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1、 橡胶空气弹簧生产工艺技术 （简述）一 空气弹簧空气弹簧 （橡胶气囊）是一种夹织物橡胶囊，内充压缩空气，可膨胀，利用气体体积弹性，起弹性作用的减震橡胶制品。根据橡胶气囊工作时变形形式的不同，空气弹簧的结构形式主要分为囊式，膜式和混和式三种类型。国家标准： 汽车悬架用空气弹簧 橡胶气囊 GB/13061-91中规定B- 代表囊式；D- 代表膜式；C- 代表混和式。空气弹簧在结构上与无内胎轮胎相似。是由内胶层（气密层），帘布层（耐压层），钢丝圈（骨架），外胶层（保护层）组成。空气弹簧的生产，也需要专用设备，工装，模具，近似汽车轮胎的生产装备。橡胶空气弹簧的研究，发明及应用，最早是在美国，已经有一百
2、多年，而在汽车上应用也有六十多年。由于橡胶空气弹簧具有：质量小，舒适性好，耐疲劳，使用寿命长，具有减震和消音作用的优点，所以，广泛用于汽车，火车及工业机械设备，仪器上。空气弹簧的结构（以膜式为例）橡胶气囊,上盖板, （顶板）进气接嘴， 固定螺栓，缓冲块 （ 橡胶垫，又叫限位块，减振器），活塞 （ 铁制件或合金铝，塑料）。进气接嘴固定螺栓二橡胶空气弹簧的特性 自振频率低； 刚度低； 阻尼性好； 高度可调。 空气弹簧在使用时，必须配有气源，以保证其内部压力的稳定。三空气弹簧的生产工艺流程 帘布压延 帘布裁断 炼胶 胶片压延 成型 硫化 卷边 钢丝圈制备 组装 压装 水试四生产工艺 1.炼胶（省略）
3、 2.帘布压延 1）帘布：尼龙6，66，改性66. 聚酯帘布（PET） 帘布有单股，2股，3股。 普通，加粗。 2）设备： 四辊压延机压延联动线， （意大利鲁道夫. 科梅里奥）常用型号：XY-4S1730 辊筒610压延工艺是利用压延机将混炼胶料覆盖于纺织物表面，并渗透于织物缝隙的内部，使胶料和纺织物紧密结合在一起成为胶帘布的过程。纺织物挂胶的方法有三种： a.一般贴胶压延； b.压力贴胶压延； c.擦胶压延。 压延胶料的工艺性能要求： 应有适宜的包辊性，良好的流动性，足够的抗焦烧性和较低的收缩性。 适宜的包辊性： 胶料在压延机辊筒上，既不能脱辊，也不能粘辊，而要便于压延操作，容易出片； 良好
4、的流动性： 能使胶料顺利而均匀地渗透到帘线之间； 足够的抗焦烧性： 胶料在压延前须经过热炼，经受多次薄通，而且在压延时常在较高温度（80-110）下进行，因此胶料在压延过程中不能出现焦烧现象。较低的收缩性： 应减少胶料的弹性变形，使压延后胶帘布表面光滑，尺寸变化不大。3.胶片压延 空气弹簧生产所需要的胶片，一般都用三辊压延机压延，把热炼后的胶料，经三辊压成一定厚度的薄片，经输送带冷却卷曲成卷，胶片的宽度一般在辊筒上割边定宽，成型时不再裁边。 空气弹簧根据其自身的功能要求，内层胶片气密性要好，所以，配方设计时选用丁基橡胶；而外层胶片要求耐天候性，耐疲劳性要好，配方设计时选用氯丁橡胶。 在国内，一
5、般生产厂家，基本上是内外胶片采用一样的配方，因为这与生产企业的生产规模，技术水平，生产装备有关。 胶片压延的质量要求： 厚度均匀； 收缩性小； 表面光滑； 粘接性好； 影响压延胶片品质的因素： 1）辊筒温度 辊温高，胶料粘度低，胶流动性好，半成品收缩率低，胶片表面光滑； 2）压延速度 压延速度快，生产效率高，但压延收缩率大； 3）生胶种类 不同生胶的混炼胶，压片后特性差异大； 4）混炼胶的可塑度 可塑度大，胶料流动性好，胶片光滑，收缩率低； 5）配方的含胶率 含胶率高，胶料弹性大，压延收缩大，胶片表面不光滑。 4.钢丝圈空气弹簧所用的钢丝圈，按空气弹簧的结构不同，所用的钢丝也不同。 1) 轮胎
6、胎圈钢丝 即 19号镀铜钢丝，直径0.95mm. 这种钢丝，无论是国外还是国内的生产厂，都用的较多。多用在膜式弹簧的小子口，曲囊式弹簧的中腰环；制作是用经改造的轮胎胎圈成型机，多根钢丝排列附胶缠绕而成，圈数是根据产品的载荷和结构设计。2）单股普通钢丝 一般是用20钢的冷拉钢丝，也有用不锈钢丝，断面直径46mm，多用于膜式弹簧的大子口和曲囊弹簧的中环。是用一种叫做打圈机的机器制作成圈，再用对焊机将两端头焊接牢，焊接部位还需打磨后才能用。3）无线绳钢丝绳 是用很细的钢丝，经多次合股编制而成，线径与单股钢丝相近，定长截断后，用铜管或合金管将两个断头扣压紧，形成一个钢丝绳圈。为了解决钢丝与橡胶的粘合，
