CN108284630A - 一种悬架三板式高刚度衬套的制造设备及工艺 - Google Patents

Abstract

一种悬架三板式高刚度衬套的设备及工艺，包括旋铆机括涨型工装机，涨型工装机包括机架，机架上设有底座，机架上设有上固定板，底座上设有下固定板,上固定板的下表面设有定位导柱，下固定板的上表面设有导柱导套，上固定板和下固定板之间设有衬套定位块和定型棒，通过定型棒和衬套定位块来对衬套橡胶进行涨型；它的工艺步骤是，硫化，缩径，涨型，旋铆，上油。

Description

一种悬架三板式高刚度衬套的制造设备及工艺

技术领域

本发明涉及一种制造悬架三板式高刚度衬套的设备及工艺。

背景技术

轴和孔长期的磨擦而造成零件的磨损，当轴和孔的间隙磨损到一定程度的时候必须要更换零件，衬套是为了解决这个技术缺陷而产生的，可以减少轴和座的磨损，减少更换零件的成本。

而在生产衬套的过程中，传统工艺中通常使用提高外套整形量来提高衬套刚度及径轴比，这样的缺点如下：

1、中间套会产生塑性变形，使得衬套性能的稳定性得不到保证；

2、外层橡胶变形大而内层橡胶变形小，这种情况下两部分橡胶的刚度相差较大，降低了内层橡胶的寿命，提高了对橡胶的要求，增加了成本的投入。

此外，传统工艺中通常使用改变骨架的尺寸来改善衬套在工况下的受力，这样的缺点如下：

1、造成衬套骨架与橡胶部分变得不协调；

2、对于一些特殊工况的环境适应性降低；

3、在工况恶略的情况下，作用会大幅降。

发明内容

针对以上不足，本发明提供的一种悬架三板式高刚度衬套的设备及工艺所需采用的技术方案是，

一种悬架三板式高刚度衬套的设备，括涨型工装机，所述涨型工装机包括机架，机架上设有底座；机架上设有上固定板，底座上设有下固定板，上固定板的下表面设有定位导柱，下固定板的上表面设有导柱导套，定位导柱和定位导套数量一致且位置一一对应，上固定板能够上下移动，当上固定板向下移动时，定位导柱能够伸入与其对应的导柱导套内；所述上固定板通过其上开设的上固定板安装槽安装在机架上，下固定板通过其上开设的下固定板安装槽安装在底座上；上固定板的下方设有定型棒定位板，定型棒定位板上开设有定位板固定槽，在定型棒定位板上设有定型棒安装孔，定型棒安装孔是T形孔，在定型棒安装孔内装有定型棒，定型棒包括安装段、涨型段和锥形段，安装段设有与T形孔相配合的安装台阶，安装段通过过度台阶连接涨型段，涨型段的下端连接锥形段，锥形段的横截面由上而下呈线性缩小；安装段的下端、涨型段和锥形段伸出于定型棒安装板之外；下固定板的上方设有衬套定位块，衬套定位块安装在衬套定位块安装槽内，衬套定位块安装槽的底部开设有第一定型棒孔，所述衬套定位块包括上板、下板和设置在上下板之间的支撑板，上板和下板之间在支撑板的两侧形成涨型的工作空间；下板设有衬套孔，衬套孔内安装有衬套支撑块，衬套支撑块内设有工件安装槽，工件安装槽的底部开设有贯穿衬套支撑块的第二定型棒孔，上板设有第三定型棒孔，所述第三定型棒孔的位置与第一和第二定型棒孔的位置相对应；当上固定板向下移动时，定型棒能够依次穿过第三定型棒孔和第二定型棒孔并伸入第一定型棒孔内。

在采用以上技术方案的同时，本发明还需采用进一步的技术方案，

所述定位导柱与定位导套成对设置，且数量至少为两个，且定位导柱之间是相互对称的。

所述定位导柱设置在上固定板的边缘，在一些优选的方式中，定位导柱设置在上固定板的四个角上。

所述定型棒与衬套孔成对设置，且数量至少为两个，且定型棒是相互对称的。

所述第一定型棒孔的底部设有柔性的缓冲件，在一些优选的方式中，所述柔性的缓冲件为橡胶圈，柔性缓冲件的作用是缓解定型棒下移过程中可能对下部结构产生的冲压，用于保护设备。

