橡膠空氣彈簧生產(chǎn)工藝

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1、 橡膠空氣彈簧生產(chǎn)工藝技術(shù) (簡述) 一. 空氣彈簧 空氣彈簧 (橡膠氣囊)是一種夾織物橡膠囊,內(nèi)充壓縮空氣,可膨脹,利用氣體體積彈性,起彈性作用的減震橡膠制品。根據(jù)橡膠氣囊工作時變形形式的不同,空氣彈簧的結(jié)構(gòu)形式主要分為囊式,膜式和混和式三種類型。 國家標準: 汽車懸架用空氣彈簧 橡膠氣囊 GB/13061-91中規(guī)定 B- 代表囊式; D- 代表膜式; C- 代表混和式。 空氣彈簧在結(jié)構(gòu)上與無內(nèi)胎輪胎相似。是由內(nèi)膠層(氣密層),簾布層(耐壓層),鋼絲圈(骨架),外膠層(

2、保護層)組成。 空氣彈簧的生產(chǎn),也需要專用設(shè)備,工裝,模具,近似汽車輪胎的生產(chǎn)裝備。 橡膠空氣彈簧的研究,發(fā)明及應(yīng)用,最早是在美國,已經(jīng)有一百多年,而在汽車上應(yīng)用也有六十多年。 由于橡膠空氣彈簧具有:質(zhì)量小,舒適性好,耐疲勞,使用壽命長,具有減震和消音作用的優(yōu)點,所以,廣泛用于汽車,火車及工業(yè)機械設(shè)備,儀器上。 空氣彈簧的結(jié)構(gòu)(以膜式為例) 橡膠氣囊, 上蓋板, (頂板) 進氣接嘴, 固定螺栓, 緩沖塊 ( 橡膠墊,又叫限位塊,減振器), 活塞 ( 鐵制件或合金鋁,塑料)。 進氣接嘴 固定螺栓 二.橡膠空氣彈簧的特性 自振頻率低;

3、 剛度低; 阻尼性好; 高度可調(diào)。 空氣彈簧在使用時,必須配有氣源,以保證其內(nèi)部壓力的穩(wěn)定。 三.空氣彈簧的生產(chǎn)工藝流程 ╱ 簾布壓延 — 簾布裁斷 ╲ 煉膠 — 膠片壓延 —— 成型 — 硫化 — 卷邊— ╲ 鋼絲圈制備 ╱ 組裝 —— 壓裝 — 水試 四.生產(chǎn)工藝 1.煉膠(省略) 2.簾布壓延 1)簾布:尼龍6,66,改性66. 聚酯簾布(PET) 簾布有單股

4、,2股,3股。 普通,加粗。 2)設(shè)備: 四輥壓延機壓延聯(lián)動線, (意大利魯?shù)婪? 科梅里奧)      常用型號:XY-4S1730 輥筒Φ610 壓延工藝是利用壓延機將混煉膠料覆蓋于紡織物表面,并滲透于織物縫隙的內(nèi)部,使膠料和紡織物緊密結(jié)合在一起成為膠簾布的過程。 紡織物掛膠的方法有三種: a.一般貼膠壓延; b.壓力貼膠壓延; c.擦膠壓延。 壓延膠料的工藝性能要求: 應(yīng)有適宜的包輥性,良好的流動性,足夠的抗焦燒性和較低的收縮性。

5、 適宜的包輥性: 膠料在壓延機輥筒上,既不能脫輥,也不能粘輥,而要便于壓延操作,容易出片; 良好的流動性: 能使膠料順利而均勻地滲透到簾線之間; 足夠的抗焦燒性: 膠料在壓延前須經(jīng)過熱煉,經(jīng)受多次薄通,而且在壓延時常在較高溫度(80-110℃)下進行,因此膠料在壓延過程中不能出現(xiàn)焦燒現(xiàn)象。 較低的收縮性: 應(yīng)減少膠料的彈性變形,使壓延后膠簾布表面光滑,尺寸變化不大。 3.膠片壓延 空氣彈簧生產(chǎn)所需要的膠片,一般都用三輥壓延機壓延,把熱煉后的膠料,經(jīng)三輥壓成一定厚度的薄片,經(jīng)輸送帶冷卻卷曲成卷,膠片的寬度一般在輥筒上割邊定寬,成型時不再裁邊。

