汽车橡胶减震器加工工艺流程设计分析
2019-10-25王治平孙士杰
王治平 孙士杰
摘 要:一辆汽车,是由很多个零件组成的,要想一辆汽车能给驾乘人员好的体验,就要减少噪声,减震在减少噪声和增加驾乘体验中起到了很大的作用。橡胶减震是近几年新出现的一种汽车配件,对于减少行驶过程中的震动和噪音有很好的作用。橡胶减震器比传统的减震器处理噪音和震动要好,当收到压缩时,会吸收能量并且散热,噪音非常小。但这种比较实用的汽车配件,并没有好的工艺去加工,所以影响了减震器的发展,难以满足现在对汽车减震器的需求。本文对橡胶减震器现在面临的加工困难,做出了总结,对加工进行优化,以便生产出更好的橡胶减震器来弥补现在对减震器的需求。
关键词:汽车;减震器;工艺设计
前 言
随着社会的发展进步,每家都有自己的一辆爱车,选择汽车就会考虑到汽车的驾乘舒适程度。所以制造汽车时,就会更加注重汽车的驾乘体验的设计,发动机和变速系统提供了汽车的动力,减震系统也应用于汽车中,不仅可以减少汽车的震动,还可以有效的将震动源与车身隔离,在道路条件不好的情况下,也能有效的减少噪音和颠簸。减震系统在发动机系统、底盘系统、悬挂系统和传动系统中都有应用,可以根据它的安装位置和应用分为多个类型,有扭转减震和橡胶减震支撑等,都是在运动的过程中通过阻尼减少震动的能量。
目前的汽车市场对减震器的要求越来越高,减震系统也取得了很大的进步,但远远不能满足市场对减震器的需求,能生产出成本少、油耗少、更加舒适的减震系统是一个未来很有挑战的工作。由于驾乘的道路环境经常发生变化,在路况不好的情况下,车身的震动会给底盘产生很大的压力,减震器能有效的解决这种压力,所以,减震的好坏,直接影响整车的舒适度[1]。目前在市场中,橡胶减震器已经出现了很多,而且设计很优秀,已经量产。如果想在这个市场中获取更多的价值,就必须要增加在橡胶减震器方向的研发,用最好的设计人员和最好的成本研发出更好的橡胶减震器。
1.橡胶减震器的工艺流程图和性能需求
1.1性能需求
对橡胶减震器的性能要求主要有以下几个方面:静刚度、耐腐蚀度、粘结强度和外形。为了工人的安全和操作方便,减震器的外表不能有飞边、尖角及毛刺,外表和四周必须保持圆滑。在底盘中安装的减震器是最接近毂的,在行驶中如果路面有水,很容易溅到减震器上,造成减震器的腐蚀,所以在选择制造减震器的材料上,必须选择耐腐蚀的材料才行。另外,在运行中的橡胶减震器有来自于轴承的转向载荷,在这样的转动力量中,橡胶减震器不可以出现海绵体组织和气泡,需要橡胶材料的内芯和减震器外管有超强的粘度。破坏试验中就能检测橡胶减震是否合格,如果零件撕裂出现完全的橡胶纹路,说明这个零件是能够完成粘度需求的,如果在实验过程中,橡胶减震的外管和内芯出现脱离,或者胶黏剂失效,漏出了里面的材料,这个零件的粘度是不能满足需要的。
1.2工艺流程图
如果不是专业的维修人员或者是汽车的生产人员,很少有人知道橡胶减震器的,但近年来橡胶减震器却广泛的应用于汽车上,如果没有减震器,汽车的寿命将会减少,驾乘的舒适度也会大打折扣。在汽车的很多系统中,都安装了减震器,所以,根据不同的位置和应用减震器的设计工艺也不同,不同的设计工艺会有各自的工艺流程图[2]。
橡胶减震器如何能生产的更好,本文也充分研究了一般的减震器生产流程,对不好的地方加以修改、优化,也能更好的满足粘接强度、耐腐蚀性和静刚度等要求。通过改进,形成了全新的橡胶减震生产流程图。
2.汽车橡胶减震器的加工工艺设计
2.1 前处理工艺设计
(1)脱脂设计工艺
在铝壳加工、存储和运输的过程中,为了防止减震器被腐蚀需要在表面涂上油来保护,以免受到外部的影响,对于金属骨架的加工,必须要用脱脂工艺,这样可以使金属和橡胶有良好的粘性。脱脂液的配比,需要选择憎水喜油的化学试剂,并配以适量的水来完成。通过多次试验发现,在脱脂液的配置中,化学试剂的含量越高,效果越好,但也有问题存在,就是在生产的时候,会产生很多的泡沫。当脱脂剂的浓度大于5%的时候,就会产生大量的泡沫,化学试剂的含量会影响到脱脂液的PH值,脱脂效果最好的时候,是在脱脂液85℃左右,PH值超过13的时候,通过乳化、皂化、浸润就可以去除金属骨架的油脂。脱脂液也是一种缓冲液,而且比较稳定。脱脂的时候产生很多氢氧根离子,这也是脱氧效果好的一个原因。以上完成后,就可以将金属骨架放入水中冲洗,把表面的油和脱脂剂清洗干净,最后吹干就完成了。
