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;朱红浏坤涨诚【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，n为机械传递效率此处取30%,n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a为摩擦角（tana=p外为静摩擦因数此处取0.15）邙为螺纹升角（tanp=5/（D*n）;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os为材料屈服极限，此处取640MPa;A为螺纹危险剖面面积。联合（6）、⑺得Fa必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