本發(fā)明涉及減振降噪，具體而言，涉及一種含聲學空腔的橡膠制品及制備方法。

背景技術(shù)：

1、橡膠制品內(nèi)部含有大量的聲學空腔，通過聲學空腔的作用，橡膠制品可起到隔離、吸收噪聲的聲學作用，但橡膠制品在較高的靜水壓下容易發(fā)生變形，從而導致橡膠制品聲學效果大幅度降低，因此，減小橡膠制品及聲學空腔在靜水壓力下的變形，對增強橡膠制品的耐壓和聲學性能具有重大的意義。

2、中國專利(申請?zhí)枮?01418009286.0)介紹了一種采用織布增強橡膠復合結(jié)構(gòu)的方法增強橡膠制品的防水層，以此提高橡膠制品的耐壓能力，該專利可以有效解決橡膠制品防水層凹陷變形的問題，而且工藝簡單，易于實現(xiàn)，但是該專利只是對橡膠制品表層的防水層進行了增強，對占據(jù)橡膠制品體積大部分的聲學空腔層沒有進行增強，對于橡膠制品，尤其是聲學空腔在靜水壓力下的變形益處不大。

3、美國專利(公開號為us4560028)公開了一種可耐壓的聲學裝置，該裝置采用蜂窩狀的金屬框架，金屬框架空腔內(nèi)設(shè)計大量鋼刷類結(jié)構(gòu)，美國專利(公開號為us4164727)介紹了一種水聲耐壓裝置，該裝置由三層組成，中間為帶空氣腔的橡膠層，上下兩層為金屬板，上述兩種結(jié)構(gòu)可以增強材料耐壓性能，其不足之處在于制品使用較多的金屬材料，重量和剛度偏大，應用工藝差，不適宜應用于曲率大的模型表面和增重要求苛刻的模型上。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種含聲學空腔的橡膠制品及制備方法以解決現(xiàn)有技術(shù)中含聲學空腔的橡膠制品在高靜水壓力下變形嚴重的問題。

2、為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

3、一種含聲學空腔的橡膠制品，包括聲學橡膠，所述聲學橡膠內(nèi)部包絡(luò)有聲學空腔和非金屬增強網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，所述非金屬增強網(wǎng)格結(jié)構(gòu)由從上至下依次排列的上蜂窩芯、中蜂窩芯和下蜂窩芯構(gòu)成，相鄰蜂窩芯之間通過榫接方式連接在一起，形成復合蜂窩立體結(jié)構(gòu)，所述上蜂窩芯、中蜂窩芯和下蜂窩芯均由多個蜂窩單胞組成，所述聲學空腔設(shè)置在蜂窩單胞內(nèi)，聲學空腔與蜂窩單胞內(nèi)壁之間填充有聲學橡膠，所述聲學橡膠的上端和下端均設(shè)置有封孔橡膠。

4、通過在聲學橡膠內(nèi)部設(shè)置非金屬增強網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，形成復合蜂窩立體結(jié)構(gòu)，可以顯著提高橡膠制品在靜水壓力下的耐壓能力，減少在高壓環(huán)境下的變形。

5、進一步的，所述聲學空腔設(shè)置為喇叭形聲腔、圓臺型聲腔或圓柱型聲腔。

6、不同形狀的聲學空腔適用于不同的應用場景，可以根據(jù)具體需求進行選擇和調(diào)整，以滿足不同場景下的減振降噪要求。

7、進一步的，所述聲學空腔的最大直徑為φ1，φ1≤20mm，所述聲學空腔的高度為h1，h1≥10mm，相鄰聲學空腔之間的最小距離為d1，d1≥8mm。

8、進一步的，所述蜂窩單胞內(nèi)壁與聲學空腔之間的最小距離為d2，d2≥1mm，蜂窩單胞的壁厚為d3，6mm≥d3≥2mm，蜂窩單胞的高度為h2，6mm≥h2≥2mm。

9、進一步的，所述非金屬增強網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的材質(zhì)為高強韌度型工程塑料，熔點不低于200℃，彎曲模量不低于2gpa，壓縮模量不低于2gpa，剪切強度不低于70mpa，沖擊強度不低于10kj/m2，熱變形溫度不低于60℃，密度不大于1.2g/cm3。

10、這種設(shè)置使高強韌度型工程塑料受到外部壓力時，能夠保持較好的形狀穩(wěn)定性，減少橡膠制品在高壓環(huán)境下的變形量，從而顯著提高橡膠制品的耐壓性能，確保了非金屬增強網(wǎng)格結(jié)構(gòu)在受到?jīng)_擊時能夠有效分散和吸收沖擊能量，減少沖擊對橡膠制品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞，提高整體結(jié)構(gòu)的抗沖擊性能，使得非金屬增強網(wǎng)格結(jié)構(gòu)在高溫環(huán)境下仍能保持良好的形狀和性能，在保證非金屬增強網(wǎng)格結(jié)構(gòu)強度和性能的同時，實現(xiàn)了輕量化設(shè)計。

