CN108043947A - 平板型金属橡胶振动辊压复合成型设备 - Google Patents

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薛新
白鸿柏
吴乙万
任志英
邵川
邵一川
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D31/00—Other methods for working sheet metal, metal tubes, metal profiles

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Abstract

本发明涉及平板型金属橡胶振动辊压复合成型设备，包括机架，机架上设有上辊轮、下辊轮，下辊轮两端的转轴部经轴承座与机架转动连接，下辊轮两端经轴承座与滑块转动连接，滑块安装在机架上并能相对机架上下移动，机架顶部设置有驱动两个滑块沿垂向上下往复运动的激振器，机架前后两侧分别设置有进料输送带、出料输送带，机架旁侧设置有电机、减速机，电机的输出轴经联轴器连接减速机输入轴，减速机设置两个转向相反的输出轴，两个输出轴分别经万向连接杆连接上辊轮、下辊轮一侧的转轴部，本发明尺寸精度高，可控性强，采用振动辊压复合成形，有效的减小了成形过程中工具和变形材料的切向摩擦力，能大大降低了成形力，提高产品的综合力学性能。

Description

平板型金属橡胶振动辊压复合成型设备
技术领域
本发明涉及一种平板型金属橡胶振动辊压复合成型设备，属于新型金属材料加工技术领域。
背景技术
随着航空航天、航海化工和核能装备等工业技术的发展，对减振缓冲功能性弹性结构材料综合性能的要求日益增高，传统的橡胶材料难以满足高低温、大载荷冲击等复杂环境下技术要求。而通过金属丝编织而成具有空间网状结构的平板型金属橡胶不仅能满足在高低温、大载荷冲击、盐雾等复杂服役环境，还大大提升了材料的弹性阻尼性能。研究和制备平板型金属橡胶成为材料科学与工程应用领域重要发展方向之一。
现有的平板型金属橡胶制备方法主要是冲压成形法。这种方法存在的问题和缺陷主要有：1)金属橡胶冲压成形是将编织好的金属丝网状结构坯料，放置在固定外形形状的凹凸模具结构中间，通过压力机合模使得金属丝网状结构坯料产生塑性变形，金属丝之间的勾连更加紧密结实，最后压到一定的厚度形状。这种成形方法存在的问题是一套模具只能生产一种外形尺寸的平板型金属橡胶，且对压力机设备和生产工艺等都要求较高，成本高，效率低；2)冲压成形过程中，金属丝网状坯料与成形模具表面产生剧烈摩擦磨损，使得模具寿命大大降低；3）平板型金属橡胶冲压成形容易发生局部不均匀剧烈塑性变形或损伤破坏，影响产品的性能稳定性。。
发明内容
本发明的目的是针对传统袋笼的缺陷和不足，提供一种平板型金属橡胶振动辊压复合成型设备。
本发明解决技术问题所采用的方案是，一种平板型金属橡胶振动辊压复合成型设备，包括机架，所述机架上部由上至下设置有上辊轮、下辊轮，上辊轮、下辊轮之间从在利于物料通过的间隙，下辊轮两端的转轴部经轴承座与机架转动连接，下辊轮两端经轴承座与滑块转动连接，滑块安装在机架上并能相对机架上下移动，机架顶部设置有驱动两个滑块沿垂向上下往复运动的激振器，机架前后两侧分别设置有进料输送带、出料输送带，机架旁侧设置有电机、减速机，电机的输出轴经联轴器连接减速机输入轴，减速机设置两个转向相反的输出轴，两个输出轴分别经万向连接杆连接上辊轮、下辊轮一侧的转轴部。
进一步的，所述电机为调速电机。
进一步的，所述激振器为竖直设置的振动气缸或振动液压缸，机架上设置有连接振动气缸的平衡气缸或设置有连接振动液压缸的平衡油缸。
进一步的，机架上部左右两侧设置有竖直滑槽，滑块设置在竖直滑槽内，上辊轮上部设置有连接横板，连接横板两端分别连接两端滑块的上部，连接横板中部连接振动气缸的气缸杆或振动液压缸的液压杆。
进一步的，连接横板中部经一连接块连接振动气缸的气缸杆末端或振动液压缸的液压杆末端。
进一步的，还包括于机架、电机、减速机、进料输送带、出料输送带的外周设置的防护栏。
进一步的，所述防护栏为透明亚克力防护栏。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：结构简单，设计合理，尺寸精度高，可控性强，采用振动辊压复合成形，有效的减小了成形过程中工具和变形材料的切向摩擦力，从而降低辊轮表面的磨损，提高辊轮的使用寿命，能大大降低了成形力，减少了成形后的平板型金属橡胶残余应力的累积，提高产品的综合力学性能。
附图说明
下面结合附图对本发明专利进一步说明。
图1为本设备的结构示意图；
图2为平板型金属橡胶振动辊压原理简图；
图3为激振器与上辊轮的连接结构示意图。
图中：
1-进料输送带；2-金属丝编织空间网状结构的毛坯；3-下辊轮；4-电机；5-减速机；6-万向连接杆；7-平衡油缸；8-振动辊压成形的平板型金属橡胶；9-振动液压缸；10-机架；11-上辊轮；12-防护栏；13-出料输送带；14-转轴部；15-轴承座；16-滑块；17-竖直滑槽；18-连接横板；19-连接块；20-竖直导杆；21-连接杆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1-3所示，一种平板型金属橡胶振动辊压复合成型设备，包括机架10，所述机架10上部由上至下设置有上辊轮11、下辊轮3，上辊轮11、下辊轮3之间从在利于物料通过的间隙，下辊轮3两端的转轴部14经轴承座15与机架10转动连接，下辊轮3两端经轴承座15与滑块6转动连接，滑块6安装在机架10上并能相对机架10上下移动，机架10顶部设置有驱动两个滑块6沿垂向上下往复运动的激振器，机架10前后两侧分别设置有进料输送带1、出料输送带13，机架10旁侧设置有电机4、减速机5，电机4的输出轴经联轴器连接减速机5输入轴，减速机5设置两个转向相反的输出轴，两个输出轴分别经万向连接杆6连接上辊轮11、下辊轮3一侧的转轴部14。