衬套孔是倒置的T型孔，在一些优选的方式中，T形槽便于衬套支撑块安装。

所述上固定板安装槽设置在上固定板两侧面的中间位置。

所述下固定板安装槽与上固定板安装槽的位置对应。

所述定型棒定位板设有定型棒定位板安装孔，且与上固定板安装槽相对应

本发明还提供一种悬架三板式高刚度衬套的工艺，其特征在于，包括以下步骤：

（1）硫化，将衬套套筒、橡胶和胶黏剂放入硫化机内，在硫化温度为150℃的下硫化600秒，硫化完成后橡胶与衬套套筒胶合在一起；

（2）缩径，将衬套放入缩径机内，对衬套进行缩颈至36mm，通过缩径提高衬套的强度；

（3）涨型，采用以上设备对衬套进行涨型，将缩径后的衬套放入涨型工装机的衬套孔内，将定型棒插入衬套内，停留3-5秒，上固定板抬起，取下衬套；

（4）旋铆，将涨型后的衬套固定在旋铆机上，将旋铆头下降，铆头在衬套表面停留5-8秒，将铆头抬起，取下衬套；

（5）上油；

（6）测试。

所述测试步骤是，

（1）通风静置：将衬套置于通风量在7m/s的环境中，温度控制在室温，湿度控制在30%-40%，静置24小时以上；

（2）将衬套压入性能钢套形成测试体；

（3）将测试体在通风量在7m/s的环境中，温度控制在室温，湿度控制在40%-60%中停放48小时以上；

（4）将测试体使用测试工装安装于MTS设备测试位置上，

（5）进行轴向刚度测试，得到径向曲线；

（6）进行径向刚度测试，得到轴向曲线；

（7）将径向曲线和轴向曲线与标准品曲线进行比对，误差率在5%以内的为合格品，否则剔除，

优选的，先测试轴向刚度的原因是由于径向比轴向加载力大，故先测试径向会对轴向产生很大影响（使得轴向变小）。

在一些优选的方式中，工艺过程可以是在一条流水线上的。

本发明的有益效果，本发明所生产的衬套的稳定性高，使得衬套橡胶内外层变形情况接近，提供橡胶的使用寿命，减小了橡胶部分的投入成本，提高了衬套在恶略工况下工作的稳定性。

附图说明

图1是涨型工装机工作部分的剖视图。

图2是定型棒的正视图。

图3是涨型机工作部分俯视图。

图4是工艺流程图。

图5是轴向刚度曲线。

图6是径向刚度曲线。

附图标号：上固定板1，定型棒定位板2，定型棒3，衬套4，衬套定位块5，衬套支撑块6，下固定板7，定位导套8，定位导柱9，定型棒安装孔10，衬套定位块安装槽11，第一定型棒孔12，柔性的缓冲件13，上板14，支撑板15，下板16，衬套孔17，安装段18，涨型段19，锥形段20，上固定板安装槽21，下固定板安装槽22，定位板固定槽23，第二定型棒孔24，第三定型棒孔25。

具体实施方案

下面结合附图对本发明进行进一步说明，

如图1、图2所示，一种悬架三板式高刚度衬套的设备，包括旋铆机，其特征在于，还包括涨型工装机，所述涨型工装机包括机架，机架上设有底座；机架上设有上固定板1，底座上设有下固定板7，上固定板1的下表面设有定位导柱9，下固定板7的上表面设有导柱导套8，定位导柱9和定位导套8数量一致且位置一一对应，上固定板1能够上下移动，当上固定板1向下移动时，定位导柱9能够伸入与其对应的导柱导套8内；所述上固定板1通过其上开设的上固定板1安装槽安装在机架上，下固定板7通过其上开设的下固定板安装槽22安装在底座上；上固定板1的下方设有定型棒定位板2，定型棒定位板2上开设有定位板固定槽23，在定型棒定位板2上设有定型棒安装孔10，定型棒安装孔10是T形孔，在定型棒安装孔10内装有定型棒3，定型棒3包括安装段18、涨型段19和锥形段20，安装段18设有与T形孔相配合的安装台阶，安装段18通过过度台阶连接涨型段19，涨型段19的下端连接锥形段20，锥形段20的横截面由上而下呈线性缩小；安装段18的下端、涨型段19和锥形段20伸出于定型棒安装板2之外；下固定板7的上方设有衬套定位块5，衬套定位块5安装在衬套定位块安装槽11内，衬套定位块安装槽11的底部开设有第一定型棒孔12，所述第一定型棒孔12的底部设有柔性的缓冲件13，在一些优选的方式中，所述柔性的缓冲件为橡胶圈，所述衬套定位块包括上板14、下板16和设置在上下板之间的支撑板15，上板14和下板16之间在支撑板15的两侧形成涨型的工作空间；下板16设有衬套孔17，衬套孔17内安装有衬套支撑块6，衬套支撑块6内设有工件安装槽，工件安装槽的底部开设有贯穿衬套支撑块的第二定型棒孔24， 上板设有第三定型棒孔25，所述第三定型棒孔25的位置与第一定型棒孔12和第二定型棒孔24的位置相对应；当上固定板1向下移动时，定型棒3能够依次穿过第三定型棒孔25和第二定型棒孔24并伸入第一定型棒孔12内。

