薄壁圓環形金屬橡膠構件制備工藝方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種金屬橡膠構件的制備工藝方法，具體地說是一種薄壁圓環形金屬橡膠構件的制備工藝方法。
【背景技術】
[0002]公開號為1382577(公開日為2002年12月04日)的中國專利申請公開了一種利用細金屬絲制備金屬橡膠構件的工藝方法。這種方法是首先將金屬絲制成螺旋卷，然后拉伸螺旋卷，使其具有均勻的螺距，將拉伸后的螺旋卷根據成型后構件的受力特點，沿模具縱向、橫向及其縱橫間的任意組合方向進行排列鋪放，得到金屬橡膠構件坯料，最后利用冷沖壓工藝制造金屬橡膠構件。這種工藝方法比較適用于制備具有常規尺寸且構型簡單的金屬橡膠構件，對于徑向尺寸與軸向尺寸之比大于60,徑向厚度小于3_的薄壁圓環形金屬橡膠構件，如果仍然采用這種工藝方法制備，則會出現成型困難且成型后質量較差，尺寸及性能的一致性難以得到保證，廢品率極高。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是提出一種薄壁圓環形金屬橡膠構件的制備工藝方法，以解決徑向尺寸與軸向尺寸之比大于60,徑向厚度小于3mm的薄壁圓環形金屬橡膠構件制備的技術難題。
[0004]為解決上述技術問題，本發明提出的薄壁圓環形金屬橡膠構件制備工藝方法是這樣實現的:
[0005]第一步，選取金屬絲，采用專用繞絲機將其繞制成密匝螺旋卷；
[0006]根據所制備金屬橡膠構件的技術指標要求，選擇金屬絲的材料和直徑，在專用繞絲機(參見實用新型專利“繞絲機”，專利號為ZL201320258105.8，公開日為2013年12月25日)上將金屬絲繞制成密匝螺旋卷。
[0007]第二步，利用數控全自動金屬橡膠毛坯纏繞設備制備毛坯；
[0008]數控全自動金屬橡膠毛坯纏繞設備參見本申請人提交的名稱為“數控全自動金屬橡膠毛坯纏繞設備”的專利申請(申請號:201318001946.6)。操作數控全自動金屬橡膠毛坯纏繞設備，對密匝金屬絲螺旋卷進行定螺距拉伸，并按照設定的軌跡將定螺距拉伸后的螺旋卷纏繞到組合式沖壓模具中的芯軸上制成毛坯。
[0009]第三步，采用組合式沖壓模具對毛坯進行沖壓成型；
[0010]組合式沖壓模具由底座、成型用支撐盤、墊塊、芯軸、外套、壓套組成，對金屬橡膠構件進行沖壓成型時，所述底座放置于液壓機工作臺上，用于支承組合式沖壓模具各組件，所述成型用支撐盤下端通過止口與所述底座配合，上端通過止口與所述外套配合，所述外套外圓柱面上還對稱安裝有兩個把手，便于退模時進行操作，所述墊塊共兩個，分別套裝在所述芯軸上纏繞的金屬橡膠毛坯的上下兩端，其內、外圓柱面分別與所述芯軸外圓柱面、夕卜套內圓柱面間隙配合，所述壓套對正放置在所述芯軸上，所述壓套和芯軸的內圓柱面內均焊接有橫梁，通過螺栓將所述壓套和芯軸聯接起來，避免所述芯軸因自重與其上纏繞的金屬橡膠毛坯發生脫離，為了減少沖壓過程中金屬橡膠毛坯與所述外套內表面之間的摩擦阻力，沖壓成型之前，在金屬橡膠毛坯外表面和所述外套內表面上均勻涂抹潤滑油，通過控制液壓機沖頭的沖壓行程和沖壓次數，采用分步多次沖壓成型工藝對金屬橡膠毛坯進行沖壓成型。
[0011]第四步，利用退模輔件對沖壓成型后的金屬橡膠構件進行退模；
[0012]退模輔件由退模用支撐盤、退芯軸壓套組成。所述退模用支撐盤與所述成型用支撐盤的外形結構相同，其內圓柱面直徑大于所述外套內圓柱面直徑，所述退芯軸壓套與所述壓套的外形結構相同，其外圓柱面直徑小于所述壓套外圓柱面直徑，對沖壓成型后的金屬橡膠構件進行退模時，將所述成型用支撐盤替換為所述退模用支撐盤，將所述退芯軸壓套對正放置在所述壓套上，控制液壓機沖頭行程將成型后的金屬橡膠構件從組合式沖壓模具中退出。
[0013]第五步，對成型后的金屬橡膠構件進行修整和清洗，去除表面的毛刺和污物。
[0014]本發明的薄壁圓環形金屬橡膠構件制備工藝方法，利用數控全自動金屬橡膠毛坯纏繞設備制備毛坯，保證了毛坯的組織均勻性和一致性；采用組合式沖壓模具對毛坯進行分步多次沖壓成型，利用退模輔件對成型后的金屬橡膠構件進行退模，提高了成型后金屬橡膠構件的成型質量，尺寸及性能一致性好，且性能穩定，使用壽命長，解決了薄壁圓環形金屬橡膠構件制備的技術難題。通過改變金屬絲的材料及直徑、螺旋卷的簧徑及螺距、構件的密度等參數，可以制備具有不同剛度和阻尼性能的金屬橡膠構件，以滿足不同工況的需要。
【附圖說明】
[0015]圖1是金屬橡膠毛坯沖壓成型前示意圖；
[0016]圖2是金屬橡膠構件沖壓成型后示意圖；
[0017]圖3是金屬橡膠構件退模示意圖。
[0018]圖中各標號清單為:1、底座；2、成型用支撐盤；3、墊塊；4、金屬橡膠毛坯；5、芯軸；6、外套；6-1、把手；7、壓套；8、液壓機工作臺；9、液壓機沖頭；10、金屬橡膠構件；11、退模用支撐盤；12、退芯軸壓套。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。
[0020]薄壁圓環形金屬橡膠構件制備工藝方法包括以下步驟:
[0021]第一步，選取金屬絲，采用專用繞絲機將其繞制成密匝螺旋卷；
[0022]根據所制備金屬橡膠構件的技術指標要求，選擇金屬絲的材料和直徑，直徑范圍為0.10?0.30mm，在專用繞絲機(參見實用新型專利“繞絲機”，專利號為ZL201320258105.8，公開日為2013年12月25日)上將金屬絲繞制成密匝螺旋卷，螺旋卷直徑控制為金屬絲徑的5?15倍，以保證成型后的金屬橡膠構件內部螺旋卷線匝勾連良好。
[0023]第二步，利用數控全自動金屬橡膠毛坯纏繞設備制備毛坯；
[0024]數控全自動金屬橡膠毛坯纏繞設備參見本申請人提交的名稱為“數控全自動金屬橡膠毛坯纏繞設備”的專利申請(申請號:201318001946.6)。將組合式沖壓模具中的芯軸安裝在數控全自動金屬橡膠毛坯纏繞設備上，操作數控全自動金屬橡膠毛坯纏繞設備，對密匝金屬絲螺旋卷進行定螺距拉伸，拉伸后的螺距等于螺旋卷的直徑，以保證成型后金屬橡膠構件的尺寸穩定性，然后按照設定的軌跡將定螺距拉伸后的螺旋卷纏繞到組合式沖壓模具的芯軸上制成毛坯，制備完成后，將纏繞有金屬橡膠毛坯的芯軸從數控全自動金屬橡膠毛坯纏繞設備上取下。
[002