CN102514199A - 汽车钢板弹簧降噪片的制作方法 - Google Patents

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Abstract

汽车钢板弹簧降噪片的制作方法，以超高分子量聚乙烯，即UHMW-PE为主要原料，采用“压制—烧结”成型方法制造而成。在原料配方中，各种组分所含重量份数为，超高分子量聚乙烯为80～95份、石墨0.1～2份、高分子蜡3～5份、二硫化钼5～10份。本发明生产的汽车钢板弹簧降噪片具有以下优点：1、降噪，可消除或减少车辆行驶过程中由于板簧震动与摩擦产生的噪音；2、寿命长，在相同的工况条件下，使用寿命达到5万公里无故障，是橡胶件、尼龙件、聚胺脂的4倍以上；3、重量轻，是同规格钢板的八分之一；4、耐腐蚀、耐磨损、抗冻；5、维护费用低。

Description

汽车钢板弹簧降噪片的制作方法
技术领域
本发明涉及一种汽车钢板弹簧降噪片，特别涉及一种以超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）为主要原料的汽车钢板弹簧降噪片的制作方法。
背景技术
汽车钢板弹簧是由许多具有弹性、宽度一致、长短不同的等截面或变截面钢片组成，通过U型卡箍将车轿与车身连接起来，起到缓冲、减振、传力的作用。它的质量的优劣很大程度上决定了汽车行驶的平稳性和安全性。在汽车行驶过程中，钢板弹簧在承受载荷冲击时做弯曲与伸展运动，钢片之间会相互滑动摩擦或跳动冲击产生噪声；同时因为持续的高频运动摩擦，造成钢板弹簧片温度上升，容易在应力集中点出现裂纹并随着载荷及冲击频率等因数而逐渐扩展，最终出现板簧单片断裂，给行车带来巨大的安全隐患。
目前钢板弹簧降噪元件一般有橡胶、尼龙、聚胺脂以及高密度聚乙烯等材质。橡胶或聚胺脂虽然有良好的耐磨损和缓冲降噪作用，但板簧在弯曲和伸展的过程中由于橡胶、聚胺脂与板簧间的摩擦系数较大，板簧间的相对运动对片间元件产生搓揉而发生粘着，由于橡胶、聚胺脂为软的弹性体，极易揉搓成团而脱落；而尼龙和高密度聚乙烯缺乏足够的耐磨损和自润滑性，且尼龙在低温条件下很容易发生脆裂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是寻求一种较好的制作弹簧降噪片的材料和工艺，以解决汽车运行时因承受高频往复弹性运动，汽车钢板弹簧片易磨损、振动大、噪音大的问题。
这种汽车钢板弹簧降噪片的制作方法，其特征在于，以超高分子量聚乙烯，即UHMW-PE为主要原料，采用“压制—烧结” 成型方法制造而成。
在原料配方中，各种组分所含重量份数为：超高分子量聚乙烯为80～95份、石墨0.1～2份、高分子蜡3～5份、二硫化钼5～10份。
所述超高分子量聚乙烯粘均分子量为250～500万，密度为0．935～0.955/㎝3，其他三种改性助剂要求为40目筛下的粉体，干燥后与超高分子量聚乙烯粉料均匀混合。
“压制—烧结”成型方法为：先将模具预热到50～80℃，将混合均匀的超高分子量聚乙烯和其他三种辅助材料加入到模具型腔中进行初压，压力为3～5MPa，保压3～5分钟，形成预成型坯，模具继续加热到200～260℃，对制品进行加压烧结，压力10～20MPa，烧结工序在模具内进行，保温20～40分钟后，开启冷却油阀，待模具冷却到50～70℃时开模取出制品，修整并进行必要的机械加工。
本发明可使用不同的模具，制成各种形状，如片、带、条、薄膜或U型、T型等形状的弹簧降噪片，以满足各种工况条件要求。
超高分子量聚乙烯一般指粘均分子量超过250万的超高分子量聚乙烯，是一种线性结构的，具有优异综合性能的热塑性工程塑料。独特的分子结构，使其具有极高的耐磨耗能力，摩擦系数很小，且有自润滑性，耐磨性比一般金属和其他塑料高出数倍，是碳钢的7倍、黄铜的27倍、尼龙的4～5倍、高密度聚乙烯的10倍，与钢、铜配对使用时不易产生粘着磨损，对配套偶件磨损很小；其次，抗冲击强度高，是尼龙66的6倍、聚甲醛的8倍，许多材料在严重或反复冲击时会产生裂纹、破损或表面应力疲劳，而超高分子量聚乙烯按GB1843标准进行冲击试验不能破损，即使在零下70℃的低温下也仍具有相当高的冲击强度；此外超高分子量聚乙烯是目前所有工程塑料中吸收冲击能最好的材料，能有效吸收冲击和振动能，以消除噪音，具有良好的热稳定性和耐腐蚀性能，价格比铜及其他合金便宜，这些特性使得超高分子量聚乙烯非常适于用作本发明汽车钢板弹簧降噪片的材料。
         由于超高分子量聚乙烯的熔体粘度高，熔融指数几乎为零，流动性极差，而且临界剪切速率低，易出现熔体破裂现象，在不改性的情况下如果采用注塑或挤出等工艺加工成型，会使制品表面出现裂纹、气孔或脱层现象，加之超高分子量聚乙烯的摩擦系数小、成型温度范围窄、易氧化降解，所以很难用一般的机械加工方法进行加工，通常只能采用“压制—烧结”成型的工艺。
       与其他材料的降噪元件相比，本发明生产的汽车钢板弹簧降噪片具有以下优点：
1、降噪，用本发明的方法生产的汽车钢板弹簧降噪片作用于汽车钢板弹簧各片之间，可消除或减少车辆行驶过程中由于板簧震动与摩擦产生的噪音； 
2、寿命长，在相同的工况条件下，使用寿命达到5万公里无故障，是橡胶件、尼龙件、聚胺脂的4倍以上；
3、重量轻，是同规格钢板的八分之一，安装和使用方便、快捷；
4、耐腐蚀、耐磨损、抗冻；
5、维护费用低。
具体实施方式
下面举一实施例对本发明详细说明如下：
这种汽车钢板弹簧降噪片的制作方法，以超高分子量聚乙烯，即UHMW-PE为主要原料，采用“压制—烧结”成型方法制造而成。
在原料配方中，各种组分所含重量份数为，超高分子量聚乙烯为90份、石墨1份、高分子蜡4份、二硫化钼8份。
所述超高分子量聚乙烯粘均分子量为350万，密度为0．935/㎝3，其他三种改性助剂要求为40目筛下的粉体，干燥后与超高分子量聚乙烯粉料均匀混合。
“压制—烧结”成型方法为：先将模具预热到65℃，将混合均匀的超高分子量聚乙烯和其他三种辅助材料加入到模具型腔中进行初压，压力为4MPa，保压4分钟，形成预成型坯，模具继续加热到230℃，对制品进行加压烧结，压力15MPa，烧结工序在模具内进行，保温30分钟后，开启冷却油阀，待模具冷却到60℃时开模取出制品，修整并进行必要的机械加工。
本发明制成圆片形状的弹簧降噪片，圆片一面中间有凸块，便于安装，圆片另一面加工有油槽，增强润滑。