6、 空氣彈簧根據(jù)其自身的功能要求,內(nèi)層膠片氣密性要好,所以,配方設(shè)計時選用丁基橡膠;而外層膠片要求耐天候性,耐疲勞性要好,配方設(shè)計時選用氯丁橡膠。 在國內(nèi),一般生產(chǎn)廠家,基本上是內(nèi)外膠片采用一樣的配方,因為這與生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模,技術(shù)水平,生產(chǎn)裝備有關(guān)。 膠片壓延的質(zhì)量要求: 厚度均勻; 收縮性小; 表面光滑; 粘接性好; 影響壓延膠片品質(zhì)的因素: 1)輥筒溫度 輥溫高,膠料粘度低,膠流動性好,半成品收縮率低,膠片表面光滑; 2)壓延速度 壓延速度快,生產(chǎn)效

7、率高,但壓延收縮率大; 3)生膠種類 不同生膠的混煉膠,壓片后特性差異大; 4)混煉膠的可塑度 可塑度大,膠料流動性好,膠片光滑,收縮率低; 5)配方的含膠率 含膠率高,膠料彈性大,壓延收縮大,膠片表面不光滑。 4.鋼絲圈 空氣彈簧所用的鋼絲圈,按空氣彈簧的結(jié)構(gòu)不同,所用的鋼絲也不同。 1) 輪胎胎圈鋼絲 即 19號鍍銅鋼絲,直徑0.95mm. 這種鋼絲,無論是國外還是國內(nèi)的生產(chǎn)廠,都用的較多。多用在膜式彈簧的小子口,曲囊式彈簧的中腰環(huán);制作是用經(jīng)改造的輪胎胎圈成型機,多根鋼絲排列附膠纏繞而成,圈數(shù)是根據(jù)產(chǎn)品的載荷和結(jié)構(gòu)

8、設(shè)計。 2)單股普通鋼絲 一般是用20鋼的冷拉鋼絲,也有用不銹鋼絲,斷面直徑Φ4~Φ6mm,多用于膜式彈簧的大子口和曲囊彈簧的中環(huán)。是用一種叫做打圈機的機器制作成圈,再用對焊機將兩端頭焊接牢,焊接部位還需打磨后才能用。 3)無線繩鋼絲繩 是用很細的鋼絲,經(jīng)多次合股編制而成,線徑與單股鋼絲相近,定長截斷后,用銅管或合金管將兩個斷頭扣壓緊,形成一個鋼絲繩圈。 為了解決鋼絲與橡膠的粘合,鋼絲圈在使用前都要進行處理,如酸洗,除銹等,有的還涂刷粘接劑。 鋼絲圈的各項尺寸確定,是根據(jù)空氣彈簧產(chǎn)品設(shè)計時綜合選定。 4)三角膠 三角膠的作用主要是填充作用,其斷面尺寸要根據(jù)鋼絲圈的斷面尺寸設(shè)計。

9、 三角膠的生產(chǎn)是用橡膠擠出機擠出三角形膠條,再由專用設(shè)備纏到鋼絲圈上,也可以由人工手纏到鋼絲圈上。 5.膠簾布裁斷 1)設(shè)備 臥式裁斷機 型號 WC-1500, PLC控制,可自動或手動操作。 是將膠簾布按一定的角度,寬度裁成單片,再接頭卷曲成卷,供成型使用。簾布的接頭,有兩種方式,一種是接頭機自動接頭,一種是人工手工接頭。 2)裁斷的質(zhì)量 寬度誤差小; 角度誤差小; 接頭壓線均勻; 卷曲整齊. 3)裁斷簾布的角度,寬度是在產(chǎn)品設(shè)計時確定。 6.空氣彈簧成型 把橡膠部件和其他部件在專用的設(shè)備和

10、成型鼓上按設(shè)計要求組合成產(chǎn)品的半成品的過程。 1)設(shè)備 成型機 由于國內(nèi)橡膠空氣彈簧的發(fā)展較晚,技術(shù)落后,因而裝備也落后,大多以小輪胎成型機代用。如山東的煙臺,福建的建陽龍翔,把輕卡輪胎成型機改裝一個成型鼓(機頭),就推出為空氣彈簧成型機。這種機型落后,完全是由人手工操作,尤其是鋼圈的正反包,生產(chǎn)效率低,成型一條需要20-30分鐘,勞動強度大,產(chǎn)品質(zhì)量差。 現(xiàn)在已有橡膠機械廠家,在全自動或半自動輕卡胎成型機型上,結(jié)合空氣彈簧的外形結(jié)構(gòu)特點,對原機型做了較大改進,突出在鋼絲圈的正反包工藝步驟上,應(yīng)用了指形正包,膠囊反包;或者指形正包,機械反包,這大