涨型工装机还包括用于对上固定板1的上下移动进行驱动的动力部件，动力部件可以是电机或者气缸，动力部件可以安装在机架上，上固定板1能够在动力部件的带动下上下移动。

待涨型的工件（衬套）4放入衬套定位块5上的衬套定位块安装槽11内，当上固定板1下移时，定型棒3下端的锥形段20首先伸入衬套4的中心孔内，然后在逐渐向下移动的过程中，锥形段20对中心孔进行扩孔，然后涨型段19进入中心孔内，达到涨型工位，实现涨型操作，此时定型棒3的最下端穿过第三定型棒孔25和第二定型棒孔24并伸入第一定型棒孔12内，顶抵第一定型棒孔12的底部时。

如图3所示，本发明工艺步骤是：

（1）硫化，将衬套套筒、橡胶和胶黏剂放入硫化机内，在硫化温度为150℃的下硫化600秒，硫化完成后橡胶与衬套套筒胶合在一起；

（2）缩径，将衬套放入缩径机内，对衬套进行缩颈至36mm，通过缩径提高衬套的强度；

（3）涨型，将缩径后的衬套放入前述的涨型工装机的衬套孔内，将定型棒插入衬套内，停留3-5秒，上固定板抬起，取下衬套；

（4）旋铆，将涨型后的衬套固定在旋铆机上，将旋铆头下降，铆头在衬套表面停留5-8秒，将铆头抬起，取下衬套；

（5）上油；

（6）测试。

所述测试步骤是，

（1）通风静置：将衬套置于通风量在7m/s的环境中，温度控制在室温，湿度控制在30%-40%，静置24小时以上；

（2）将衬套压入性能钢套形成测试体；

（3）将测试体在通风量在7m/s的环境中，温度控制在室温，湿度控制在40%-60%中停放48小时以上；

（4）将测试体使用测试工装安装于MTS设备测试位置上，

（5）进行轴向刚度测试，得到径向曲线；

（6）进行径向刚度测试，得到轴向曲线；

（7）将径向曲线和轴向曲线与标准品曲线进行比对，误差率在5%以内的为合格品，否则剔除，

优选的，由于径向比轴向加载力大，故先测试径向会对轴向产生很大影响（使得轴向变小），先测试轴向刚度的。

如图5、图6所示，采用新工艺的轴向刚度实测值为270，轴向刚度实测值为18360，而老工艺的轴向刚度实测值仅为230-250，轴向刚度实测值为5000-6000，通过新工艺能有效提高衬套的刚度，提高使用寿命。

缩径主要对外层橡胶起作用，增加其变形，提高其刚度，外套产生的变形无法有效传递给内层橡胶，致使内层橡胶刚度较小，反映在衬套径向静态刚度偏低，通过定型棒插入衬套，通过定型棒的轴径变化对衬套的内层进行涨型，使得衬套内层橡胶也发生形变，减小内外层橡胶的刚度差，提高了内层橡胶的寿命，减小了对橡胶的要求，减小了成本的投入。

通过扩孔旋铆设备对内芯端面进行扩张，使用该工艺使得产品端面面积得到有效增长，加大了产品在工况下的接触面，得到产品在作用时力的作用点范围减小，提升了抗扭性能方面，有效提升产品对工况的适应性。

