CN104842731B - 一体式胶芯的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种一体式胶芯的制作方法，包含以下步骤（1）高强度耐磨尼龙复合材料注入到中轴球销与内衬套之间的空腔内从而一起连接成一体式中轴球销；（2）橡胶材料注入一体式中轴球销的内衬套与外衬套之间的空腔内从而将一体式中轴球销和外衬套一起连接成减震胶芯总成；（3）将两个防尘盖分别从中轴球销的两端压入，并分别扣住内衬套的两端，以防止灰尘进入中轴球销与内衬套之间的空腔内。相对于旧型的胶芯，本发明具有加工装配工艺少，生产效率高，中轴与外衬套同轴度好，中轴与外衬套可转动等优点。
Description
技术领域
本发明涉及车载机械装置中的平衡悬置推力杆装置，特别是车辆平衡悬置推力杆装置中的一种一体式胶芯的制作方法。
背景技术
减震胶芯总成通常采用复合橡胶作为减震元件，如图1所示，现有的减震胶芯总成主要工艺为外衬套5（一般采用20#无缝管车削）与内衬套3之间形成的空腔，利用天然橡胶硫化粘合工艺，在此空腔内形成减震胶垫层4并将内衬套3和外衬套5间接结合，然后再用挤压工艺将注塑成型好的尼龙套6（与内衬套3配套）压入内衬套3内孔，再装上尼龙垫7、端垫片8、中轴1，用卡簧9卡住中轴1来完成整个胶芯的装配。其中，硫化工艺的主要步骤为：将经过化学原料混合炼的橡胶材料在预定温度和压力条件下，注入内衬套3和外衬套5之间的空腔内进行硫化后冷却，使之形成减震胶芯总成。
现有的减震胶芯主要存在以下几个缺陷：
（1）由于内衬套3、尼龙套6、中轴1的加工工序繁多，加工必然存在一定的误差，使得内衬套3、尼龙套6和中轴1三者的装配有间隙，进而使得尼龙套6的吸震性能没有得到充分的发挥。由于间隙的存在，在受到大强度冲击时，容易造成尼龙套6发生变形（内孔内径变大、与内衬套3装配尺寸变小等），以致于中轴1松动、卡簧9脱落、尼龙垫7损坏等不良影响，造成胶芯失效；
（2）由于载重车辆的使用环境较为复杂，特别是在异常不平坦的路面行驶时，胶芯在使用过程中受到各个方向上的力作用，又加上中轴1两端都是由卡簧9固定。当受到轴向力时，容易使卡簧9失效，以及产生尼龙垫7损坏、中轴1脱落等不良问题；
（3）现有胶芯的中轴1、尼龙套6、尼龙垫7和端垫片8装配工作量大、装配困难，造成生产效率低，成本高。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种制作工艺简单、生产成本低、物理性能好、减震效果好、使用寿命长的一体式胶芯的制作方法。
为了实现上述目的，本发明的另一技术方案是：一种一体式胶芯的制作方法，所述一体式胶芯包括中轴球销、内衬套、外衬套、减震胶垫层和高强度耐磨尼龙层，所述内衬套悬空套设在中轴球销的正中部，所述高强度耐磨尼龙层设置在中轴球销与内衬套之间的空腔内，所述高强度耐磨尼龙层将中轴球销和内衬套注塑成一体式中轴球销；所述外衬套悬空套设在一体式中轴球销的正中部，所述减震胶垫层设置于一体式中轴球销与外衬套之间的空腔内，所述减震胶垫层将一体式中轴球销和外衬套粘结成减震胶芯总成，所述中轴球销两端分别套设有扣住内衬套相应端的防尘盖，包括以下步骤：
（1）将中轴球销和内衬套放置在成型模具上，此时内衬套悬空套设在中轴球销的正中部；采用流体加工成型工艺，直接将高强度耐磨尼龙复合材料注入到中轴球销与内衬套之间的空腔内，冷却后在空腔内形成高强度耐磨尼龙层，以将中轴球销和内衬套一起连接成一体式中轴球销；
（2）将一体式中轴球销和外衬套放置在硫化模具上，此时外衬套悬空套设在中轴球销的正中部；采用橡胶硫化粘合工艺，将经过化学原料混合炼的橡胶材料在预定温度和压力条件下注入一体式中轴球销的内衬套与外衬套之间的空腔内，冷却后在空腔内形成减震胶垫层，以将一体式中轴球销和外衬套一起连接成减震胶芯总成；