7、钢丝圈在使用前都要进行处理，如酸洗，除锈等，有的还涂刷粘接剂。钢丝圈的各项尺寸确定，是根据空气弹簧产品设计时综合选定。4）三角胶三角胶的作用主要是填充作用，其断面尺寸要根据钢丝圈的断面尺寸设计。三角胶的生产是用橡胶挤出机挤出三角形胶条，再由专用设备缠到钢丝圈上，也可以由人工手缠到钢丝圈上。5.胶帘布裁断 1）设备 卧式裁断机 型号 WC-1500, PLC控制，可自动或手动操作。是将胶帘布按一定的角度，宽度裁成单片，再接头卷曲成卷，供成型使用。帘布的接头，有两种方式，一种是接头机自动接头，一种是人工手工接头。2）裁断的质量 宽度误差小; 角度误差小; 接头压线均匀; 卷曲整齐.3）裁断帘布的角
8、度，宽度是在产品设计时确定。 6.空气弹簧成型 把橡胶部件和其他部件在专用的设备和成型鼓上按设计要求组合成产品的半成品的过程。 1）设备 成型机 由于国内橡胶空气弹簧的发展较晚，技术落后，因而装备也落后，大多以小轮胎成型机代用。如山东的烟台，福建的建阳龙翔，把轻卡轮胎成型机改装一个成型鼓（机头），就推出为空气弹簧成型机。这种机型落后，完全是由人手工操作，尤其是钢圈的正反包，生产效率低，成型一条需要20-30分钟，劳动强度大，产品质量差。现在已有橡胶机械厂家，在全自动或半自动轻卡胎成型机型上，结合空气弹簧的外形结构特点，对原机型做了较大改进，突出在钢丝圈的正反包工艺步骤上，应用了指形正包，胶囊反
9、包；或者指形正包，机械反包，这大大提高了生产产效率，也保证了产品质量。如山东的青岛，江苏的昆山（台湾投资），目前，青岛的机型已有多家厂在用，有的产品5-7分钟可以成型一条。此外，内地有的空气弹簧生产厂，从台湾购买成型机，技术性能很先进，配有自动供料架，近乎完全自动，一般3-5分钟可以完成一条空气弹簧的成型，生产效率高，劳动强度低，胎筒质量好。在国外，如日本，荷兰，德国，美国等，由于空气弹簧生产工艺技术成熟，所以其生产装备技术性能很先进，已经形成系列，成为专用装备。根据产品结构的不同，分一次法和二次法，气囊成型工艺分为一段和二段。 2）材料胶帘布胶片钢丝圈3）工装成型鼓 a. 固定式 b. 膨胀
10、式（可径向涨缩） 4)成型操作工步在成型鼓上铺贴内胶片，搭头8-12mm,压实;在成型鼓上铺贴第一层胶帘布，接头压线3-5根；在成型鼓上铺贴第二层胶帘布，接头压线3-5根；（角度与第一层相反）滚压排气；扣压钢丝圈，完成正反包，刺扎排气，滚压实；在成型鼓上铺贴外胶片，搭头8-12mm, 压实，滚压排气。空气弹簧的成型工步相比较汽车轮胎要少，但工艺质量要求依然很高。主要有以下几点：对正中心线 以机头中心为基准，（指示灯）贴合不偏歪； 扣正钢丝圈 正反包时不能偏歪； 贴合无折皱 帘布铺贴张力均匀； 压实无气泡 层与层之间粘合牢，没有脱空； 5）存放专用存放车或存放架。7. 空气弹簧硫化 硫化的定义：
11、 高分子研究人员 橡胶的线性分子通过化学和物理的方法变成网状结构的分子链的过程叫硫化。 工艺技术人员 在一定的时间，温度，模压下，使胶料从塑性变成弹性，且达到交联密度最大化，物理机械性能最佳化的加工过程叫硫化。 硫化工人 按硫化三要素（时间，温度，压力），把橡胶半成品装进模具里蒸熟（以蒸汽为热介质）的过程叫硫化。1）硫化机 多以轻卡汽车轮胎的小双模硫化机或摩托车胎硫化机经改造而成。多是双模为一组，一套液压系统供二组，甚至四组。2）动力 蒸汽，压缩空气，高压氮气；3）工装模具 外模，内囊；4）烘胎筒5）硫化操作工步 胎筒装模; 低压一次定型； 合模; 低压二次定型，排气； 充高压氮气，保压正硫化
12、； 抽真空排压，开模，取下产品。 橡胶空气弹簧的硫化，一般都是采用橡胶内囊充压硫化，而也有少数生产厂家改用无内囊直接充气硫化(如美国固特异）这种硫化工艺关键是内层胶片的成型工艺性能和硫化性能，而且必须用氮气。气压一般在1.5Mpa-3.0Mpa.五成品检验1.外观检验 无明疤，缺胶，气泡，脱层，露线，变形，壁厚不均等缺陷；2）按生产量分批次抽检，由实验室做全项，主要有以下内容:总成盐雾试验总成臭氧试验内部容积等压试验动态弹性特性试验试验静态弹性特性试验试验膨胀试验疲劳试验耐压试验伸/缩试验破坏试验另外，还要做气囊胶料物理机械性能试验。拉伸强度（老化前后）拉断伸长率（老化前后）帘布层剥离冲击脆化温度（-40以下）弯曲疲劳试验外层胶耐臭氧六空气弹簧总成组装1.卷边 卷边机把金属上盖板扣压到空气弹簧的大口端2.限位块，活塞组装 限位块装配进气囊里;压装机压装活塞;3.气密性检测 水试是否漏气，逐条试压。（国外也有充惰性气体检测） 吹干水。4. 包装入库 空气弹簧项目组 毕可才 2009.9.