在本实施例中，所述电机4为调速电机。
在本实施例中，所述激振器为竖直设置的振动气缸或振动液压缸9，优选的采用高频振动气缸或高频振动液压缸9，为提高***运动稳定性，机架10上设置有连接振动气缸的平衡气缸或设置有连接振动液压缸9的平衡油缸7。
在本实施例中，机架10上部左右两侧设置有竖直滑槽17，滑块6设置在竖直滑槽17内，上辊轮11上部设置有连接横板18，连接横板18两端分别连接两端滑块6的上部，连接横板18中部连接振动气缸的气缸杆或振动液压缸9的液压杆。优选的，连接横板18两端经连接杆21连接滑块6，机架10于激振器左右两侧对称设置两个竖直导杆20，连接横板18上设置有利于竖直导杆20穿过的导孔，连接横板18中部经一连接块19连接振动气缸的气缸杆末端或振动液压缸9的液压杆末端。
在本实施例中，为降低机架的振动，滑块底部与机架之间还可设置有缓冲弹簧。
在本实施例中，还包括于机架10、电机4、减速机5、进料输送带1、出料输送带13的外周设置的防护栏12，防止有意外的金属飞屑飞出，确保操作人员的安全。
在本实施例中，所述防护栏12为透明亚克力防护栏。
在本实施例中，本设备解决了现有技术中平板型金属橡胶生产制备成本高、效率低、模具磨损严重和产品性能稳定性差等问题和缺陷。
本设备的用途：航空航天、航海化工、核能设备和汽车工业等机械结构部件中要求满足在高低温等复杂环境下，实现重型设备的减振降噪,提高设备的使用寿命。
金属丝编织空间网状结构的毛坯2放置在进料输送带1的入料端,沿着辊压方向,材料流动经过下辊轮3和上辊轮11之间的间隙，上下辊压均通过万向连接件与减速器相连，并由调速电机实现对上下辊轮3的转速控制；与此同时，下辊轮3保持匀速转动，上辊压通过激振器实现垂向简谐波高频往复振动，减小在辊压成形过程中的切向摩擦力，降低平板型金属橡胶的残余应力，提高产品的综合力学性能；由于采用振动辊压复合成形工艺，平板型金属橡胶的内部金属丝勾连更加紧密，提高产品的减振性能。平板型金属橡胶可用在大型设备的机脚、重型设备的起吊架等起到缓冲减振，提高设备使用寿命，尤其是在高低温等复杂环境下，相比传统的橡胶材料，性能更加突出。
本设备是在传统的金属板材辊压机的基础上进行改装优化, 利用激振器实现辊压成形过程中上辊轮11的垂向简谐波往复高频振动, 是针对难变形金属材料加工提出的一种新工艺。它具有以下几个优点：
1）振动辊压复合成形，有效的减小了成形过程中工具和变形材料的切向摩擦力，从而降低辊轮表面的磨损，提高辊轮的使用寿命；
2）采用振动辊压复合成形，能大大降低了成形力，减少了成形后的平板型金属橡胶残余应力的累积，提高产品的综合力学性能；
3）生产设备结构简单，平板型金属橡胶的尺寸精度高，可控性强；
4）上下辊轮3均采用可调速电机驱动，可通过上下辊轮3转速的差异实现异步辊压，为平板型金属橡胶性能调控提供有效的方法。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种平板型金属橡胶振动辊压复合成型设备，其特征在于：包括机架，所述机架上部由上至下设置有上辊轮、下辊轮，上辊轮、下辊轮之间从在利于物料通过的间隙，下辊轮两端的转轴部经轴承座与机架转动连接，下辊轮两端经轴承座与滑块转动连接，滑块安装在机架上并能相对机架上下移动，机架顶部设置有驱动两个滑块沿垂向上下往复运动的激振器，机架前后两侧分别设置有进料输送带、出料输送带，机架旁侧设置有电机、减速机，电机的输出轴经联轴器连接减速机输入轴，减速机设置两个转向相反的输出轴，两个输出轴分别经万向连接杆连接上辊轮、下辊轮一侧的转轴部。
2.根据权利要求1所述的平板型金属橡胶振辊压复合成型设备,其特征在于：所述电机为调速电机。
3.根据权利要求1所述的平板型金属橡胶振动辊压复合成型设备,其特征在于：所述激振器为竖直设置的振动气缸或振动液压缸，机架上设置有连接振动气缸的平衡气缸或设置有连接振动液压缸的平衡油缸。
4.根据权利要求3所述的平板型金属橡胶振动辊压复合成型设备,其特征在于：机架上部左右两侧设置有竖直滑槽，滑块设置在竖直滑槽内，上辊轮上部设置有连接横板，连接横板两端分别连接两端滑块的上部，连接横板中部连接振动气缸的气缸杆或振动液压缸的液压杆。
5.根据权利要求4所述的平板型金属橡胶振动辊压复合成型设备,其特征在于：连接横板中部经一连接块连接振动气缸的气缸杆末端或振动液压缸的液压杆末端。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的平板型金属橡胶振动辊压复合成型设备,其特征在于：还包括于机架、电机、减速机、进料输送带、出料输送带的外周设置的防护栏。
7.根据权利要求6所述的平板型金属橡胶振动辊压复合成型设备,其特征在于：所述防护栏为透明亚克力防护栏。
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