如果骨架的表面油脂太多,需要通过两次的清洗和浸泡,一次不能完成指标,两次的效果比较明显,有的时候,骨架表面油脂过多的也不能满足要求,需要跟换为蒸汽方法[3]。这种方法的原理是:溶剂的沸点要远大于金属骨架的温度,当蒸汽遇到金属骨架的时候,蒸汽会凝固脱落,骨架表面的高温也会使油脂溶解脱落,这种方法能使脱脂效果增强。
现在的橡胶减震器厂家一般会有两条生产线,使用两种脱脂的方法,根据不同的生产对象来选择不同的生产线,才能达到好的效果。如果是钢铁件就选择适合钢铁的生产线,如果是鋁件就选择适合铝件的生产线。橡胶减震器厂家用到铝件的脱脂工艺较多,而采用钢铁件的很少,铝件的脱脂工艺采用的脱脂液浓度是2-4%的FENCFAN896,这种工艺需要8个程序,分别是:上下料-脱脂槽-水洗槽-热水槽-烘干槽-等待槽-上下料。
(2)喷漆工艺设计
在整个减震器的生产过程中,喷漆是很重要的环节,喷漆有底漆与面漆,用到的胶黏剂效果非常好,可以粘接铝和铜有色金属,也可以粘接铁和黑色金属,还可以粘接面涂的胶粘剂,效果也是很好的[4]。喷漆时对漆面的厚度很难掌握,对此的影响因素特别多,所以检测和工艺的要求都很严格。喷漆不均匀情况出现较多,所以需要检测是否均匀,可以通过漆的厚度来判断。其中,曲面要满足的厚度是5-10、面胶厚度8-15,抽检需要严格按照此标准执行,如果不符合,需要重新生成。此类问题可能是喷枪的问题,需要检查喷枪,找到问题后再进行生产。
2.2 硫化工艺
常见的硫化设备是DES-MA250T硫化机,是通過柱塞式注射完成的设备,它的功能有三种,第一个是注射单元、第二个是合模单元、第三个是液压单元。注射单元也有三个部分,第一个是塑化缸、第二个是储料桶还有就是注射缸。[5]它的工作流程是这样的,首先胶料要装进带料器里,塑化缸完成塑化,塑化后的物料再进入储料桶,再用柱塞把做好的物料压入磨具中。
塑化缸上有一个单向阀,能保证物料正确的顺序流淌,物料源源不断的流向储料桶,柱塞的控制下,物料不能流出。当物料进入模腔的时候,也不能倒流,这就是单向阀的作用。这样的设备有了柱塞和螺旋杆的设计,很好的满足了生产需求,生产的产品也迎合了市场。
2.3 组装工艺设计
减震器的组装主要有以下流程:首先是安装尼龙件和铝壳凹槽,尼龙橡胶件上还要加上补强垫片,然后在用旋铆加工以下,才可以完成一个产品的组装。电机的动能带动了联轴器,联轴器再带动主轴,活塞就会在动力的带动下,慢慢移动,旋铆的快进距离应设置为3cm,工作中的铆头移动下到工件[6]。这时,需要向铝壳边缘喷洒机油,按照主轴中心线旋转铆头,当铆头转动时,工件和铆头滚动时,收口关闭,此次组装完成.
3.结束语
通过本文,总结了减震器的硫化、组装及前期处理工艺,通过这样的技术就可以生产出满足市场需求的减震器了。而且能给公司带来很大的利润。这种减震器的性能要超出传统减震器很多,不但耐用而且效果也很好,可以增加汽车的驾乘体验。
参考文献:
[1]许亚军.汽车橡胶减震器加工工艺流程设计研究[J].自动化与仪器仪表,2018(08):20-22.
[2]郑登骅.汽车橡胶减震器加工工艺设计研究[J].内燃机与配件,2018(15):29-30.
[3]杨日涛. 小型乘用车橡胶减震器生产工艺及性能评价研究[D].山东大学,2016.
[4]岳彩裙. 微米木丝车用木橡胶减震器建模与实验研究[D].东北林业大学,2014.
[5]黄顺道.新型高强度橡胶减震器通过江苏省工信委新技术和科技成果鉴定[J].橡胶工业,2012,59(05):312.
[6]王旭,杨秀丽,李腾英.斯太尔汽车橡胶密封及减震制品综述[J].特种橡胶制品,2002(04):39-41.