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(yè)的應(yīng)用非常廣泛。然而在壓裝橡膠開口襯套的過程中，容易出現(xiàn)開口襯套被壓裂或壓偏的現(xiàn)象，造成產(chǎn)品損壞影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此，為了保證開口襯套壓裝質(zhì)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(yè)的飛速發(fā)展，汽車已經(jīng)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(hù)。因此在汽車設(shè)計(jì)初期，考慮到汽車受到的震蕩和顛簸，在汽車關(guān)鍵的部位設(shè)計(jì)減震耐磨的橡膠開口襯套，提高汽車減震性能的同時(shí)防止汽車關(guān)鍵件的磨損。然而，開口襯套制作成型過程中往往會(huì)出現(xiàn)外形失圓的現(xiàn)象，造成開口襯套在壓裝過程中過盈量大，壓裝不易經(jīng)常出現(xiàn)襯套壓裝變形等質(zhì)量問題。為了能夠解決這類問題，需要設(shè)計(jì)一套安全可靠的壓裝工裝，保證開口襯套的壓裝質(zhì)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(shè)計(jì)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(diǎn)。①是液壓鎖本體，②是開口襯套

圖1 總成零件

2 方案設(shè)計(jì)

2.1 工作原理

本文設(shè)計(jì)的壓裝工裝，是通過將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)襯套的壓裝。該工裝結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。即可實(shí)現(xiàn)工件的壓裝，也可實(shí)現(xiàn)工件的拆卸。

圖2為工裝軸側(cè)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(jī)構(gòu)。

工作定位部分是由工作桌、底座、四個(gè)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(gè)氣缸、兩個(gè)氣缸支架、兩個(gè)加緊頭組成。螺旋壓裝機(jī)構(gòu)是由旋轉(zhuǎn)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(chuàng)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(tái)階孔定位橡膠襯套；最后將旋轉(zhuǎn)螺帽卡在絲杠上，并通過氣動(dòng)扳手?jǐn)Q動(dòng)絲桿旋轉(zhuǎn)完成壓裝工作。

注：工作過程中絲杠除旋轉(zhuǎn)外只做上下運(yùn)動(dòng)。

①旋轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)表

根據(jù)襯套徑向力檢測值2132N計(jì)算氣缸缸徑過程如下：

已知車間氣壓0.5MPa，負(fù)載2132N，則根據(jù)公式：

F/S=P （1）

式中F為負(fù)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(lián)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(jì)算如下：

采用口服烏靈膠囊（國藥準(zhǔn)字Z19990048，由浙江佐力藥業(yè)股份有限公司生產(chǎn)）進(jìn)行治療。3粒/次，3次/d，患者需連續(xù)服藥7 d。

已知壓裝行程50mm，則根據(jù)公式：

L/P導(dǎo)程=T （3）

則P導(dǎo)程=5mm。

根據(jù)工況要求，可得出氣動(dòng)扳手轉(zhuǎn)一圈，絲杠向下移動(dòng)5mm，則氣動(dòng)扳手1秒鐘轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，則在壓裝過程中氣動(dòng)扳手有效圈數(shù)為10圈。

根據(jù)螺紋傳動(dòng)機(jī)械效率公式得：

F推=2*π*T*η/ P導(dǎo)程=529N （4）

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

驗(yàn)證所選絲杠扭矩：

根據(jù)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(shù)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(xiǎn)剖面面積。

A=π(d1/2)2(d1為螺紋小徑，此處取9.5) （7）

聯(lián)合(6)、(7) 得Fa≈27205N

將Fa帶入(5)中得T=96Nm。

通過計(jì)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(wěn)，要求兩側(cè)氣缸必須同步進(jìn)退。為此在氣路連接過程中通過調(diào)節(jié)兩側(cè)油缸進(jìn)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(jù)上述氣路連接示意圖連接氣路并通過調(diào)壓閥調(diào)試，使兩側(cè)氣缸同步進(jìn)行。

3 結(jié)論

工裝制作完成后，通過調(diào)節(jié)氣路中的調(diào)壓閥使兩側(cè)氣缸同步加緊工件，當(dāng)工件加緊后，在通過氣動(dòng)扳手將襯套預(yù)壓入鎖止中，再通過二位五通換向閥使兩側(cè)氣缸回縮，最后通過氣動(dòng)扳手?jǐn)Q動(dòng)旋轉(zhuǎn)螺帽帶動(dòng)上模向下運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)鎖止壓裝。經(jīng)驗(yàn)證此方法可滿足目前生產(chǎn)需求，而且在后期零件維修拆卸方面也可發(fā)揮重要作用。

[1] 馮文慧.一種壓裝襯套的簡便方法[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),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