（3）将两个防尘盖分别从中轴球销的两端压入，并分别扣住内衬套的两端，以防止灰尘进入中轴球销与内衬套之间的空腔内。
进一步的，步骤（2）中，在橡胶材料注入之前，分别在内衬套的外侧面和外衬套的内侧面涂覆一层化学粘合剂，以使得减震胶垫层的橡胶材料与内衬套、外衬套可靠结合。
进一步的，所述减震胶垫层的材质为硫化合成橡胶。
进一步的，所述内衬套和外衬套的材质均为20#钢，所述防尘盖的材质为橡胶。
进一步的，所述中轴球销的材质为40Cr钢。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：（1）延长了产品的整体使用寿命，经试验（环境模拟）后数据表明在一般的车载环境下，使用寿命提高100%-160%；（2）提高了产品的抗冲击性、抗拉强度和抗压强度；（3）减少了装配工序，提高了生产率，降低生产成本；（4）使得一体式中轴球销能够相对外衬套进行轴向转动，并且能在一定的角度范围内径向旋转。
附图说明
图1为现有减震胶芯的结构示意图。
图1中标记说明：1-中轴，2-防尘盖，3-内衬套，4-减震胶垫层，5-外衬套，6-尼龙套，7-尼龙垫，8-端垫片，9-卡簧。
图2为本发明实施例的结构示意图。
图2中标记说明：1-中轴球销，11-第一环形卡槽，12-径向销孔，2-防尘盖，21-第一卡环，22-第二卡环，3-内衬套，31-第二环形卡槽，4-减震胶垫层，5-外衬套，6-高强度耐磨尼龙层。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
如图2所示，一种一体式胶芯，包括中轴球销1、内衬套3、外衬套5、减震胶垫层4和高强度耐磨尼龙层6，所述内衬套3悬空套设在中轴球销1的正中部，所述高强度耐磨尼龙层6设置在中轴球销1与内衬套3之间的空腔内，所述高强度耐磨尼龙层6将中轴球销1和内衬套3注塑成一体式中轴球销；所述外衬套5悬空套设在一体式中轴球销的正中部，所述减震胶垫层4设置于一体式中轴球销与外衬套5之间的空腔内，所述减震胶垫层4将一体式中轴球销和外衬套5粘结成减震胶芯总成，所述中轴球销1两端分别套设有扣住内衬套3相应端的防尘盖2。
在本实施例中，所述内衬套3的外侧面和外衬套5的内侧面分别涂覆有一层与减震胶垫层4可靠结合的化学粘合剂层。所述减震胶垫层4的材质为硫化合成橡胶；所述内衬套3和外衬套5的材质优先选用20#钢，但并不局限于此；所述防尘盖2的材质为橡胶；所述中轴球销1的材质优先选用40Cr钢，但并不局限于此。
在本实施例中，所述中轴球销1是通过热模锻制坯成型，粗坯调质处理增加整体的刚性同时消除内应力；经过粗、精加工得到所需的尺寸及光洁度后，中间的球部表面还要进行高频渗碳硬化处理以达到所需的耐磨性，两端的轴部分别开设有径向销孔12。
在本实施例中，所述中轴球销1的两端部分别开设有第一环形卡槽11，所述内衬套3的两端部外侧分别开设有第二环形卡槽31；所述防尘盖2的内端内侧设置有嵌入第一环形卡槽11内的第一卡环21，所述防尘盖2的外端内侧设置有嵌入第二环形卡槽31内的第二卡环22。
在本实施例中，该一体式胶芯主要通过硫化合成橡胶吸收震动，内层的高强度耐磨尼龙层6是通过流体加工成型直接注塑的，使得中轴球销1与内衬套3配合良好。由于高强度耐磨尼龙层6的耐磨耗、自润滑性能好、不损坏对偶材料等特性，有效地提高了胶芯的使用寿命及性能。该一体式胶芯相对于旧型的胶芯具有：加工装配工艺少，生产效率高，中轴球销1与外衬套5同轴度好，中轴球销1与外衬套5可转动等优点。
如图2所示，一种一体式胶芯的制作方法，包括以下步骤：