Claims (5)

1. 汽车钢板弹簧降噪片的制作方法，其特征在于，以超高分子量聚乙烯，即UHMW-PE为主要原料，采用“压制—烧结” 成型方法制造而成。
2.根据权利要求1所述的汽车钢板弹簧降噪片的制作方法，其特征在于，在原料配方中，各种组分所含重量份数为，超高分子量聚乙烯为80～95份、石墨0.1～2份、高分子蜡3～5份、二硫化钼5～10份。
3.根据权利要求1所述的汽车钢板弹簧降噪片的制作方法，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯粘均分子量为250～500万，密度为0．935～0.955/㎝3，其他三种改性助剂要求为40目筛下的粉体，干燥后与超高分子量聚乙烯粉料均匀混合。
4.根据权利要求1所述的汽车钢板弹簧降噪片的制作方法，其特征在于，“压制—烧结”成型方法为：先将模具预热到50～80℃，将混合均匀的超高分子量聚乙烯和其他三种辅助材料加入到模具型腔中进行初压，压力为3～5MPa，保压3～5分钟，形成预成型坯，模具继续加热到200～260℃，对制品进行加压烧结，压力10～20MPa，烧结工序在模具内进行，保温20～40分钟后，开启冷却油阀，待模具冷却到50～70℃时开模取出制品，修整并进行必要的机械加工。
5.根据权利要求4所述的汽车钢板弹簧降噪片的制作方法，其特征在于，使用不同的模具，制成各种形状，如片、带、条、薄膜、U型或T型形状的弹簧降噪片，以满足各种工况条件要求。
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