车床车柔软橡胶的方法(车床加工橡胶视频)

jdl008 车工数控 2024-08-01 41浏览 5

　　天然橡胶的黏弹性在实际加工过程中有多种表现形式。

　　1. 蠕变（Creep）

　　天然橡胶在恒定的应力作用下（如拉伸应力或压缩应力），形变随时间延长不断增长，最终达到最大形变，这种现象称为蠕变。曲线的蠕变-回复曲线如图2所示。

　　如将两托橡胶堆放在一起，下面一托橡胶产生变形，且温度越高、时间越长变形越明显；如成型后的胎胚，要求在尽量短的时间内完成硫化（如4小时），否则如胎胚垂直放置下半部容易变形，水平放置则子口部分容易变形。

图2 天然橡胶的蠕变-回复曲线

　　2. 应力松弛（Stress Relaxation）

　　天然橡胶在恒定应变条件下，维持此应变所需的应力随时间延长而逐渐减小的现象，称为应力松弛。如压出胎面胶，随停放时间延长而出现口型膨胀（Die Swell）和气孔（Porosity）增加的现象；如成型好的胎胚，如放置时间过长气密层接头部分弹开。图3为典型的应力松弛曲线，硫化胶只能松弛到某一应力值，而生胶和混炼胶则可以松弛到零。

图3 天然橡胶的应力松弛曲线

　　蠕变和应力松弛统称为力学松弛，即天然橡胶的大分子链从一种平衡态通过链段运动到达另一个平衡态所需要的的时间，短则几秒，长则几年。

　　3. 永久变形（Permanent Set）

　　天然橡胶在外力外用下发生变形，除去外力后，将逐渐恢复为原来的形状，如有不能恢复的部分，则称为永久变形。如硫化后的哑铃形样条拉伸后不能完全恢复原长，具有一定的永久变形。没有达到正硫化时间的橡胶，往往有较大的永久变形，因此该指标可以作为判断橡胶的硫化程度。

　　生胶和硫化胶在外力作用下，均因具有弹性变形和塑性流动，外力除去后，弹性变形部分能够恢复，而塑性变形部分不能恢复，留下真正的永久变形。但由于粘性阻碍，在一般测量条件下，还包括一部分尚未恢复的弹性变形部分。

　　4. 滞后环（Hysteresis loop）

　　将天然橡胶试片拉伸到一定长度（未断裂），再以相同的速度使其回缩，拉伸与回缩的应力-应变曲线并不重合，二者所包围的面积称为滞后环，如图4中OAC曲线。拉伸-回缩一周所损耗的机械功将转化为热量使橡胶本身温度升高，也称为滞后损失。天然橡胶的滞后损失与变形的速度和实验温度有关。

图4 天然橡胶的拉伸-回缩曲线

　　5. 动态力学性能（Dynamic Mechanical Performance）

　　动态力学性能是讨论天然橡胶在周期性外力作用下，作周期变形时，应力、应变、力学损耗等性能与时间（频率）、温度的关系。动态力学性能讨论的是胶料远离破坏极限时的使用性能，其特点是变形量小而频率高，如轮胎，汽车减震件等。力学性能的主要参数如下图5所示。

图5 天然橡胶的动态力学性能谱

　　图5为动态力学性能全谱图，实际应用中考核的只是其中较小一部分。如轮胎胎面胶主要考虑-20～80℃间的黏弹性能。需要注意的是，除了天然橡胶本身以外，必须考虑加入的填料（炭黑和白炭黑）对动态性能，特别是滞后损失的影响。