（1）将中轴球销1和内衬套3放置在成型模具上，此时内衬套3悬空套设在中轴球销1的正中部；采用流体加工成型工艺，直接将高强度耐磨尼龙复合材料注入到中轴球销1与内衬套3之间的空腔内，冷却后在空腔内形成高强度耐磨尼龙层6，以将中轴球销1和内衬套3一起连接成一体式中轴球销；
（2）将一体式中轴球销和外衬套5放置在硫化模具上，此时外衬套5悬空套设在中轴球销1的正中部；采用橡胶硫化粘合工艺，将经过化学原料混合炼的橡胶材料在预定温度和压力条件下注入一体式中轴球销的内衬套3与外衬套5之间的空腔内，冷却后在空腔内形成减震胶垫层4，以将一体式中轴球销和外衬套5一起连接成减震胶芯总成；
（3）将两个防尘盖2分别从中轴球销1的两端压入，并分别扣住内衬套3的两端，以防止灰尘进入中轴球销1与内衬套3之间的空腔内。
在本实施例中，步骤（1）中，所述高强度耐磨尼龙复合材料可以是碳纤维增强尼龙复合材料，采用流体加工成型的工艺直接注入到中轴球销1与内衬套3之间的空腔内，使得中轴球销1、碳纤维增强尼龙、内衬套3处于一种无间隙配合状态，使得碳纤维增强尼龙复合材料的利用率得到大幅度的提升，同时减少了以往中轴繁琐的装配过程，有效地提高了生产效率。
在本实施例中，步骤（2）中，在橡胶材料注入之前，分别在内衬套3的外侧面和外衬套5的内侧面涂覆一层化学粘合剂，以使得减震胶垫层4的橡胶材料与内衬套3、外衬套5可靠结合。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的一体式胶芯的制作方法。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (5)
1.一种一体式胶芯的制作方法，其特征在于，所述一体式胶芯包括中轴球销、内衬套、外衬套、减震胶垫层和高强度耐磨尼龙层，所述内衬套悬空套设在中轴球销的正中部，所述高强度耐磨尼龙层设置在中轴球销与内衬套之间的空腔内，所述高强度耐磨尼龙层将中轴球销和内衬套注塑成一体式中轴球销；所述外衬套悬空套设在一体式中轴球销的正中部，所述减震胶垫层设置于一体式中轴球销与外衬套之间的空腔内，所述减震胶垫层将一体式中轴球销和外衬套粘结成减震胶芯总成，所述中轴球销两端分别套设有扣住内衬套相应端的防尘盖，包含以下步骤：
（1）将中轴球销和内衬套放置在成型模具上，此时内衬套悬空套设在中轴球销的正中部；采用流体加工成型工艺，直接将高强度耐磨尼龙复合材料注入到中轴球销与内衬套之间的空腔内，冷却后在空腔内形成高强度耐磨尼龙层，以将中轴球销和内衬套一起连接成一体式中轴球销；
（2）将一体式中轴球销和外衬套放置在硫化模具上，此时外衬套悬空套设在中轴球销的正中部；采用橡胶硫化粘合工艺，将经过化学原料混合炼的橡胶材料在预定温度和压力条件下注入一体式中轴球销的内衬套与外衬套之间的空腔内，冷却后在空腔内形成减震胶垫层，以将一体式中轴球销和外衬套一起连接成减震胶芯总成；
（3）将两个防尘盖分别从中轴球销的两端压入，并分别扣住内衬套的两端，以防止灰尘进入中轴球销与内衬套之间的空腔内。
2.根据权利要求1所述的一体式胶芯的制作方法，其特征在于：步骤（2）中，在橡胶材料注入之前，分别在内衬套的外侧面和外衬套的内侧面涂覆一层化学粘合剂，以使得减震胶垫层的橡胶材料与内衬套、外衬套可靠结合。
3.根据权利要求1所述的一体式胶芯的制作方法，其特征在于：所述减震胶垫层的材质为硫化合成橡胶。
4.根据权利要求1所述的一体式胶芯的制作方法，其特征在于：所述内衬套和外衬套的材质均为20#钢，所述防尘盖的材质为橡胶。
5.根据权利要求1所述的一体式胶芯的制作方法，其特征在于：所述中轴球销的材质为40Cr钢。
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