一種新型壓裝橡膠開口襯套的壓裝方法

屈永輝，趙長城，龐茹，朱紅，劉坤，張誠

?

一種新型壓裝橡膠開口襯套的壓裝方法

屈永輝，趙長城，龐茹，朱紅，劉坤，張誠

（陜西萬方汽車零部件有限公司，陜西 西安 710200）

橡膠開口襯套具有減震和抗磨損的特性，在汽車行業的應用非常廣泛。然而在壓裝橡膠開口襯套的過程中，容易出現開口襯套被壓裂或壓偏的現象，造成產品損壞影響產品質量。因此，為了保證開口襯套壓裝質量，對開口襯套壓裝方法的研究是非常必要的。

新型壓裝；橡膠襯套；壓裝方法

前言

隨著我國汽車行業的飛速發展，汽車已經成為人們出行辦事最為普遍的代步工具，無論是乘用車還是商用車都給我們的生活帶來了翻天覆地的變化。然而汽車在使用過程中，既要保證汽車的舒適度又要保證汽車后期便于維護。因此在汽車設計初期，考慮到汽車受到的震蕩和顛簸，在汽車關鍵的部位設計減震耐磨的橡膠開口襯套，提高汽車減震性能的同時防止汽車關鍵件的磨損。然而，開口襯套制作成型過程中往往會出現外形失圓的現象，造成開口襯套在壓裝過程中過盈量大，壓裝不易經常出現襯套壓裝變形等質量問題。為了能夠解決這類問題，需要設計一套安全可靠的壓裝工裝，保證開口襯套的壓裝質量。

1 研究對象

圖1為某重型汽車的液壓鎖止總成，由液壓鎖和橡膠開口襯套組成。本文針對該件設計了一套襯套壓裝工裝，該工裝操作方便且具備壓裝和拆卸兩種功能的的特點。①是液壓鎖本體，②是開口襯套

圖1 總成零件

2 方案設計

2.1 工作原理

本文設計的壓裝工裝，是通過將旋轉運動轉化成直線運動從而實現襯套的壓裝。該工裝結構簡單，操作方便。即可實現工件的壓裝，也可實現工件的拆卸。

圖2為工裝軸側圖，工裝主要分為三部分。第一部分工裝定位部分；第二部分氣缸加緊裝置；第三部分螺旋壓裝機構。

工作定位部分是由工作桌、底座、四個定位柱、開口銷定位裝置和絲杠組成。氣缸加緊裝置是由兩個氣缸、兩個氣缸支架、兩個加緊頭組成。螺旋壓裝機構是由旋轉螺帽、壓裝上模、絲杠和梯形螺母組成。

工作過程：將液壓鎖止本體的大圓孔端穿過絲杠然后放置底座上，另一端通過定位柱固定；然后將橡膠襯套創絲杠放置在液壓鎖止本體上，通過兩端氣缸加緊橡膠襯套；再將壓裝上模穿過絲杠壓在橡膠襯套上，并通過上模臺階孔定位橡膠襯套；最后將旋轉螺帽卡在絲杠上，并通過氣動扳手擰動絲桿旋轉完成壓裝工作。

注：工作過程中絲杠除旋轉外只做上下運動。

①旋轉螺帽；②壓裝上模；③氣缸支架；④夾緊頭；⑤氣缸；⑥定位柱；⑦底座；⑧絲杠；⑨開口銷定位裝置；⑩梯形螺母；?工作桌

2.2 氣缸缸徑的選擇

通過對襯套壓裝過程中的壓力檢測如下表：

表1 檢測數據表

根據襯套徑向力檢測值2132N計算氣缸缸徑過程如下：

已知車間氣壓0.5MPa，負載2132N，則根據公式：

F/S=P （1）

式中F為負載力；S為氣缸橫截面積；P為氣壓。

S=π(d/2)2（2）

式中d為氣缸直徑。

聯合(1)、(2)式得：d=73.7mm

直徑取整：d=80mm。

為了擁有足夠安裝空間，氣缸的行程選擇：100mm。

2.3 梯形螺紋的選擇

因橡膠襯套的中間孔直徑為16mm，為了能方便放置且起到定位作用，穿過襯套的絲杠直徑選取15mm。壓裝過程中要求10s完成壓裝。則絲杠螺距計算如下：

采用口服烏靈膠囊（國藥準字Z19990048，由浙江佐力藥業股份有限公司生產）進行治療。3粒/次，3次/d，患者需連續服藥7 d。

已知壓裝行程50mm，則根據公式：

L/P導程=T （3）

則P導程=5mm。

根據工況要求，可得出氣動扳手轉一圈，絲杠向下移動5mm，則氣動扳手1秒鐘轉動一圈，則在壓裝過程中氣動扳手有效圈數為10圈。

根據螺紋傳動機械效率公式得：

F推=2*π*T*η/ P導程=529N （4）

式中T為扭矩，η為機械傳遞效率此處取30%，π取3.14。聯合（3）、（4）得T=1.4Nm

驗證所選絲杠扭矩：

根據螺紋擰緊力矩公式：

T=Fa*tan(α+β)*D （5）

式中α為摩擦角(tanα=μ，μ為靜摩擦因數此處取0.15)；β為螺紋升角(tanβ=5/(D*π)；D為螺紋中徑（此處等于12.5）。

式中Fa此處表示螺栓的靜載荷，絲杠采用45鋼，

則Fa=0.6*σsA （6）

式中σs為材料屈服極限，此處取640MPa；A為螺紋危險剖面面積。

A=π(d1/2)2(d1為螺紋小徑，此處取9.5) （7）

聯合(6)、(7) 得Fa≈27205N

將Fa帶入(5)中得T=96Nm。

通過計算得出選用TR15*5的絲杠滿足壓裝要求。

2.4 氣路連接

在壓裝過程中，為了保證工件平穩，要求兩側氣缸必須同步進退。為此在氣路連接過程中通過調節兩側油缸進氣量，使氣缸能夠趨于同步。氣路連接示意圖如圖2所示：

圖3 氣路連接示意圖

根據上述氣路連接示意圖連接氣路并通過調壓閥調試，使兩側氣缸同步進行。

3 結論

工裝制作完成后，通過調節氣路中的調壓閥使兩側氣缸同步加緊工件，當工件加緊后，在通過氣動扳手將襯套預壓入鎖止中，再通過二位五通換向閥使兩側氣缸回縮，最后通過氣動扳手擰動旋轉螺帽帶動上模向下運動實現鎖止壓裝。經驗證此方法可滿足目前生產需求，而且在后期零件維修拆卸方面也可發揮重要作用。

[1] 馮文慧.一種壓裝襯套的簡便方法[J].現代商貿工業,2014,26(7): 188-189.

A New Pressing Method For Pressing Rubber split Bushing

Qu Yonghui, Zhao Changcheng, Pang Ru, Zhu Hong, Liu Kun, Zhang Cheng

( Shaanxi Wanfang Auto Parts Co., Ltd., Shaanxi Xi’an 710200 )

Rubber split bushing has the characteristics of shock absorption and wear resistance, it is widely used in automobile industry. However, in the process of pressing rubber split bushing, it is easy to appear the phenomenon that the split bushing is fractured or deflected, which results in the product damage and affecting the product quality. Therefore, in order to guarantee the quality of split bushing, it is necessary to study the pressing method of split bushing.

new type pressing; rubber bushing; pressing method

U462

B

1671-7988(2018)21-225-03

U462

B

1671-7988(2018)21-225-03

屈永輝，就職于陜西萬方汽車零部件有限公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.21.076