一种新型压装橡胶开口衬套的压装方法

一种新型压装橡胶开口衬套的压装方法

屈永辉;赵长城;庞茹;朱红;刘坤;张诚

【摘要】橡胶开口衬套具有减震和抗磨损的特性,在汽车行业的应用非常广泛.然而在压装橡胶开口衬套的过程中,容易出现开口衬套被压裂或压偏的现象,造成产品损

坏影响产品质量.因此,为了保证开口衬套压装质量,对开口衬套压装方法的研究是非常必要的.

【期刊名称】《汽车实用技术》

【年(卷),期】2018(000)021

【总页数】3页(P225-227)

【关键词】新型压装;橡胶衬套;压装方法

【作者】屈永辉;赵长城;庞茹;朱红;刘坤;张诚

【作者单位】陕西万方汽车零部件有限公司,陕西西安 710200;陕西万方汽车零部

件有限公司,陕西西安 710200;陕西万方汽车零部件有限公司,陕西西安 710200;陕西万方汽车零部件有限公司,陕西西安 710200;陕西万方汽车零部件有限公司,陕西西安 710200;陕西万方汽车零部件有限公司,陕西西安 710200

【正文语种】中文

【中图分类】U462

随着我国汽车行业的飞速发展，汽车已经成为人们出行办事最为普遍的代步工具，无论是乘用车还是商用车都给我们的生活带来了翻天覆地的变化。然而汽车在使用过程中，既要保证汽车的舒适度又要保证汽车后期便于维护。因此在汽车设计初期，

考虑到汽车受到的震荡和颠簸，在汽车关键的部位设计减震耐磨的橡胶开口衬套，提高汽车减震性能的同时防止汽车关键件的磨损。然而，开口衬套制作成型过程中往往会出现外形失圆的现象，造成开口衬套在压装过程中过盈量大，压装不易经常出现衬套压装变形等质量问题。为了能够解决这类问题，需要设计一套安全可靠的压装工装，保证开口衬套的压装质量。

图1为某重型汽车的液压锁止总成，由液压锁和橡胶开口衬套组成。本文针对该

件设计了一套衬套压装工装，该工装操作方便且具备压装和拆卸两种功能的的特点。

①是液压锁本体，②是开口衬套

本文设计的压装工装，是通过将旋转运动转化成直线运动从而实现衬套的压装。该工装结构简单，操作方便。即可实现工件的压装，也可实现工件的拆卸。

图2为工装轴侧图，工装主要分为三部分。第一部分工装定位部分；第二部分气

缸加紧装置；第三部分螺旋压装机构。

工作定位部分是由工作桌、底座、四个定位柱、开口销定位装置和丝杠组成。气缸加紧装置是由两个气缸、两个气缸支架、两个加紧头组成。螺旋压装机构是由旋转螺帽、压装上模、丝杠和梯形螺母组成。

工作过程：将液压锁止本体的大圆孔端穿过丝杠然后放置底座上，另一端通过定位柱固定；然后将橡胶衬套创丝杠放置在液压锁止本体上，通过两端气缸加紧橡胶衬套；再将压装上模穿过丝杠压在橡胶衬套上，并通过上模台阶孔定位橡胶衬套；最后将旋转螺帽卡在丝杠上，并通过气动扳手拧动丝杆旋转完成压装工作。

注：工作过程中丝杠除旋转外只做上下运动。

通过对衬套压装过程中的压力检测如下表：

根据衬套径向力检测值2132N计算气缸缸径过程如下：

已知车间气压0.5MPa，负载2132N，则根据公式：

式中F为负载力；S为气缸横截面积；P为气压。

式中d为气缸直径。

联合(1)、(2)式得：d=73.7mm

直径取整：d=80mm。

为了拥有足够安装空间，气缸的行程选择：100mm。

因橡胶衬套的中间孔直径为16mm，为了能方便放置且起到定位作用，穿过衬套的丝杠直径选取15mm。压装过程中要求10s完成压装。则丝杠螺距计算如下：已知压装行程50mm，则根据公式：

则P导程=5mm。

根据工况要求，可得出气动扳手转一圈，丝杠向下移动5mm，则气动扳手1秒钟转动一圈，则在压装过程中气动扳手有效圈数为10圈。

根据螺纹传动机械效率公式得：

式中T为扭矩，η为机械传递效率此处取30%，π取3.14。联合（3）、（4）得T=1.4Nm

验证所选丝杠扭矩：

根据螺纹拧紧力矩公式：

式中α为摩擦角(tanα=μ，μ为静摩擦因数此处取0.15)；β为螺纹升角

(tanβ=5/(D*π)；D为螺纹中径（此处等于12.5）。

式中Fa此处表示螺栓的静载荷，丝杠采用45钢，

式中σs为材料屈服极限，此处取640MPa；A为螺纹危险剖面面积。

联合(6)、(7) 得Fa≈27205N

将Fa带入(5)中得T=96Nm。

通过计算得出选用TR15*5的丝杠满足压装要求。

在压装过程中，为了保证工件平稳，要求两侧气缸必须同步进退。为此在气路连接过程中通过调节两侧油缸进气量，使气缸能够趋于同步。气路连接示意图如图2

所示：

根据上述气路连接示意图连接气路并通过调压阀调试，使两侧气缸同步进行。

工装制作完成后，通过调节气路中的调压阀使两侧气缸同步加紧工件，当工件加紧后，在通过气动扳手将衬套预压入锁止中，再通过二位五通换向阀使两侧气缸回缩，最后通过气动扳手拧动旋转螺帽带动上模向下运动实现锁止压装。经验证此方法可满足目前生产需求，而且在后期零件维修拆卸方面也可发挥重要作用。

【相关文献】

[1] 冯文慧.一种压装衬套的简便方法[J].现代商贸工业,2014,26(7): 188-189.