一種金屬橡膠滾壓成型設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種金屬橡膠滾壓成型設(shè)備，屬于金屬加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬橡膠是一種新型彈性阻尼材料，由不同牌號(hào)和直徑的細(xì)金屬絲經(jīng)螺旋卷繞制、螺旋卷定螺距拉伸、毛坯制備、冷沖壓成型、后處理等一系列工藝制備而成，其內(nèi)部是金屬絲相互交錯(cuò)勾連形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，既具有橡膠般的高彈性、大阻尼特性，又具有所選金屬的固有特性，與普通橡膠相比，具有在真空中不揮發(fā)、不懼怕輻射環(huán)境、耐高/低溫、耐腐蝕、疲勞老化壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，是航天、航空、航海等特定領(lǐng)域內(nèi)橡膠的最佳替代品。
[0003]在金屬橡膠制備工藝中，普遍采用冷沖壓成型方式，將金屬橡膠毛坯放入沖壓模具內(nèi)在液壓機(jī)上進(jìn)行沖壓成型，沖壓模具的設(shè)計(jì)是否合理、沖壓模具的制造加工精度及沖壓成型工藝等將直接影響成型后金屬橡膠構(gòu)件的結(jié)構(gòu)、尺寸及成型質(zhì)量能否滿足設(shè)計(jì)要求。沖壓成型方式適用于制備具有常規(guī)尺寸且構(gòu)型簡(jiǎn)單的金屬橡膠構(gòu)件，而對(duì)于軸向尺寸較大的薄壁軸套類金屬橡膠構(gòu)件，如仍采用這種成型方式制備，不但會(huì)給沖壓模具的設(shè)計(jì)和加工帶來困難，而且，由于金屬橡膠構(gòu)件內(nèi)部金屬絲螺旋線匝間的勾連較差，導(dǎo)致沖壓成型后的金屬橡膠構(gòu)件抗拉強(qiáng)度低，極易出現(xiàn)松散、分層現(xiàn)象，嚴(yán)重影響制品的成型質(zhì)量和技術(shù)性能，廢品率極高，使用壽命大大降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是要提供一種金屬橡膠滾壓成型設(shè)備，該設(shè)備可實(shí)現(xiàn)對(duì)薄壁軸套類金屬橡膠構(gòu)件進(jìn)行滾壓成型，有效提高金屬橡膠構(gòu)件的強(qiáng)度及抗分層能力，以解決薄壁軸套類金屬橡膠構(gòu)件制備的技術(shù)問題。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種金屬橡膠滾壓成型設(shè)備，包括有:
[0006]用于對(duì)設(shè)備各組件進(jìn)行安裝和支撐的機(jī)架；
[0007]用于實(shí)現(xiàn)動(dòng)輥的升降，從而對(duì)動(dòng)輥?zhàn)饔迷诮饘傧鹉z毛坯上的滾壓成型壓力及滾壓量進(jìn)行控制的升降機(jī)構(gòu)；
[0008]用于裝夾金屬橡膠毛坯，并對(duì)金屬橡膠毛坯進(jìn)行滾壓成型的滾壓機(jī)構(gòu)；以及
[0009]用于控制所述升降機(jī)構(gòu)、滾壓機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，從而對(duì)金屬橡膠滾壓成型過程進(jìn)行控制的控制系統(tǒng)。
[0010]所述機(jī)架為鋼板、方管和角鋼的組焊件。
[0011]所述升降機(jī)構(gòu)包括有:絲杠電機(jī)、絲杠電機(jī)減速器、絲杠聯(lián)軸器、絲杠電機(jī)支座、絲杠及絲杠螺母、絲杠軸承座、角接觸球軸承、動(dòng)輥?zhàn)?、支撐座、中橫梁、定位套、立柱及立柱螺母。
[0012]所述絲杠電機(jī)和絲杠電機(jī)減速器支承在所述絲杠電機(jī)支座上，所述絲杠電機(jī)經(jīng)過所述絲杠電機(jī)減速器減速后，通過所述絲杠聯(lián)軸器將動(dòng)力傳遞到所述絲杠，驅(qū)動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)。
[0013]所述絲杠兩端分別通過角接觸球軸承支承在所述絲杠軸承座上，所述絲杠軸承座通過螺釘分別固定在所述機(jī)架的上橫梁上和所述支撐座上。
[0014]所述支撐座通過螺栓固定在所述中橫梁上，對(duì)所述絲杠進(jìn)行支承。所述中橫梁共兩根，通過其上的安裝孔分別套裝在所述立柱上，其下部用所述定位套進(jìn)行支承。
[0015]所述立柱共四根，通過所述立柱螺母固定在所述機(jī)架的上橫梁和下橫梁之間，設(shè)備工作時(shí)，對(duì)所述動(dòng)輥?zhàn)饘?dǎo)向作用。
