CN105443631A - 一种汽车减震器的压缩缓冲弹簧及其成型模具 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种汽车减震器的压缩缓冲弹簧及其成型模具，该压缩缓冲弹簧为一体注塑成型件，具有平行排列的中间筋、过渡筋和边缘筋，各条筋之间一体连接设有轴向伸缩、圆弧状的弹性薄壁，并且弹性薄壁上设有贯通内外的透孔。该成型模具包括由前模、后模及抽芯组装构成的注塑模具和由钢箍、压机构成的成型治具。应用本发明的压缩缓冲弹簧及其成型模具，采用质量相对较轻的注塑成型生产该塑胶材质的压缩缓冲弹簧，突破了行业中长久以来依赖金属制造弹性部件的技术窘境，开拓了全新的弹性产品，并使得产品性能满足应用的刚度、温度及耐久性能要求，同时本发明提供了该压缩缓冲弹簧的较佳成型模具，保障产品性能的继承。

Description

一种汽车减震器的压缩缓冲弹簧及其成型模具
技术领域
本发明涉及一种塑胶成品及其制具，尤其涉及一种用于汽车减震器中实现复原缓冲的单一化、高刚度、高温度及耐久性的非金属弹性部件及其成型模具。
背景技术
随着汽车工业的不断发展，除了能源动力方面的研发日新月异，追求更高的能效外，对车辆乘坐的舒适度要求也日渐提高，为了缓释车辆颠簸过程中的能量，这里必然涉及汽车减震器的结构设计。传统汽车减震器由外壳、进油管、支撑杆及压缩缓冲弹簧构成。而其中的压缩缓冲弹簧大都为金属制品，具有两个难以克服的技术缺陷。一者金属制品的压缩缓冲弹簧质量较大，无形增加了构件及整车的重量，二者虽然采用恒温液油进行润滑，消除压缩缓冲弹簧与支撑杆件间的磨损和摩擦噪音，但金属制品无法克服锈蚀的缺陷，无法满足产品对温度、刚度及耐久性的综合性能要求。
为此，研制一种突破金属制品限制的压缩缓冲弹簧尤为必要，着眼于降低重量负荷的设计初衷，对产品的规格和综合性能全方面进行考量，对该类产品的开发从材料、成型模具等方面进行技术创新，是本领域技术人员当前致力于解决的主要技术问题。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种汽车减震器的压缩缓冲弹簧及其成型模具，解决汽车减震器保持高性能的前提下轻重量化的问题。
本发明的上述第一个目的将通过以下技术方案得以实现：一种汽车减震器的压缩缓冲弹簧，为一体注塑成型件，其特征在于：所述压缩缓冲弹簧具有平行排列的中间筋、过渡筋和边缘筋，所述中间筋的一侧由近及远依次设为一组过渡筋和边缘筋，中间筋的另一侧由近及远依次设为另一组过渡筋和边缘筋，各条筋之间一体连接设有轴向伸缩、圆弧状的弹性薄壁，并且所述弹性薄壁上设有贯通内外的透孔。
优选的，所述压缩缓冲弹簧的各条筋中，中间筋的宽度最大，且过渡筋和边缘筋的宽度顺次递减。
优选的，所述压缩缓冲弹簧具有长度向恒定的内径，且中间筋的外径最大，过渡筋和边缘筋的宽度顺次递减。
优选的，各条所述弹性薄壁的宽度一致。
优选的，每条所述弹性薄壁上设有一对轴向中心对称的透孔。
优选的，各条筋的边缘设为斜角或圆角。
本发明的上述第二个目的将通过以下技术方案得以实现：一种成型模具，用于生产上述汽车减震器的压缩缓冲弹簧，包括由前模、后模及圆柱形抽芯组装构成的注塑模具和由钢箍、压机构成的成型治具，其特征在于：所述前模设有一对受控相对闭合、分离的滑块，且滑块的相对面上凹设有对应压缩缓冲弹簧外形的模槽，所述模槽对应弹性薄壁处设有微弧面，所述后模装接有对应插入模槽之中的圆柱形抽芯且圆柱形抽芯对应各条筋的外表面直径相等、对应各条弹性薄壁的外表面设为相匹配的凸弧面，并且所述滑块对应弹性薄壁处设有可控、无缝抵接圆柱形抽芯的镶针，闭合状的前模、后模、圆柱形抽芯及镶针构成所述压缩缓冲弹簧的注塑型腔；
所述钢箍的内径与中间筋的外径对应匹配，所述压机为可控恒温型且压机轴向压缩产品至规格长度。
优选的，所述镶针一体成型于滑块上，且镶针在滑块闭合过程中抵接圆柱形抽芯并定位。
