CN104369390A

CN104369390A - 汽车空气减震器气包的生产方法

Info

Publication number: CN104369390A
Application number: CN201410616728.7A
Authority: CN
Inventors: 金国贤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-11-06
Filing date: 2014-11-06
Publication date: 2015-02-25

Abstract

汽车空气减震器气包的生产方法，用芳纶纤维帘子布与橡胶板制成加强帘子布，在一个可胀开式圆柱形内模具上缠绕一层内橡胶板，将加强帘子布剪裁成平行四边形，将平行四边形加强帘子布在内橡胶层外按顺时针方向和逆时针方向螺旋状各包裹一层，形成加强帘子布层，再在加强帘子层外包裹一层外部橡胶层，将上述过程形成的半成品放入外模具中，用气压包胀开内模具，使外模具加热进入硫化过程，硫化后得成品。本发明过程简单，生产工艺难度大大降低，成品率提高到98%：芳纶纤维线的张力易于控制，可有效防止局部爆裂；芳纶纤维线具有良好的强度；可有效抵抗橡胶所受压力产生的形变，提高了气包的耐压性能，本方法较现有技术壁厚减少10%以上，柔软性提高。

Description

汽车空气减震器气包的生产方法

技术领域

本发明涉及汽车上使用的空气减震器用橡胶质气包的生产方法。

背景技术

目前世界轿车高端车型均采用空气减震器，该减震器配合先进的电子系统通过预先调整气包气压，达到主动控制减震器阻尼，大大提高了行车的安全性与舒适性。本发明所说的气包为橡胶体的筒状，其两端密封并与减震器连接后构成空气减震器，调整气压使气包向上弯折的下端产生上下移动从而控制减震器的阻尼。因此橡胶气包的耐挠性是气包质量的关键，目前橡胶气包的生产方法是：先在橡胶筒的外侧用机器顺时针按一定角度缠绕一层尼龙线，再逆时针按相同角度缠绕一层尼龙线，两层尼龙线构成帘子层，在帘子层外硫化一层橡胶，构成橡胶质气包。机器缠绕帘子层时会有许多因素造成各别尼龙线局部松懈的情况，在气包受压时就会产生气包的受力不均匀，从而造成局部爆裂，其破坏性（爆裂）实验一般在22～25 Bar Min。另外，由于尼龙线具有一定的伸缩率，气包受压时尼龙线的长度会发生变化，带动橡胶形变，影响了气包的耐压性能，为了保证气包的耐压性，需要将气包壁做得厚些，目前气包成品厚度在2.7～2.8毫米之间，由于厚度的增加使得相对韧性降低，目前气包实验寿命在330～380万次之间，使用寿命不高，这也是目前气动减震器质保普遍在2年或10万公里左右的根本原因。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车上使用的空气减震器橡胶质气包的生产方法，用本方法生产的气包具有良好的抗挠性、抗爆性和较长的使用寿命，本方法的具体生产过程如下：

先将芳纶纤维线制成芳纶纤维帘子布，再将芳纶纤维帘子布与橡胶板压合在一起制成加强帘子布，在一个圆柱形内模具上缠绕一层内橡胶板，构成内橡胶层，本发明的特征在于圆柱形内模具为中空可胀开式，将加强帘子布剪裁成平行四边形，将平行四边形加强帘子布在内橡胶层外按顺时针方向和逆时针方向螺旋状各包裹一层，形成两层帘子层，再在帘子层包裹一层外部橡胶层，将上述过程形成的半成品放入外模具中，将一个柱式气压包放入可胀开式圆柱形模具中，用气压胀开内模具，外模具加热进入硫化过程，硫化后得成品，胀开后内模具外壁与外模具内壁间的空隙为气包的壁厚。

本发明具有如下积极效果：

1、预先将芳纶纤维线制成芳纶纤维帘子布并与橡胶板压合在一起制成加强帘子布，剪裁后再缠绕在内橡胶层上的工序，过程简单，芳纶纤维线的张力易于控制，避免了线段局部松懈情况的发生，可有效防止局部爆裂。

