EA019734B1

EA019734B1 - Method of assembly of rubber-metal hinge

Info

Publication number: EA019734B1
Application number: EA201001623A
Authority: EA
Inventors: Сергей Михайлович Ключников
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Объединение "Ростар"
Priority date: 2010-11-10
Filing date: 2010-11-10
Publication date: 2014-05-30
Also published as: EA201001623A1

Abstract

The invention relates to automobile industry, in particular, to methods of assembly of rubber metal hinges used in motor vehicles. The assigned task was to increase corrosion resistance of metal elements and enhance bond strength of rubber with metal. The put task is characterized in that in the method of assembly of rubber metal hinge comprising positioning internal metal member (1) in external metal member with a clearance therebetween, the said clearance is filled with a rubber mixture and vulcanizing thereof to obtain the rubber mixture (2). A press elements are provided on the internal metal member (1). Prior to filling the clearance with the rubber mixture a chemical coating is applied on the internal (1) and press (3) elements. At least two adhesive layers are applied on surfaces of the metal elements being bonded with the rubber element (2). Wherein a shaping part of a die mold serves as external metal member. Vulcanization is carried out using a method of injection molding. A method of phosphating is used for chemical coating.

Description

Изобретение относится к автомобильной промышленности, в частности к способам сборки резинометаллических шарниров, применяемых на транспортных средствах.The invention relates to the automotive industry, in particular to methods for assembling rubber mounts used in vehicles.

Известен способ восстановления сайлентблоков путевых машин, включающий отделение амортизирующей резиновой вставки от внешней и внутренней втулок, затем внутреннюю втулку оборачивают заготовкой (листом) из резиновой смеси, которую предварительно подвергают вальцеванию с образованием листа толщиной 5,0±0,5 мм, после чего сайлентблок укладывают в пресс-форму, производят выдержку в прессе с последующей вулканизацией при температуре 170°С в течение 4 ч (см. патент КИ 2399522, МПК (2006.01) Б603 5/00, С08Ь 9/00, 2010 г.).A known method of restoring silent blocks of track machines, comprising separating the shock-absorbing rubber insert from the outer and inner sleeves, then the inner sleeve is wrapped with a blank (sheet) of the rubber mixture, which is pre-rolled to form a sheet with a thickness of 5.0 ± 0.5 mm, after which the silent block put in the mold, hold the press, followed by vulcanization at a temperature of 170 ° C for 4 hours (see patent KI 2399522, IPC (2006.01) B603 5/00, C08 9/00, 2010).

Наиболее близким к заявленному техническому решению по совокупности существенных признаков является способ сборки резинометаллического узла типа резинометаллического шарнира, включающий размещение в наружном металлическом элементе внутреннего с зазором между ними, заполнение упомянутого зазора резиновой смесью и вулканизацию резиновой смеси с получением резинового элемента, в резиновый элемент после вулканизации резиновой смеси запрессовывают по меньшей мере один дополнительный жесткий элемент и резинометаллический узел, включающий наружный и внутренний металлические элементы и размещенный между ними промежуточный резиновый элемент (см. патент КИ 2133392, МПК (2006.01) Р16Р 1/38, 1999 г.).The closest to the claimed technical solution for the totality of the essential features is a method of assembling a rubber-metal assembly such as a rubber-metal hinge, comprising placing an internal one in the outer metal element with a gap between them, filling the said gap with a rubber compound and vulcanizing the rubber mixture to obtain a rubber element into a rubber element after vulcanization the rubber compound is pressed into at least one additional rigid element and a rubber assembly, including outer and inner metal elements and an intermediate rubber element located between them (see patent KI 2133392, IPC (2006.01) Р16Р 1/38, 1999).

Недостатком прототипа является низкие коррозионная стойкость и прочность связи резины с металлом. Для обеспечения прочности связи резины с металлом и отсутствия зазора между ними в известном способе после вулканизации резиновой смеси запрессовывают жесткие элементы. Но такой способ может привести к разрушению резинового слоя.The disadvantage of the prototype is the low corrosion resistance and bond strength of rubber with metal. To ensure the strength of the bond of rubber with metal and the absence of a gap between them in the known method, after vulcanization of the rubber compound, hard elements are pressed. But this method can lead to the destruction of the rubber layer.