[0016]所述動(dòng)輥?zhàn)隙送ㄟ^沿四周均布的安裝孔套裝在所述立柱上，并通過螺釘與所述絲杠螺母連接。設(shè)備工作時(shí)，隨著所述絲杠旋轉(zhuǎn)，所述絲杠螺母帶動(dòng)所述動(dòng)輥?zhàn)厮隽⒅魍鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng)。
[0017]所述動(dòng)輥?zhàn)惭b孔與所述立柱之間還設(shè)置有導(dǎo)向套，用于減輕動(dòng)輥?zhàn)c立柱之間的摩擦，保證所述動(dòng)棍座沿所述立柱運(yùn)動(dòng)靈活。
[0018]所述升降機(jī)構(gòu)還包括有限位套，所述限位套緊固在所述立柱上部，用于限制所述動(dòng)輥?zhàn)仙淖畲蟾叨?，并起緩沖保護(hù)的作用。
[0019]所述滾壓機(jī)構(gòu)由動(dòng)輥傳動(dòng)部分、定輥傳動(dòng)部分及工件裝夾部分組成。
[0020]所述動(dòng)輥傳動(dòng)部分包括有:動(dòng)輥電機(jī)、動(dòng)輥電機(jī)減速器、動(dòng)輥聯(lián)軸器、動(dòng)輥電機(jī)支座、深溝球軸承、動(dòng)棍軸承蓋、動(dòng)棍。
[0021]所述動(dòng)輥電機(jī)和動(dòng)輥電機(jī)減速器支承在所述動(dòng)輥電機(jī)支座上，所述動(dòng)輥電機(jī)經(jīng)過所述動(dòng)輥電機(jī)減速器減速后，通過所述動(dòng)輥聯(lián)軸器將動(dòng)力傳遞到所述動(dòng)輥，驅(qū)動(dòng)動(dòng)輥旋轉(zhuǎn)。
[0022]所述動(dòng)輥由動(dòng)輥軸和動(dòng)輥套兩部分組成，所述動(dòng)輥軸通過深溝球軸承支承在所述動(dòng)輥?zhàn)虏康陌惭b座孔上，所述動(dòng)輥套通過螺栓鎖緊在所述動(dòng)輥軸上，通過更換不同尺寸的動(dòng)輥套，可實(shí)現(xiàn)對(duì)各種尺寸的金屬橡膠毛坯進(jìn)行滾壓成型。
[0023]所述定輥傳動(dòng)部分包括有:定輥電機(jī)、定輥電機(jī)減速器、定輥主動(dòng)齒輪、定輥被動(dòng)齒輪、定輥、雙聯(lián)軸承座、底座。
[0024]所述定輥電機(jī)經(jīng)過所述定輥電機(jī)減速器減速后，驅(qū)動(dòng)所述定輥主動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)。所述定輥主動(dòng)齒輪與所述定輥被動(dòng)齒輪嚙合，將動(dòng)力傳遞到所述定輥，驅(qū)動(dòng)定輥旋轉(zhuǎn)。
[0025]所述定輥由定輥軸和定輥套兩部分組成，所述定輥軸通過深溝球軸承支承在所述雙聯(lián)軸承座上，所述雙聯(lián)軸承座通過螺釘固定在所述底座上。所述定輥套通過螺栓鎖緊在所述定輥軸上，通過更換不同尺寸的定輥套，與所述動(dòng)輥套配合工作可實(shí)現(xiàn)對(duì)各種尺寸的金屬橡膠毛坯進(jìn)行滾壓成型。
[0026]所述工件裝夾部分包括有:卡盤軸承座、卡盤連接軸、深溝球軸承、三爪卡盤、導(dǎo)向光軸、活動(dòng)底座、圓柱螺旋彈簧及彈簧座。
[0027]設(shè)備工作時(shí)，纏繞有金屬橡膠毛坯的芯軸兩端分別裝夾在所述三爪卡盤上，所述三爪卡盤的一端連接有卡盤連接軸，所述卡盤連接軸通過深溝球軸承支承在所述卡盤軸承座上。所述卡盤軸承座通過螺栓固定在所述活動(dòng)底座上。
[0028]所述導(dǎo)向光軸共有四根，通過螺紋固定在所述機(jī)架的下橫梁上。
[0029]所述活動(dòng)底座通過滑動(dòng)直線軸承套裝在所述導(dǎo)向光軸上，其下部用圓柱螺旋彈簧進(jìn)行支承，可沿導(dǎo)向光軸作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。采用活動(dòng)底座的目的是，一方面，在裝夾工件時(shí)，可使所述活動(dòng)底座距離所述定輥一定高度，便于裝夾工件；另一方面，在設(shè)備工作時(shí)，可使金屬橡膠毛坯在升降機(jī)構(gòu)的作用下壓緊在動(dòng)輥套和定輥套之間，以便實(shí)現(xiàn)滾壓成型。
[0030]所述控制系統(tǒng)包括有:PMAC多軸控制器、絲杠電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、動(dòng)輥電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、定輥電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、位移傳感器、壓力傳感器、變壓器、接線端子及觸摸屏。在設(shè)備工作時(shí)，根據(jù)設(shè)定的滾壓參數(shù)，如滾壓壓力、滾壓量、滾壓時(shí)間，控制所述升降機(jī)構(gòu)、滾壓機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，對(duì)金屬橡膠滾壓成型過程進(jìn)行控制。