2、芳纶纤维线具有良好的强度，其伸缩率为零，可有效地抵抗橡胶所受压力产生的形变，提高了气包的耐压性能。

3、以上两个优点使得本方法制造的气包较现有技术壁厚减少10%以上，达到2.3～2.4毫米，柔软性提高，气包具有较好的抗挠性，实验寿命在530～580万次，破坏性（爆裂）实验能达到35 Bar Min。

4、采用内胀成型技术使生产工艺难度大大降低。成品率提高到98%，大幅降低了生产成本。

附图说明

附图1为第一层平行四边形的加强帘子布主视图，图中h为平行四边形的高。

附图2为图1截面图。

附图3为图1所示平行四边形的加强帘子布顺时针方向螺旋状包裹在内橡胶层外，形成第一层帘子层外观示意图。

附图4为第二层平行四边形的加强帘子主视图。

附图5为图4所示平行四边形的加强帘子布逆时针方向螺旋状包裹在第一层加强帘子布层外，形成第二层帘子布层外观示意图。

附图6为柱式气压包外形图。

附图７为可胀开式内模具主视图。

附图8为可胀开式内模具俯视图。

附图9为柱式气压包、可胀开式内模具和外模具三者位置关系视图，图中可胀开式内模具外包裹由内橡胶板、两层加强帘子布、外部橡胶层组成的硫化层。

图例：1、平行四边形加强帘子布，2、芳纶纤维帘子，3、橡胶板，4、平行四边形加强帘子布长边相吻合螺旋线，5、圆柱式气压包，6、可胀开式圆柱内模具，7、包裹在内模具外由内橡胶板、两层加强帘子布、外部橡胶层构成的硫化层，8、外模具。

具体实施方式

将芳纶纤维线编成帘子布，再将芳纶纤维帘子布（2）与0.25毫米厚的橡胶板（3）用机器压合在一起制成加强帘子布，帘子布与橡胶板压合面称为布面，橡胶板的另一面称为胶面。将0.5毫米厚的合成橡胶（顺丁胶和植物橡胶合成）在外径为D的中空可胀开式圆柱形内模具（6）上缠绕一层，形成由内橡胶层包围的周长为L₁的圆柱体Ⅰ，L₁＝π╳（中空可胀开式圆形内模具直径+2倍内橡胶层厚度），既π╳（D+1.0毫米）;将加强帘子布裁剪成平行四边形abcd，如附图1所示，平行四边形加强帘子布（1）的短边ac和bd的长度等于圆柱体Ⅰ的周长L₁，平行四边形加强帘子布的高等于模具的高度，然后如附图2所示以平行四边形帘子布的短边ac为上边，以另一对称的短边bd为下边，加强帘子布的胶面向内，布面在外，将下边以顺时针的方向使加强帘子布在圆柱体Ⅰ上缠绕一层，构成周长为L₂圆柱体Ⅱ，平行四边形加强帘子布的长边ab、cd形成在圆柱体Ⅰ上的相吻合螺旋线（1），如附图３所示；再用短边长度等于L₂的平行四边形加强帘子布以前述方式在相同的起点逆时针再缠绕一层，加强帘子布的布面向内，胶面在外，平行四边形加强帘子布长边ab、cd形成在圆柱体Ⅱ上的长边相吻合螺旋线，构成两层帘子布层包围的周长为L₃的圆柱体Ⅲ，如附图５所示，然后再把0.5毫米厚、长为L₃、与模具等高矩形的合成橡胶在圆柱体Ⅲ上缠绕一层，形成半成品，将半成品放入外模具（8）中，将圆柱式气压包（5）插入胀开式圆柱形内模具中，用气压包胀开圆柱形内模具，涨开空气压力保持6公斤，胀开后圆柱形内模具外壁与外模具内壁间的空隙为气包的壁厚。对包裹在内模具外由内橡胶板、两层加强帘子布、外部橡胶层构成的硫化层（7）进行硫化过程，硫化温度为215℃～230℃，硫化时间20～ 23分钟。