Была поставлена задача повысить коррозионную стойкость металлических элементов и увеличить прочность связи резины с металлом.The task was to increase the corrosion resistance of metal elements and increase the bond strength of rubber with metal.

Указанная задача решается тем, что в способе сборки резинометаллического шарнира, включающем размещение в наружном металлическом элементе внутреннего с зазором между ними, заполнение упомянутого зазора резиновой смесью и вулканизацию резиновой смеси с получением резинового элемента, на внутреннем элементе размещают поджимные элементы, перед заполнением зазора резиновой смесью на внутренний и поджимные элементы наносят химическое покрытие, затем на соединяемые с резиновым элементом поверхности наносят по меньшей мере два слоя клея, причем наружным металлическим элементом являются формообразующие части пресс-формы, вулканизацию осуществляют методом литьевого формования, а химическое покрытие осуществляют методом фосфатирования.This problem is solved by the fact that in the method of assembling the rubber-metal hinge, comprising placing an inner metal in the outer metal element with a gap between them, filling said gap with rubber compound and vulcanizing the rubber compound to obtain a rubber element, pinch elements are placed on the inner element before filling the gap with rubber compound a chemical coating is applied to the inner and presser elements, then at least two layers of glue are applied to the surfaces connected to the rubber element, moreover, the outer metal element are the forming parts of the mold, vulcanization is carried out by injection molding, and the chemical coating is carried out by phosphating.

В заявляемом способе новыми признаками являются размещение на внутреннем элементе поджимных элементов, нанесение перед заполнением зазора резиновой смесью на внутренний и поджимные элементы химического покрытия, нанесение на соединяемые с резиновым элементом поверхности по меньшей мере двух слоев клея, наружным металлическим элементом являются формообразующие части пресс-формы, осуществление вулканизации методом литьевого формования, осуществление химического покрытия методом фосфатирования.In the inventive method, new features are the placement on the inner element of the clamping elements, the application of a chemical coating before filling the gap with the rubber compound on the inner and the clamping elements of the chemical coating, the application of at least two layers of glue to be connected to the rubber element, the forming part of the mold is the outer metal element , the implementation of vulcanization by injection molding, the implementation of chemical coatings by phosphating.

Анализ известных способов, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого способа не известна из уровня техники, следовательно, они соответствуют условию патентоспособности изобретения - новизна.An analysis of the known methods, carried out according to scientific, technical and patent documentation, showed that the set of essential features of the proposed method is not known from the prior art, therefore, they meet the condition of patentability of the invention is novelty.

Способ сборки резинометаллического шарнира поясняется чертежом - резинометаллический шарнир, общий вид.The method of assembling the rubber hinge is illustrated by the drawing - rubber hinge, General view.

Резинометаллический шарнир содержит внутренний металлический элемент 1 и резиновый элемент 2, который контактирует с наружной поверхностью внутреннего элемента 1. Наружная поверхность внутреннего элемента 1, соединяемая с резиновым элементом 2, выполнена криволинейной в виде сопряжения комбинаций кривых второго порядка. С целью обеспечения целостности резинового элемента на внутреннем элементе 1 устанавливаются поджимные элементы 3.The rubber-metal hinge contains an inner metal element 1 and a rubber element 2, which is in contact with the outer surface of the inner element 1. The outer surface of the inner element 1 connected to the rubber element 2 is made curved in the form of a pair of combinations of second-order curves. In order to ensure the integrity of the rubber element on the inner element 1 are installed clamping elements 3.

Сборка резинометаллического шарнира осуществляется следующим образом.The assembly of the rubber hinge is as follows.

