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橡胶空气弹簧配方设计原则和加工生产问题

嘉峪检测网        2025-04-25 15:13

1.橡胶空气弹簧简介

 

橡胶空气弹簧目前减震效果最好的一款产品,空气弹簧有高频隔振、隔音以及自振频率低的优点,能较好实现振动隔离,保证振动设备的底座和控制系统的安全稳定性。因此橡胶空气弹簧广泛应用于如振动筛的隔振,豪华车辆座椅的减振等设备

 

1.橡胶空气弹簧配方设计原则

空气弹簧的应变主要取决于内外结构形状和材料的设置。因此,胶料性能如何适应这一变化,就是胶料整体配方设计的总的原则。设计胶料配方时需要考虑的一是要控制关键材料的性能;二是要由整体变形结构出发,从各种零部件的应变及压缩变形变化中提出胶料承受剪切应变的力学性能要求。

 

胶料的定伸应力代表了空气弹簧的应力应变特性。因此,通常以定伸应力作为胶料力学性能指标。空气弹簧胶料中均以炭黑作为补强材料,这样可以提高其定伸应力,减小胶料在定负荷下的动态变形和压缩变形,降低发热。虽然所采用生胶的种类不同,各部件胶层中的定伸应力,应当合理分布。

 

空气弹簧胶囊的硫化是十分重要的工艺过程。因此,考虑整体配方时,应根据各层胶料的受热状态来确定其正硫化时间,并尽可能使硫化曲线保持较长的平坦性。胶料的硫化程度是否相匹配也是配方没计中必须考虑的问题之一。通常对空气弹簧各胶层的温度进行实际测量,将各层胶料的热历程转换成半成品等温条件下的硫化时间(或称作等效硫化时间)。这样,把由半成品确定的正硫化条件与实际情况进行比较,判定各层胶料硫化程度是否匹配,如果胶科局部欠硫,会导致生热大,胶层间黏附力差。若过硫,胶料性能会下降,影响空气弹簧的产品质量。另外由于空气弹簧的形状规格和用途不同,各胶层的胶料配方也存在一定的差异。

 

2.橡胶空气弹簧生产过程中疑难问题

1. 缺胶

 

主要原因∶

 

①装模时模温过高;

 

②模具气眼堵塞造成橡胶与模具内表面间的空气无法逸出;

 

③模具设计不合理;

 

④模具不干净,有污垢;

 

⑤装模时模具(脱模剂)未干;

 

⑥胶片停放时间过长,流动性差;

 

⑦硫化压力不足,波动性大。

 

解决措施∶

 

①装模时控制好模温;

 

②定期疏通模具排气眼及排气线;

 

③对因凹凸部位窝气致使产品缺胶的模具加开排气眼;

 

④定期清洗模具;

 

⑤装模前将模具吹干;

 

⑥胶片停放时间控制在2~72 h,且按停放的先后顺序取用胶片;

 

⑦保证硫化压力达到工艺要求并保持其稳定。

 

2. 气泡

 

主要原因∶

 

①胶片和半成品(空气弹簧坯)气泡多;

 

②成型操作时胶片和半成品的气泡未全部刺穿;

 

③返回胶掺用量大;

 

④半成品停放时间短;

 

⑤装模时模具温度高;

 

⑥硫化压力不足;

 

⑦胶片和帘布表面有污物。

 

解决措施:

 

①采用三辊压延机出片,辗温宜低,中、下辗带有少量堆积胶;

 

②成型时将胶片和半成品的气泡全部刺穿,并将半成品压平、压实,排尽空气;

 

③返回胶的掺用率控制在10%以内;

 

④半成品的停放时间不能小于8 h;

 

⑤降低装模温度;⑥控制好硫化压力;

 

⑦保证胶片和帘布表面的干净。

 

3. 重皮和裂口

 

主要原因∶

 

①半成品,特别是其接头表面粘有污物;

 

②脱模剂品种不合适或涂擦方式不当;

 

③脱模剂质量分数过大;

 

④半成品停放时间过长,表面积有灰尘或出现早期硫化现象。

 

解决措施∶

 

①保证半成品干净;

 

②选择合适的脱模剂,如用TSF451-1000 脱模剂(日本产品)替代硅油 ,并用喷枪替代毛刷将脱模剂喷涂均匀;

 

③脱模剂的质量分数适当(脱模剂与水的质量比为14);

 

④控制好半成品的停放时间。

 

4. 杂质

 

主要原因∶

 

①原材料中含有杂质;

 

②在混炼和成型过程中及硫化装模时有杂质混入胶料、半成品和成品。

 

解决措施∶

 

①控制原材料的杂质含量;

 

②混炼胶加硫黄前进行过滤,胶料、胶片、帘布和半成品不能落地,混炼、压延、成型和硫化工序的操作现场要保持干净。

 

5. 胶囊打褶

 

主要原因∶

 

①胶囊尺寸和结构不合理;

 

②胶囊使用时间过长;

 

③胶囊膨胀不均匀,这在用B型胶囊生产囊式空气弹簧时表现明显。

 

解决措施∶

 

①重新设计胶囊尺寸和结构;

 

②使用的胶囊要定期更换;

 

③改进工装设备,如将生产囊式空气弹簧的外模改为活络模,以利于胶囊的定正。

 

6. 充气尺寸超标

 

主要原因∶

 

帘布裁断角度超标。由于空气弹簧的帘布裁断角度大都在45°以上,而公司现有的裁断机不能裁切这样的帘布,只能人工裁切,因此帘布裁断角度控制不准确。

 

解决措施∶

 

①制作专门用于裁切大裁断角度的帘布装置。

 

②度量裁断角度前,应先将帘布与垫布一同拉出,且注意用力方向,尽量不产生人为的拉伸变形;然后,将帘布与垫布分开,在帘布上度量裁断角度并画线,检查角度达标后再将帘布与垫布合并。

 

③成型前,对裁切的帘布要逐张检查裁断角度,裁断角度达标的帘布才能使用。

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