综上，平行四边形加强帘子布的形状应满足以下条件：

1、平行四边形加强帘子线的短边ac、bd形成筒状气包的上圆周边和下圆周边;

2、平行四边形加强帘子布的高度等于模具的高度，既等于筒状气包的高度;

3、缠绕时平行四边形加强帘子布的长边ab、cd形成的螺纹线吻合但不重叠;

4、平行四边形加强帘子布的锐角为 46°～53°；

为避免外部橡胶层夹住细小的砂粒，外部橡胶层的表面可以压成内凹的六面体或内凹的不规则坑。

为保证气包的柔韧性和强度，第一层加强帘子布的胶面与内橡胶层相贴，布面向外，第二层加强帘子布的布面与第一层帘子布的布面相贴。

中空可胀开式圆形内模具由数个同心的弧形片侧面铰接成中空的圆柱形。

以下给出相关数据：

例1：圆柱形模具外圆直径91毫米，高350毫米，用于制造内径为91毫米、长度为350毫米的气包，平行四边形加强帘子布的锐角为46 °，第一层平行四边形加强帘子布的短边长289毫米，高350毫米，长边长486毫米。第二层平行四边形加强帘子布的短边长290.5毫米，其他同第一层。

例2：圆柱形模具外圆直径77毫米，高324毫米，用于制造内径为77毫米、长度为324毫米的气包，平行四边形加强帘子布的锐角为50 °，第一层平行四边形加强帘子布的短边长245毫米，长边长 423 毫米，高324毫米。第二层平行四边形加强帘子布的短边长246.5毫米，长边长423 毫米，其他同第一层。

例3：圆柱形模具外圆直径91毫米，高300毫米，用于制造内径为91毫米、长度为300毫米的气包，平行四边形加强帘子布的锐角为53 °，第一层平行四边形加强帘子布的短边长289毫米，高300毫米，长边长375.5毫米。第二层平行四边形加强帘子布的短边长290.5毫米，其他同第一层。

Claims

1.汽车空气减震器气包的生产方法，先将芳纶纤维线制成芳纶纤维帘子布，再将芳纶纤维帘子布与橡胶板压合在一起制成加强帘子布，在一个圆柱形内模具上缠绕一层内橡胶板，构成内橡胶层，其特征在于圆柱形内模具为中空可胀开式，将加强帘子布剪裁成平行四边形，将平行四边形加强帘子布在内橡胶层外按顺时针方向和逆时针方向螺旋状各包裹一层，形成加强帘子布层，再在加强帘子布层包裹一层外部橡胶层，将上述过程形成的半成品放入外模具中，将一个柱式气压包放入可胀开式圆柱形模具中，用气压胀开内模具，外模具加热进入硫化过程，硫化后得成品，胀开后内模具外壁与外模具内壁间的空隙为气包的壁厚。

2.根据权利要求1所述的汽车空气减震器气包的生产方法，其特征在于平行四边形帘子布的形状要满足以下条件：

（１）平行四边形加强帘子线的短边ac、bd形成筒状气包的上圆周边和下圆周边;

（２）平行四边形加强帘子布的高度等于模具的高度，既等于筒状气包的高度;

（３）缠绕时平行四边形加强帘子布的长边ab、cd形成的螺纹线吻合但不重叠;

（４）平行四边形加强帘子布的锐角为 46°～53° 。

3.根据权利要求1或２所述的汽车空气减震器气包的生产方法，其特征在于第一层加强帘子布的胶面与内橡胶层相贴，布面向外，第二层加强帘子布的布面与第一层帘子布的布面相贴。

4. 根据权利要求1所述的汽车空气减震器气包的生产方法，其特征在于外部橡胶层的表面可以压成内凹的六面体或内凹的不规则坑。