Для улучшения связи резинового элемента 2 с внутренним элементом 1 и поджимными элементами выполняют подготовку поверхностей внутреннего металлического элемента 1 и поджимных элементов 3 нанесением химического покрытия, в частности, методом фосфатирования. Процесс проводится методом окунания внутреннего элемента 1 и поджимных элементов 3 в ванны с рабочими растворами с последующей пассивацией и сушкой. Процесс фосфатирования представляет собой обработку металлических деталей растворами фосфорно-кислых солей с образованием на поверхности защитной солевой пленки из нерастворимых фосфатов. Фосфатная пленка является защитой от коррозии, она является пористой и обладает хорошими адгезионными свойствами. После сушки на соединяемые с резиновым элементом 2 поверхности внутреннего элемента 1 и поджимных элементов 3 наносят два слоя клея. Клей наносят известным способом: кистью, окунанием, распылением. Нанесение клея может быть многослойным с промежуточными сушками между нанесением слоев. Затем на внутреннем элементе 1 размещают поджимные элементы 3, фиксируют знаками и помещают в пресс-форму с зазором. Пресс-форма закрывается и происходит заполнение резиновой смесью методом литьевого формования зазора между металлическими элементами 1, 3 и формообразующими частями пресс-формы. Затем происходит вулканизация с получением резинового элемента 2.To improve the connection of the rubber element 2 with the inner element 1 and the clamping elements, the surfaces of the inner metal element 1 and the clamping elements 3 are prepared by applying a chemical coating, in particular, by phosphating. The process is carried out by dipping the inner element 1 and the clamping elements 3 into baths with working solutions, followed by passivation and drying. The phosphating process is the processing of metal parts with solutions of phosphoric acid salts with the formation on the surface of a protective salt film of insoluble phosphates. The phosphate film is a corrosion protection, it is porous and has good adhesive properties. After drying, two layers of glue are applied to the surfaces of the inner element 1 and the pressing elements 3 connected to the rubber element 2. The glue is applied in a known manner: brush, dipping, spraying. Glue application can be multilayer with intermediate dryers between application of layers. Then, the pressing elements 3 are placed on the inner element 1, fixed with signs and placed in the mold with a gap. The mold is closed and the rubber mixture is filled by injection molding the gap between the metal elements 1, 3 and the forming parts of the mold. Then there is a vulcanization to obtain a rubber element 2.

- 1 019734- 1 019734

Пример.Example.

Внутренний и поджимные элементы резинометаллического шарнира выполнены металлическими. Металлические элементы подвергают химическому фосфатированию методом окунания в ванны с рабочими растворами фосфорнокислых солей с последующим образованием на поверхности защитной солевой пленки из нерастворимых фосфатов. После сушки на соединяемые с резиновым элементом поверхности внутреннего и поджимных элементов наносят два слоя клея на клеевой установке. Первый слой клей марок Хемосил 211 или Парлок РМ05, который должен быть полностью высушен. Второй слой - клей марок Хемосил 411 или Парлок РС6016. На соединяемые с резиновым элементом поверхности металлических элементов наносится первый слой клея, затем происходит сушка в сушильной камере на клеевой установке, сразу же наносится второй слой клея и происходит окончательная сушка. Нанесение клея происходит при помощи специальных пистолетов, время впрыска клея 1-3 с. Время сушки в сушильной камере 10-15 с при температуре 100-130°С. После полного высыхания клея на внутреннем элементе размещают поджимные элементы, фиксируют знаками и помещают в пресс-форму. Прессформа закрывается и происходит заполнение резиновой смесью методом литьевого формования зазора между металлическими элементами и формообразующими частями пресс-формы, затем происходит вулканизация с получением резинового элемента при температуре 150-165°С и выдержке 15-30 мин. В качестве материала резинового элемента используется износостойкая резина на основе синтетического полиизопренового каучука.The inner and clamping elements of the rubber hinge are made of metal. Metal elements are subjected to chemical phosphating by dipping in baths with working solutions of phosphate salts with the subsequent formation on the surface of a protective salt film of insoluble phosphates. After drying, two layers of glue are applied to the surfaces of the inner and clamping elements to be connected to the rubber element on the glue installation. The first layer of adhesive is Chemosil 211 or Parlock PM05, which must be completely dried. The second layer is adhesive of the Chemosil 411 or Parlock RS6016 brands. The first layer of glue is applied to the surfaces of the metal elements connected to the rubber element, then drying occurs in the drying chamber on the glue installation, the second glue layer is immediately applied and the final drying takes place. Glue is applied using special guns; glue injection time is 1-3 s. The drying time in the drying chamber is 10-15 s at a temperature of 100-130 ° C. After the glue has completely dried, clamping elements are placed on the inner element, fixed with signs and placed in the mold. The mold is closed and the rubber mixture is filled by injection molding the gap between the metal elements and the forming parts of the mold, then vulcanization occurs to obtain a rubber element at a temperature of 150-165 ° C and holding for 15-30 minutes. As the material of the rubber element, wear-resistant rubber based on synthetic polyisoprene rubber is used.