优选的，所述镶针弹性活接于滑块上，且镶针在滑块闭合过程中弹性抵接圆柱形抽芯。
优选的，所述滑块之一设有热流进胶道，且进胶道于过渡筋所在位置设为与注塑型腔相连通的进胶点。
应用本发明的压缩缓冲弹簧及其成型模具，较之于传统用于汽车减震器的弹簧所具有的技术效果在于：采用质量相对较轻的注塑成型生产该塑胶材质的压缩缓冲弹簧，突破了行业中长久以来依赖金属制造弹性部件的技术窘境，开拓了全新的弹性产品，并使得产品性能满足应用的刚度、温度及耐久性能要求，同时本发明提供了该压缩缓冲弹簧的较佳成型模具，保障产品性能的继承。
附图说明
图1是本发明压缩缓冲弹簧的侧视结构示意图。
图2是本发明压缩缓冲弹簧注塑模具的轴剖结构示意图。
图3是图2所示注塑模具另一视角的结构示意图。
具体实施方式
以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
本发明突破现有技术在材料和成型工艺方面的局限，创新研制了一种汽车减震器的压缩缓冲弹簧及其成型模具，能够切实解决汽车减震器保持高性能的前提下轻重量化的问题，突破境外地区对该类产品的技术垄断和产品限制，进一步拓展注塑高性能产品的应用。
首先，从该种汽车减震器的压缩缓冲弹簧产品的结构如图1所示，其为一体注塑成型件，无后道的拼接、粘结等成型手段，能够保持单一产品刚度的性能要求。该压缩缓冲弹簧1具有平行排列的中间筋11、过渡筋和边缘筋，其中中间筋11的一侧由近及远依次设为一组过渡筋12a和边缘筋13a，中间筋11的另一侧由近及远依次设为另一组过渡筋12b和边缘筋13b，各条筋之间一体连接设有轴向伸缩、圆弧状的弹性薄壁14，并且弹性薄壁14上设有贯通内外的透孔。
从更细化的结构特征来看：上述压缩缓冲弹簧的各条筋中，中间筋11的宽度最大，且过渡筋12a、12b和边缘筋13a、13b的宽度顺次递减。产品在汽车减震器的实际应用中呈现自两端向中间收缩状，并能使该弹簧在缓冲回弹持续过程中保证只在轴向发生变形。并且压缩缓冲弹簧具有长度向恒定的内径，即各条筋的内径均相同，而中间筋11的外径最大，过渡筋和边缘筋的宽度顺次递减，即实际注塑时中间筋的用料与过渡筋、边缘筋的用料呈递减分布。为防止产品硌手，上述各条筋的边缘还可以设为斜角或圆角，以便于成品于汽车减震器中的手动安装作业。
此外，各条弹性薄壁14的宽度一致（需要注塑模具及成型治具两方面的高精度设计，详细结构后述之），而且每条弹性薄壁14上设有一对轴向中心对称的透孔15，主要用于弹簧缓冲回弹过程中油液的释放及吸入，润滑完善该压缩缓冲弹簧在汽车减震器中的性能表现。
在了解了本创作产品结构的技术上，接下来进一步了解下赖以实现本产品可批量化制造的成型模具，如图2和图3所示，该成型模具，包括由前模21、后模22及抽芯23组装构成的注塑模具2和由钢箍、压机构成的成型治具（省略图示）。特别地，上述该前模21设有一对受控相对闭合、分离的滑块24，且滑块24的相对面上凹设有对应压缩缓冲弹簧外形的模槽241，该模槽241对应各条筋的宽度及厚度设有相配的凹面2411，以及对应弹性薄壁设有微弧面2412，与前模相接闭合或开启的后模装接有对应插入上述模槽241之中的圆柱形抽芯23且圆柱形抽芯23对应各条筋的外表面直径相等、对应各条弹性薄壁的外表面设为相匹配的凸弧面，并且上述滑块24对应弹性薄壁处设有可控、无缝抵接圆柱形抽芯的镶针242（用于形成透孔），闭合状的前模、后模、圆柱形抽芯及镶针构成压缩缓冲弹簧的注塑型腔。
作为优选实施例，该镶针可以一体成型于滑块上，且镶针在滑块闭合过程中抵接圆柱形抽芯并定位；或者该镶针可以弹性活接于滑块上，且镶针在滑块闭合过程中弹性抵接圆柱形抽芯，旨在注塑作业的同时，在产品上直接形成透孔，避免后道加工。
此外，滑块24中的一个设有热流进胶道243，且进胶道于过渡筋所在位置设为与注塑型腔相连通的进胶点。产品通过注塑机注塑成型，此部分的参数主要是注塑的温度、压力、速度以及冷却周期来控制，模具的温度由模温机来控制稳定的制程。
