[发明专利]金属纤维弹性体制造方法

说明书

一种金属纤维弹性体制造方法，涉及由钢或其他金属纤维材料螺旋化后彼此交结形成弹性体的制造方法。

金属以弹簧的形式作为减振装置在各行各业中有着广泛的应用。而人们为改善金属弹簧在不同使用场合中所具有的固定表观特性，或对金属弹簧的制造加工方法做了多种有益的试偿，或对其结构做出某些改进。如中国专利申请88103637.4号披露了一种具有可控转折和弹性比的管式弹性体弹簧的制造方法，它的步骤为：①形成所说的具有一管状内孔和一常规的直壁外廓的弹簧的第一部分；②形成所说的具有一管状内孔的弹簧的第二部分；③根据所说的第一部分的外廓成形加工所述第二部分的外廓，使得所述第二部分在一个预定截荷下会向外凸出到比第一部分大的程度，从而形成转折。而且可通过在所述弹性体中嵌入螺旋弹簧来进行结构上的强化。通过该方法制造的管式弹性体弹簧具有与一般直边圆柱弹性体弹簧不同的载荷—变形曲线，亦即前者由一通常的恒定弹性比区域，一中间平稳区和一通常的上升弹性比区域组成。该发明可以用来促使那些正常情况下不呈现转折的厚壁管式弹性体弹簧发生转折，或用来控制转折使它在某一所需的载荷和变形下发生，或者被用来控制转折和转折后弹簧的弹性效果。但该制造方法也具有很大的局限性，首先它只能对弹簧体的载荷—变形曲线的某一段进行控制，不能对弹簧体的弹性模量的数值范围及绝对值大小进行控制；其次该方法只适用于管式弹性体弹簧，否则难以达到所预期的效果。又如中国专利申请第89202149.7所公开的一种螺旋橡胶复合弹簧，其内螺旋形为金属螺旋弹簧，外螺旋形为橡胶弹簧，并且两个弹簧彼此粘结在一起。但该实用新型在使用过程中一方面回弹率要降低，另一方面会出现两个弹簧彼此分离的现象。另外金属做为增强构架时，常不可避免引起整体重量大大增加，而广为人知的金属薄片蜂窝状增强法，只能在一维方向上奏效而在另二维方向上不堪一击。

针对上述现有技术的不足与缺陷，本发明的目的在于提供一种金属纤维弹性体制造方法，在使用该方法加工金属纤维弹性体的过程中，可以根据不同使用场合对金属纤维弹性体的不同使用要求来控制金属纤维弹性体的表观特征。

本发明的另一目的在于提供一种不仅仅局限于制造厚壁管状弹性体的方法，它还可以适用于柱状、圆锥体、立方体等不同形态弹性体的制造。

本发明的再一目的在于提供制造一种彼此间结合紧密，不会出现分离并且在三维方向上均可承受载荷的的弹性体之方法。

根据上述目的，本发明披露了一种金属纤维弹性体制造方法，该方法包括以下步骤：①丝状金属纤维螺旋化，形成具有一定螺距的金属螺旋体；②将金属螺旋体进行排序成型；③对已排序成型的金属螺旋体挤压定型，使金属螺旋体之间产生相互切入、渗透，从而相互紧密联接在一起，形成具有固定表观机械性能和物理性能的金属纤维弹簧体。

金属纤维是制造金属纤维弹性体的基本物质，因此金属纤维本身的机械性能通过两个方面直接影响到金属纤维弹性体的性能：①材料的选择；②材料的热处理状态。并且最终决定了金属纤维弹性体的屈服强度，从而影响到金属纤维弹性体的弹性模量和抗压强度的控制。而金属纤维螺旋化过程中采用不同的螺旋形式以及金属螺旋体依照不同规律进行排序成型的过程中，不但影响挤压定型时的工艺参数，而且对金属纤维的固定表观特性有着重要影响。金属纤维弹性体制造过程中的前两道工序为达到预期的性能要求作了充分的准备，而最后挤压定型工序对能否实现设计要求关系颇大。特别是金属纤维弹性体最终的承载形式和方向与挤压定型时的定型方式(即施压的多维性)有着密切的关系。普遍的情况下，金属纤维弹性体的承载方向被选择为挤压定型时的施力方向。

由于本发明采用将金属纤维螺旋化，然后进行排序成型，最后挤压定型的制造方法来制造金属纤维弹性体。因此具有下述优点及积极效果：①弹性模量可以在制造加工前设定，加工时得以控制，且选择范围大，特别是在使用过程中外力一旦超过挤压定型时的最大成型力，弹性模量能够随着外力的增强而变大，在抵御难以预料的破坏性外力上有特别的长处；②金属纤维螺旋体彼此切入渗透，且切入渗透量能随定型压力的增大而增多，并引起纤维的冷作硬化，故抗压强度也能作调整，以适合不同频率的减震；③能量散射系数数值较高，范围较大，易于选择；④承载能力大、回复率高；⑤相对密度范围大，绝对值低；⑥不仅仅局限于某一特定形状金属纤维弹性体的加工，可比较广泛地适用于各种形状金属纤维弹性体的制造与加工；⑦金属纤维弹性体中各螺旋体依靠彼此间的静动摩擦力相互紧密联结在一起，不会出现彼此分离的现象。⑧三维方向均能承受载荷，且三维方向的承载能力相对强弱(即各向异性)可调整。