[發明專利]新型硅橡膠基介質芯調控自由彎曲管件加工質量的方法

在審

• 申請號: 202110338131.0
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN115139497A
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 呂萬程;吳潤華;韓明明;呂學良;宋玉越;韓冰;潘昱良
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B29C53/08
• 分類號: B29C53/08;B29C53/80;B08B3/12;B08B13/00
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 馬苗苗

1.新型硅橡膠基介質芯調控自由彎曲管件加工質量的方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1)以金屬管材為自由彎曲材料，選取合適壁厚和合適管徑的金屬材料備用；

步驟2)采用合適的合金材料作為彎曲模，同時作為基體材料，采用金相砂紙打磨基體材料表面，并進行拋光處理，最后采用去離子水、丙酮、無水乙醇以及去離子水依次進行超聲清洗并晾干待用；

步驟3)采用能提高MRE固化過程中羰基鐵粉在基體材料中的運動能力的二甲基硅油和AS40的加成固化硅橡膠作為基質材料，還有MPS-MRF-15羰基鐵粉，利用這些材料制作出一種磁流變介質作為金屬復雜構建的芯材，并將芯材與管材結合起來。

步驟4)將制作后的彎曲模裝入自由彎曲成形系統中，隨后將成形形狀參數輸入到彎管機控制系統中，進行管材自由彎曲過程；在整個成形過程中，軸承與彎曲模處使用磁場發生器獲得磁場強度，提供600-700mt的磁場強度，并利用新型硅橡膠基介質芯固化過程中脹形性質獲得不同半徑的芯軸，實現不同的支撐效果；在不同半徑的芯軸支撐下，與彎曲模平動和轉動的共同作用，實現金屬管件的自由彎曲。

2.根據權利要求1所述的新型硅橡膠基介質芯調控自由彎曲管件加工質量的方法，其特征在于包括：步驟1)中的金屬管材為鋁合金、銅鋅合金等金屬材料。

3.根據權利要求1所述的新型硅橡膠基介質芯調控自由彎曲管件加工質量的方法，其特征在于包括：步驟2)中的彎曲模材料為不銹鋼、鎢鋼合金等金屬材料。

4.根據權利要求1所述的新型硅橡膠基介質芯調控自由彎曲管件加工質量的方法，其特征在于包括：步驟3)中二甲基硅油的主要功能是覆蓋羰基鐵顆粒的表面，使其能夠在外磁力的作用下沿磁感應線的方向移動，從而形成規則的鏈結構。

5.根據權利要求1所述的新型硅橡膠基介質芯調控自由彎曲管件加工質量的方法，其特征在于包括：步驟3)中加成固化硅橡膠是最關鍵的硅產品之一，它的組成通常包括乙烯基聚合物，增強材料，氫交聯劑，催化劑，抑制劑等；硫化可以通過混合所有原料并在一定條件下固化來實現；硅橡膠是一種以Si-O-Si無機結構為主鏈，有機基團為側鏈的半無機和半有機聚合物；它具有有機和無機化合物的特性，并且具有出色的性能。

6.根據權利要求1所述的新型硅橡膠基介質芯調控自由彎曲管件加工質量的方法，其特征在于包括：步驟4)中在磁流變彈性體芯材對管件起支撐作用的過程，通過添加外部磁場發生器將磁場施加到管件自由彎曲環境至關重要；該設備由兩部分組成:電磁體和高精度直流激勵源電源；通過在自由彎曲條件下調節外部電流和氣隙，磁場發生器可以提供600-700mT的磁場強度。

7.根據權利要求1所述的新型硅橡膠基介質芯調控自由彎曲管件加工質量的方法，其特征在于包括：步驟4)中的不同磁場強度影響的磁流變效應與彈性模量表現為：磁場強度分別在0mT，160mT，321mT，485mT，650mT；其中0mT下磁流變效應為0.076，彈性模量為1.28MPa；160mT下磁流變效應為0.162，彈性模量為1.40MPa；321mT下磁流變效應為0.168，彈性模量為1.48MPa；485mT下磁流變效應為0.156，彈性模量為1.32MPa；650mT下磁流變效應為0.152，彈性模量為1.30MPa。

8.根據權利要求1所述的新型硅橡膠基介質芯調控自由彎曲管件加工質量的方法，其特征在于包括：步驟4)中的不同磁場加載時間影響的磁流變效應與彈性模量表現為：磁場強度為650mT；其中10min下磁流變效應為0.132，彈性模量為1.32MPa；15min下磁流變效應為0.140，彈性模量為1.44MPa；20min下磁流變效應為0.144，彈性模量為1.52MPa；25min下磁流變效應為0.147，彈性模量為1.54MPa；30min下磁流變效應為0.148，彈性模量為1.54MPa。