11、大提高了生產(chǎn)產(chǎn)效率,也保證了產(chǎn)品質(zhì)量。如山東的青島,江蘇的昆山(臺灣投資),目前,青島的機型已有多家廠在用,有的產(chǎn)品5-7分鐘可以成型一條。 此外,內(nèi)地有的空氣彈簧生產(chǎn)廠,從臺灣購買成型機,技術(shù)性能很先進,配有自動供料架,近乎完全自動,一般3-5分鐘可以完成一條空氣彈簧的成型,生產(chǎn)效率高,勞動強度低,胎筒質(zhì)量好。 在國外,如日本,荷蘭,德國,美國等,由于空氣彈簧生產(chǎn)工藝技術(shù)成熟,所以其生產(chǎn)裝備技術(shù)性能很先進,已經(jīng)形成系列,成為專用裝備。根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不同,分一次法和二次法,氣囊成型工藝分為一段和二段。 2)材料 膠簾布 膠片 鋼絲圈 3)工裝 成型鼓 a. 固定

12、式 b. 膨脹式(可徑向漲縮) 4)成型操作工步 在成型鼓上鋪貼內(nèi)膠片,搭頭8-12mm,壓實; 在成型鼓上鋪貼第一層膠簾布,接頭壓線3-5根; 在成型鼓上鋪貼第二層膠簾布,接頭壓線3-5根;(角度與第一層相反)滾壓排氣; 扣壓鋼絲圈,完成正反包,刺扎排氣,滾壓實; 在成型鼓上鋪貼外膠片,搭頭8-12mm, 壓實,滾壓排氣。 空氣彈簧的成型工步相比較汽車輪胎要少,但工藝質(zhì)量要求依然很高。主要有以下幾點: 對正中心線 以機頭中心為基準,(指示燈)貼合不偏歪; 扣正鋼絲圈 正反包時不能偏歪; 貼合無折皺 簾布鋪貼張力均勻;

13、壓實無氣泡 層與層之間粘合牢,沒有脫空; 5)存放 專用存放車或存放架。 7. 空氣彈簧硫化 硫化的定義: 高分子研究人員 ——橡膠的線性分子通過化學和物理的方法變成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的分子鏈的過程叫硫化。 工藝技術(shù)人員 —— 在一定的時間,溫度,模壓下,使膠料從塑性變成彈性,且達到交聯(lián)密度最大化,物理機械性能最佳化的加工過程叫硫化。 硫化工人 —— 按硫化三要素(時間,溫度,壓力),把橡膠半成品裝進模具里蒸熟(以蒸汽為熱介質(zhì))的過程叫硫化。 1)硫化機 多以輕卡汽車輪胎的小雙模硫化機或摩托車胎硫化機經(jīng)改造而成。多是雙模為一組,一套液壓系統(tǒng)供二

14、組,甚至四組。 2)動力 蒸汽,壓縮空氣,高壓氮氣; 3)工裝模具 外模,內(nèi)囊; 4)烘胎筒 5)硫化操作工步 胎筒裝模; 低壓一次定型; 合模; 低壓二次定型,排氣; 充高壓氮氣,保壓正硫化; 抽真空排壓,開模,取下產(chǎn)品。 橡膠空氣彈簧的硫化,一般都是采用橡膠內(nèi)囊充壓硫化,而也有少數(shù)生產(chǎn)廠家改用無內(nèi)囊直接充氣硫化(如美國固特異)這種硫化工藝關(guān)鍵是內(nèi)層膠片的成型工藝性能和硫化性能,而且必須用氮氣。氣壓一般在1.5Mpa-3.0Mpa. 五.成品檢驗 1.外

15、觀檢驗 無明疤,缺膠,氣泡,脫層,露線,變形,壁厚不均等缺陷; 2)按生產(chǎn)量分批次抽檢,由實驗室做全項, 主要有以下內(nèi)容: 總成鹽霧試驗 總成臭氧試驗 內(nèi)部容積 等壓試驗 動態(tài)彈性特性試驗試驗 靜態(tài)彈性特性試驗試驗 膨脹試驗 疲勞試驗 耐壓試驗 伸/縮試驗 破壞試驗 另外,還要做氣囊膠料物理機械性能試驗。 拉伸強度(老化前后) 拉斷伸長率(老化前后) 簾布層剝離 沖擊脆化溫度(-40℃以下) 彎曲疲勞試驗 外層膠耐臭氧 六.空氣彈簧總成組裝 1.卷邊 卷邊機 把金屬上蓋板扣壓到空氣彈簧的大口端 2.限位塊,活塞組裝 限位塊裝配進氣囊里; 壓裝機壓裝活塞; 3.氣密性檢測 水試是否漏氣,逐條試壓。(國外也有充惰性氣體檢測) 吹干水。 4. 包裝入庫 空氣彈簧項目組  畢可才 2009.9.

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