在完成了产品注塑条件下，本成品需要使用另外配套设计的成型治具进行辅助压缩，成型治具中的钢箍的内径分别与中间筋、过渡筋、边缘筋的外径对应匹配，且压机为可控恒温型施压设备，在保持半成品弹簧在一定恒温条件下进行施压作业，通过行程及时间控制，压机轴向压缩产品至规格长度。这里需要满足：产品与设计图纸高度一致，不能有弯曲变形的情况发生。
因该压缩缓冲弹簧具有特殊的使用要求，材料需要满足温度150℃、刚度8KN以及受力耐久性测试，经研究试制，特提出一种相对满足性能要求的注塑胶体成分配比：59.5%的Hytrel7246、35%的PBTS600F20及4.25%的HytrelDYM350及适量添加剂混合配制而成。当然实际产品制作过程中可能有略微的成分增减调整。
本发明该压缩缓冲弹簧，在产品成型后经反复大量的性能测试，特别是在温度、刚度及耐久性等方面的性能测试，都达到了超出规格性能要求的满意结果，产品性价比显著。
应用本发明的压缩缓冲弹簧及其成型模具，较之于传统用于汽车减震器的弹簧所具有的技术效果在于：采用质量相对较轻的注塑成型生产该塑胶材质的压缩缓冲弹簧，突破了行业中长久以来依赖金属制造弹性部件的技术窘境，开拓了全新的弹性产品，并使得产品性能满足应用的刚度、温度及耐久性能要求，同时本发明提供了该压缩缓冲弹簧的较佳成型模具，保障产品性能的继承。
本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车减震器的压缩缓冲弹簧，为一体注塑成型件，其特征在于：所述压缩缓冲弹簧具有平行排列的中间筋、过渡筋和边缘筋，所述中间筋的一侧由近及远依次设为一组过渡筋和边缘筋，中间筋的另一侧由近及远依次设为另一组过渡筋和边缘筋，各条筋之间一体连接设有轴向伸缩、圆弧状的弹性薄壁，并且所述弹性薄壁上设有贯通内外的透孔。
2.根据权利要求1所述汽车减震器的压缩缓冲弹簧，其特征在于：所述压缩缓冲弹簧的各条筋中，中间筋的宽度最大，且过渡筋和边缘筋的宽度顺次递减。
3.根据权利要求1所述汽车减震器的压缩缓冲弹簧，其特征在于：所述压缩缓冲弹簧具有长度向恒定的内径，且中间筋的外径最大，过渡筋和边缘筋的宽度顺次递减。
4.根据权利要求1所述汽车减震器的压缩缓冲弹簧，其特征在于：各条所述弹性薄壁的宽度一致。
5.根据权利要求1所述汽车减震器的压缩缓冲弹簧，其特征在于：每条所述弹性薄壁上设有一对轴向中心对称的透孔。
6.根据权利要求1所述汽车减震器的压缩缓冲弹簧，其特征在于：各条筋的边缘设为斜角或圆角。
7.一种成型模具，用于生产权利要求1所述汽车减震器的压缩缓冲弹簧，包括由前模、后模及圆柱形抽芯组装构成的注塑模具和由钢箍、压机构成的成型治具，其特征在于：所述前模设有一对受控相对闭合、分离的滑块，且滑块的相对面上凹设有对应压缩缓冲弹簧外形的模槽，所述模槽对应弹性薄壁处设有微弧面，所述后模装接有对应插入模槽之中的圆柱形抽芯且圆柱形抽芯对应各条筋的外表面直径相等、对应各条弹性薄壁的外表面设为相匹配的凸弧面，并且所述滑块对应弹性薄壁处设有可控、无缝抵接圆柱形抽芯的镶针，闭合状的前模、后模、圆柱形抽芯及镶针构成所述压缩缓冲弹簧的注塑型腔；
所述钢箍的内径与中间筋的外径对应匹配，所述压机为可控恒温型且压机轴向压缩产品至规格长度。
8.根据权利要求7所述成型模具，其特征在于：所述镶针一体成型于滑块上，且镶针在滑块闭合过程中抵接圆柱形抽芯并定位。
9.根据权利要求7所述成型模具，其特征在于：所述镶针弹性活接于滑块上，且镶针在滑块闭合过程中弹性抵接圆柱形抽芯。
10.根据权利要求7所述成型模具，其特征在于：所述滑块之一设有热流进胶道，且进胶道于过渡筋所在位置设为与注塑型腔相连通的进胶点。
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