[0031]本發(fā)明通過控制系統(tǒng)對(duì)升降機(jī)構(gòu)、滾壓機(jī)構(gòu)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，可實(shí)現(xiàn)對(duì)薄壁軸套類金屬橡膠構(gòu)件進(jìn)行滾壓成型，以替代傳統(tǒng)的金屬橡膠沖壓成型方式。經(jīng)滾壓成型后的金屬橡膠構(gòu)件內(nèi)部金屬絲螺旋線匝間的勾連強(qiáng)度大幅度提高，從而有效提高了金屬橡膠構(gòu)件的強(qiáng)度及抗分層能力，金屬橡膠構(gòu)件的成型質(zhì)量、技術(shù)性能及使用壽命得以提高，解決了薄壁軸套類金屬橡膠構(gòu)件制備的技術(shù)問題。
[0032]【附圖說明】圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2是圖1的左視圖；
[0034]圖3是圖1的局部放大圖；
[0035]圖4是定輥齒輪傳動(dòng)示意圖；
[0036]圖5是金屬橡膠毛坯滾壓示意圖。
[0037]圖中:1、機(jī)架，1-1、下橫梁，1-2、上橫梁，2、立柱，3、定輥主動(dòng)齒輪，4、定輥電機(jī)，
5、定輥電機(jī)減速器，6、卡盤軸承座，7、卡盤連接軸，8、三爪卡盤，9、芯軸，10、動(dòng)輥電機(jī)支座，
11、動(dòng)輥電機(jī)，12、動(dòng)輥電機(jī)減速器，13、動(dòng)輥聯(lián)軸器，14、支撐座，15、絲杠下軸承座，16、連接板，17、位移傳感器，18、立柱螺母，19、絲杠電機(jī)減速器，20、絲杠電機(jī)，21、絲杠聯(lián)軸器，22、絲杠電機(jī)支座，23、絲杠上軸承座，24、絲杠螺母，25、限位套，26、動(dòng)輥?zhàn)?7、導(dǎo)向套，28、絲杠，29、中橫梁，30、動(dòng)輥軸承蓋，31、定位套，32、動(dòng)輥軸，33、動(dòng)輥套，34、導(dǎo)向光軸，35、活動(dòng)底座，36、雙聯(lián)軸承座，37、圓柱螺旋彈簧，38、彈簧座，39、定輥軸，40、底座，41、定輥套，42、壓力傳感器，43、定輥被動(dòng)齒輪。
【具體實(shí)施方式】
[0038]如圖1?圖3所示，本發(fā)明包括有機(jī)架1、升降機(jī)構(gòu)、滾壓機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)。
[0039]如圖1和圖2所示，機(jī)架I為鋼板、方管和角鋼的組焊件，對(duì)設(shè)備各組件進(jìn)行安裝和支承。
[0040]如圖1和圖2所示，升降機(jī)構(gòu)包括有:絲杠電機(jī)20、絲杠電機(jī)減速器19、絲杠聯(lián)軸器21、絲杠電機(jī)支座22、絲杠28、絲杠螺母24、絲杠軸承座、角接觸球軸承、動(dòng)輥?zhàn)?6、支撐座14、中橫梁29、定位套31、立柱2、立柱螺母18。
[0041]如圖1所示，絲杠電機(jī)20和絲杠電機(jī)減速器19支承在絲杠電機(jī)支座22上，絲杠電機(jī)減速器19選用行星減速器，絲杠聯(lián)軸器21選用摩擦片式聯(lián)軸器。
[0042]絲杠電機(jī)20經(jīng)過絲杠電機(jī)減速器19減速后，通過絲杠聯(lián)軸器21將動(dòng)力傳遞到絲杠28，驅(qū)動(dòng)絲杠28旋轉(zhuǎn)。
[0043]如圖1所示，絲杠電機(jī)支座22為中空的圓柱形，其下部通過螺釘固定在機(jī)架I的上橫梁1-2上，其上部與絲杠電機(jī)減速器19下端的止口配合，對(duì)絲杠電機(jī)20及絲杠電機(jī)減速器19進(jìn)行支承，絲杠聯(lián)軸器21位于絲杠電機(jī)支座22的內(nèi)部空腔中。
[0044]如圖1所示，絲杠28兩端分別通過角接觸球軸承支承在絲杠軸承座上，絲杠軸承座包括絲杠上軸承座23和絲杠下軸承座15，絲杠上軸承座23通過螺釘固定在機(jī)架I的上橫梁1-2上，絲杠下軸承座15通過螺釘固定在支撐座14上。
[0045]支撐座14由槽鋼和鋼板焊接而成，通過螺栓固定在中橫梁29上，對(duì)絲杠28進(jìn)行支承。中橫梁29共有兩根，由鋼板焊接而成，其上加工有安裝孔，通過安裝孔分別套裝立柱2上，下部用定位套31進(jìn)行支承。定位套31采用兩半對(duì)稱結(jié)構(gòu)，通過螺栓夾緊在立柱2上，對(duì)中橫梁29進(jìn)行支承。
[0046]立柱2共四根，通過立柱螺母18固定在機(jī)架I的上橫梁1-2和