尽管本文采用了图中附图标记，但并不排除使用其他术语的可能性，使用这些术语仅仅是为了更方便的对本发明的实质进行解释和描述，把它们解释为其他任何一种附加限制条件都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种悬架三板式高刚度衬套的制造设备，其特征在于，包括涨型工装机，所述涨型工装机包括机架，机架上设有底座；机架上设有上固定板，底座上设有下固定板，上固定板的下表面设有定位导柱，下固定板的上表面设有导柱导套，定位导柱和定位导套数量一致且位置一一对应，上固定板能够上下移动，当上固定板向下移动时，定位导柱能够伸入与其对应的导柱导套内；所述上固定板通过其上开设的上固定板安装槽安装在机架上，下固定板通过其上开设的下固定板安装槽安装在底座上；上固定板的下方设有定型棒定位板，定型棒定位板上开设有定位板固定槽，在定型棒定位板上设有定型棒安装孔，定型棒安装孔是T形孔，在定型棒安装孔内装有定型棒，定型棒包括安装段、涨型段和锥形段，安装段设有与T形孔相配合的安装台阶，安装段通过过度台阶连接涨型段，涨型段的下端连接锥形段，锥形段的横截面由上而下呈线性缩小；安装段的下端、涨型段和锥形段伸出于定型棒安装板之外；下固定板的上方设有衬套定位块，衬套定位块安装在衬套定位块安装槽内，衬套定位块安装槽的底部开设有第一定型棒孔，所述衬套定位块包括上板、下板和设置在上下板之间的支撑板，上板和下板之间在支撑板的两侧形成涨型的工作空间；下板设有衬套孔，衬套孔内安装有衬套支撑块，衬套支撑块内设有工件安装槽，工件安装槽的底部开设有贯穿衬套支撑块的第二定型棒孔，上板设有第三定型棒孔，所述第三定型棒孔的位置与第一和第二定型棒孔的位置相对应；当上固定板向下移动时，定型棒能够依次穿过第三定型棒孔和第二定型棒孔并伸入第一定型棒孔内。

2.据权利要求1所述的一种悬架三板式高刚度衬套的制造设备，其特征在于，所述定位导柱与定位导套成对设置，且数量至少为两个。

3.根据权利要求1所述的一种悬架三板式高刚度衬套的制造设备，其特征在于，所述定型棒与衬套孔成对设置，且数量至少为两个。

4.根据权利要求1所述的一种悬架三板式高刚度衬套的制造设备，其特征在于，所述第一定型棒孔的底部设有柔性的缓冲件。

5.根据权利要求1所述的一种悬架三板式高刚度衬套的制造设备，其特征在于，衬套孔是倒置的T型孔。

6.根据权利要求1所述的一种悬架三板式高刚度衬套的制造设备，其特征在于，所述上固定板安装槽设置在上固定板两侧面的中间位置。

7.根据权利要求6所述的一种悬架三板式高刚度衬套的制造设备，其特征在于，所述下固定板安装槽与上固定板安装槽的位置对应。

8.根据权利要求6所述的一种悬架三板式高刚度衬套的制造设备，其特征在于，所述定型棒定位板设有定型棒定位板安装孔，且与上固定板安装槽相对应。

9.一种悬架三板式高刚度衬套的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：

（1）硫化，将衬套套筒、橡胶和胶黏剂放入硫化机内，在硫化温度为150℃的下硫化600秒；

（2）缩径，将衬套放入缩径机内，对衬套进行缩颈至36mm；

（3）涨型，所述涨型工艺采用的设备是权利要求1-8中任一项所述的涨型工装机，将缩径后的衬套放入涨型工装机的衬套孔内，将定型棒插入衬套内，停留3-5秒，上固定板抬起，取下衬套；

（4）旋铆，将涨型后的衬套固定在旋铆机上，将旋铆头下降，铆头在衬套表面停留5-8秒，将铆头抬起，取下衬套；

（5）上油；

（6）测试。

10.根据权利要求9所述的一种悬架三板式高刚度衬套的制造工艺，其特征在于，所述测试步骤是，

（1）通风静置：将衬套置于通风量在7m/s的环境中，温度控制在室温，湿度控制在30%-40%，静置24小时以上；

（2）将衬套压入性能钢套形成测试体；

（3）将测试体在通风量在7m/s的环境中，温度控制在室温，湿度控制在40%-60%中停放48小时以上；

（4）将测试体使用测试工装安装于MTS设备测试位置上，

（5）进行轴向刚度测试，得到径向曲线；

（6）进行径向刚度测试，得到轴向曲线；

（7）将径向曲线和轴向曲线与标准品曲线进行比对，误差率在5%以内的为合格品，否则剔除。