11、進一步的，所述聲學空腔的排布方式設(shè)置為正方形陣列，則所述蜂窩單胞在水平面上的截面形狀為正方形；所述聲學空腔的排布方式設(shè)置為三角形陣列，則所述蜂窩單胞在水平面上的截面形狀為正六邊形。

12、聲學空腔不同的排布方式能夠適用于不同的應用場景。

13、進一步的，所述上蜂窩芯的側(cè)壁設(shè)置有上榫眼，所述上榫眼貫穿上蜂窩芯的側(cè)壁，所述中蜂窩芯的側(cè)壁上端設(shè)置有中榫棒，所述中榫棒的上部設(shè)置有中連接榫棒，所述中連接榫棒與上榫眼配合用于將上蜂窩芯和中蜂窩芯連接在一起；所述中蜂窩芯的側(cè)壁下部設(shè)置有中榫眼，所述下蜂窩芯的上端設(shè)置有下榫棒，所述下榫棒的上部設(shè)置有下連接榫棒，所述下連接榫棒與中榫眼配合用于將中蜂窩芯和下蜂窩芯連接在一起。

14、榫接連接方式能夠顯著提高橡膠制品在承受高靜水壓力時的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，減少因變形而導致的聲學性能下降。

15、進一步的，所述上榫眼和中榫眼設(shè)置為圓形榫眼，所述上榫眼和中榫眼的直徑為φ2，4mm≥φ2≥1mm，所述上榫眼51的深度為n1，n1＝0.5h2，所述中榫眼的深度為n2，則6mm≥n2≥2mm，所述中榫棒、中連接榫棒、下榫棒和下連接榫棒均設(shè)置為圓形榫棒，所述中榫眼與中榫棒同心設(shè)置。

16、這種設(shè)置可以根據(jù)實際工況的需求調(diào)整榫眼和榫棒的大小，以適應不同的受力條件和變形要求，滿足更廣泛的應用場景。

17、進一步的，所述中榫棒和下榫棒的直徑為φ3，5.8mm≥φ3≥1.8mm，所述中連接榫棒和下連接榫棒的直徑為φ4，4mm≥φ4≥1mm，所述中連接榫棒和下連接榫棒的高度為h3，6mm≥h3≥2mm。

18、這種設(shè)置既能確保榫接部位緊密連接，又能在受到外力時具有優(yōu)良的抗剪切和抗彎曲能力，從而增強了整個非金屬增強網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

19、本發(fā)明還提供一種橡膠制品的制備方法，應用于上述所述的含聲學空腔的橡膠制品，包括步驟：

20、s1：采用橡膠模壓成型方法，硫化制備封孔橡膠，進入步驟s2；

21、s2：根據(jù)所述上蜂窩芯、中蜂窩芯和下蜂窩芯的結(jié)構(gòu)，分別加工出相應的模具，在對應的模具上，采用塑料注塑成型方法，分別加工出上蜂窩芯、中蜂窩芯和下蜂窩芯，進入步驟s3；

22、s3：將中連接榫棒安裝入上榫眼，用于將上蜂窩芯和中蜂窩芯連接在一起，將下連接榫棒安裝入中榫眼，用于將中蜂窩芯和下蜂窩芯連接在一起，形成非金屬增強網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，進入步驟s4；

23、s4：根據(jù)聲學空腔的結(jié)構(gòu)參數(shù)，采用塑料注塑成型方法，加工出含有聲學空腔的模具，進入步驟s5；

24、s5：將非金屬增強網(wǎng)格結(jié)構(gòu)浸泡在開姆洛克溶液中，浸泡5min-10min，浸泡完成后，在室溫環(huán)境下，晾曬30min-60min，進入步驟s6；

25、s6：將非金屬增強網(wǎng)格結(jié)構(gòu)放入含有聲學空腔的模具內(nèi)，進入步驟s7；

26、s7：采用橡膠注壓成型或注射成型方法，一體硫化制備聲學橡膠，進入步驟s8；

27、s8：對封孔橡膠和聲學橡膠的結(jié)合面進行打磨，打磨完成后，將打磨面清理干凈；

28、s9：在封孔橡膠和聲學橡膠的打磨面涂抹膠黏劑，壓實固化。

29、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的含聲學空腔的橡膠制品及制備方法具有以下優(yōu)勢：

30、1)可以顯著提高橡膠制品在高靜水壓力下的耐壓能力，減少了在高壓環(huán)境下的變形；

31、2)能夠有效分散和抵抗來自外部的壓力，使橡膠制品在高壓環(huán)境下依然能夠保持較好的形狀穩(wěn)定性。