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(jiǎn)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(shí)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)： 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(hù)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(guó)，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(zhǎng)，具有減震和消音作用的優(yōu)點(diǎn)，所以，廣泛用于汽車，火車及工業(yè)機(jī)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(jìn)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(jìn)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(shí)，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?jí)貉? — 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?jí)貉? 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(jī)壓延聯(lián)動(dòng)線， （意大利魯?shù)婪? 科梅里奧） 　　　　　常用型號(hào)：XY-4S1730 輥筒Φ610 壓延工藝是利用壓延機(jī)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(dòng)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(jī)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(dòng)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(shí)常在較高溫度（80-110℃）下進(jìn)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(jī)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(shí)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(jì)時(shí)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(jì)時(shí)選用氯丁橡膠。 在國(guó)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?yàn)檫@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(dòng)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(dòng)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(hào)鍍銅鋼絲，直徑0.95mm. 這種鋼絲，無論是國(guó)外還是國(guó)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(jī)，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(jì)。 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(jī)的機(jī)器制作成圈，再用對(duì)焊機(jī)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(xì)的鋼絲，經(jīng)多次合股編制而成，線徑與單股鋼絲相近，定長(zhǎng)截?cái)嗪?，用銅管或合金管將兩個(gè)斷頭扣壓緊，形成一個(gè)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(jìn)行處理，如酸洗，除銹等，有的還涂刷粘接劑。 鋼絲圈的各項(xiàng)尺寸確定，是根據(jù)空氣彈簧產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)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(jì)。

9、 三角膠的生產(chǎn)是用橡膠擠出機(jī)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(jī) 型號(hào) WC-1500, PLC控制，可自動(dòng)或手動(dòng)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(jī)自動(dòng)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(jì)時(shí)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(jì)要求組合成產(chǎn)品的半成品的過程。 1）設(shè)備 成型機(jī) 由于國(guó)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(jī)代用。如山東的煙臺(tái)，福建的建陽(yáng)龍翔，把輕卡輪胎成型機(jī)改裝一個(gè)成型鼓（機(jī)頭），就推出為空氣彈簧成型機(jī)。這種機(jī)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(dòng)強(qiáng)度大，產(chǎn)品質(zhì)量差。 現(xiàn)在已有橡膠機(jī)械廠家，在全自動(dòng)或半自動(dòng)輕卡胎成型機(jī)型上，結(jié)合空氣彈簧的外形結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)原機(jī)型做了較大改進(jìn)，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(jī)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(tái)灣投資），目前，青島的機(jī)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(tái)灣購(gòu)買成型機(jī)，技術(shù)性能很先進(jìn)，配有自動(dòng)供料架，近乎完全自動(dòng)，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(dòng)強(qiáng)度低，胎筒質(zhì)量好。 在國(guó)外，如日本，荷蘭，德國(guó)，美國(guó)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(jìn)，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(shí); 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(shí)； 在成型鼓上鋪貼外膠片，搭頭8-12mm, 壓實(shí)，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(diǎn)： 對(duì)正中心線 以機(jī)頭中心為基準(zhǔn)，（指示燈）貼合不偏歪； 扣正鋼絲圈 正反包時(shí)不能偏歪； 貼合無折皺 簾布鋪貼張力均勻；

13、壓實(shí)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(xué)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(shí)間，溫度，模壓下，使膠料從塑性變成彈性，且達(dá)到交聯(lián)密度最大化，物理機(jī)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(shí)間，溫度，壓力），把橡膠半成品裝進(jìn)模具里蒸熟（以蒸汽為熱介質(zhì)）的過程叫硫化。 1）硫化機(jī) 多以輕卡汽車輪胎的小雙模硫化機(jī)或摩托車胎硫化機(jī)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(dòng)力 蒸汽，壓縮空氣，高壓氮?dú)猓? 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?dú)?，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(guó)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?dú)狻鈮阂话阍?.5Mpa-3.0Mpa. 五．成品檢驗(yàn) 1.外

15、觀檢驗(yàn) 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(shí)驗(yàn)室做全項(xiàng)， 主要有以下內(nèi)容: 總成鹽霧試驗(yàn) 總成臭氧試驗(yàn) 內(nèi)部容積 等壓試驗(yàn) 動(dòng)態(tài)彈性特性試驗(yàn)試驗(yàn) 靜態(tài)彈性特性試驗(yàn)試驗(yàn) 膨脹試驗(yàn) 疲勞試驗(yàn) 耐壓試驗(yàn) 伸/縮試驗(yàn) 破壞試驗(yàn) 另外，還要做氣囊膠料物理機(jī)械性能試驗(yàn)。 拉伸強(qiáng)度（老化前后） 拉斷伸長(zhǎng)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(yàn) 外層膠耐臭氧 六．空氣彈簧總成組裝 1.卷邊 卷邊機(jī) 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(jìn)氣囊里; 壓裝機(jī)壓裝活塞; 3.氣密性檢測(cè) 水試是否漏氣，逐條試壓。（國(guó)外也有充惰性氣體檢測(cè)） 吹干水。 4. 包裝入庫(kù) 空氣彈簧項(xiàng)目組　 畢可才 2009.9.