，且两个安装孔14的凸台翻边11的凸起方向相同设置。

打孔后长条状薄钢片15的结构需要进行翻折形成C型钢带。此时需要保证以下要素：留出折返空间用于安放金属橡胶环13；保证翻折后的三个安装孔14的圆心在一条直线上，其俯视图如图3所示；确保翻折方向，使凸台翻边11定位都在结构C型钢带12内部。可以理解的是，长条状钢板15的两个安装孔14的凸台翻边14凸起的方向相同，在弯折成C型钢带12时，可以将两个安装孔14的凸台翻边弯折成均面向C型钢带内部的相对设置的方式，这样凸台翻边11就形成了金属橡胶环13的定位凸起，防止了金属橡胶环13的横向移动。

本实用新型实施例全金属隔冲垫片1通过打孔的长条形薄钢片15进行翻转形成C型钢带12，加工制作方便；同时由于钢带在进行打孔设计时本身会在孔边缘形成凸台翻边11，本实用新型实施例通过将长条形薄钢片15的凸台翻边相同方向设置，从而弯折后的C型钢带12形成凸台翻边11相对的情形，进而形成C型钢带对金属橡胶环的凸台限位，合理利用钢带打孔结构的性质，有效避免了金属橡胶环13的径向移动。

本实用新型实施例全金属隔冲垫片1位于冲击源3和隔冲设备2之间。如图1所示，冲击源3、全金属隔冲垫片1和隔冲设备2用螺栓4连接，其中，所述螺栓4贯穿所述C型钢带的安装孔14以及金属橡胶环13的空隙之间。

本实用新型实施例全金属隔冲垫片1没有正反面，实际安装时可随意调整。

具体的，本实用新型实施例全金属隔冲垫片1安装时，螺栓4贯穿整个全金属隔冲垫片1，螺栓4上下端面分别与隔冲设备2和冲击源3表面接触，冲击源3下端用螺母5拧紧。当冲击源3产生冲击时，较大的冲击能量会传到C型钢带12上，冲击波会沿着C型钢带12传递，同时发生反射和衰减，很小的一部分传递到C型钢带12的上表面，同时部分冲击能量会穿透钢带，传递到金属橡胶环13上，金属橡胶内部为金属丝咬合的结构，接触点产生滑移吸收冲击能量，金属橡胶环13被压缩。当瞬时冲击能量过后，系统进入短时的稳态，吸收能量的金属橡胶垫会回弹，释放部分能量，钢带将冲击后的能量“封锁”在隔冲垫内部，回弹的金属橡胶环13金属丝之间产生干摩擦，消耗能量。

整个冲击过程，钢带限制金属橡胶的径向(图2中左右方向)运动，使得金属橡胶环13只发生轴向(图2中上下方向)位移，保证金属橡胶环13可以有效工作。

本实用新型实施例全金属隔冲垫片1可用以降低火工冲击、爆炸分离等冲击波对其他结构造成的破坏，可安放在螺栓平垫，分离装置隔板、夹层等冲击环境较大位置处。钢带的结构和金属橡胶的性能是设计关键。“C”型钢带12的外形尺寸设计有两个圆心在一条直线的凸台限位，自由状态的结构固有频率500Hz左右，可以有效传递和隔离冲击低频、高频能量。金属橡胶静刚度大于10⁸N/m，弹性模量量级达到GPa。隔冲垫复合质量小于6g，单个静承载10t不会发生破坏。

在实际应用中，综合考虑全金属隔冲垫片的重量以及隔冲性能，优选的所述长条状薄钢片的厚度为0.2mm～0.3mm，所述长条状薄钢片的宽度为20-22mm，所述长条状薄钢片的长度为40-50mm，所述安装孔的孔径为9.5-11mm。在一般应用中，可以采用长条状薄钢片的厚度为0.3mm，所述长条状薄钢片的宽度为21mm，所述长条状薄钢片的长度为43.2mm，所述安装孔的孔径为10.5mm所述金属橡胶环的内径为11mm，所述金属橡胶环的外径为20mm。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。