Способ предназначен для получения резинометаллического шарнира, содержащего внутренний металлический элемент и резиновый элемент, установленный по его наружной поверхности. Техническая задача повышения коррозионной стойкости металлических элементов и увеличения прочности связи резины с металлом достигается новой совокупностью существенных признаков. Для получения технического результата на внутреннем элементе дополнительно размещают поджимные элементы, перед нанесением резинового слоя осуществляют подготовку поверхности внутреннего металлического элемента и поджимных элементов с помощью химического покрытия, получаемого, в частности, методом фосфатирования и нанесения по меньшей мере двух слоев клея. Для нанесения резинового слоя и вулканизации используется пресс-форма, формообразующие части которой выполняют роль наружного металлического элемента. Вулканизацию осуществляют методом литьевого формования.The method is intended to obtain a rubber-metal hinge containing an internal metal element and a rubber element mounted on its outer surface. The technical task of increasing the corrosion resistance of metal elements and increasing the bond strength of rubber with metal is achieved by a new set of essential features. To obtain a technical result, clamping elements are additionally placed on the inner element, before applying the rubber layer, the surface of the inner metal element and the clamping elements are prepared using a chemical coating obtained, in particular, by phosphating and applying at least two layers of glue. For applying the rubber layer and vulcanization, a mold is used, the forming parts of which play the role of the outer metal element. Vulcanization is carried out by injection molding.

В заявляемом способе применение покрытия внутреннего металлического элемента и поджимных элементов методом фосфатирования позволяет повысить коррозионную стойкость. Фосфатная пленка, образуемая на поверхности, пористая, обладает хорошими адгезионными свойствами. Нанесение в дальнейшем по меньшей мере двух слоев клея позволяет подготовить поверхность для нанесения резинового слоя и вулканизации. Полученный, таким образом, резиновый элемент прочно связан с металлом и обладает прочностью, упругостью и улучшенными эксплуатационными характеристиками.In the inventive method, the use of a coating of the inner metal element and the clamping elements by phosphating allows to increase the corrosion resistance. The phosphate film formed on the surface, porous, has good adhesive properties. The subsequent application of at least two layers of glue allows you to prepare the surface for applying the rubber layer and vulcanization. Thus obtained, the rubber element is firmly bonded to the metal and has strength, resilience and improved performance.

Заявляемый способ может быть осуществлен на стандартном оборудовании из известных материалов, следовательно, он соответствует условию патентоспособности - промышленная применимость.The inventive method can be carried out on standard equipment from known materials, therefore, it meets the condition of patentability - industrial applicability.

Claims

1. A method of assembling a rubber-metal hinge, comprising placing an inner element in an outer metal element with a gap between them, filling said gap with a rubber compound and vulcanizing the rubber mixture to produce a rubber element, characterized in that the pressing elements are placed on the inner element before filling the gap with the rubber mixture a chemical coating is applied to the inner and presser elements, then at least two layers of glue are applied to the surfaces connected to the rubber element.

2. The method of assembling the rubber-metal hinge according to claim 1, characterized in that the outer metal element are the forming parts of the mold.

3. The method of assembling a rubber hinge according to claim 1, characterized in that the vulcanization is carried out by injection molding.

4. The method of assembling a rubber hinge according to claim 1, characterized in that the chemical coating is carried out by phosphating.