[发明专利]一种汽车用轻量化橡胶减震件的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车零部件制造领域，尤其是涉及一种汽车用轻量化橡胶减震件的制作方法。

背景技术

当前能源日趋紧张、环境压力加剧，汽车行业的可持续发展遭遇挑战，作为有效的节能手段，汽车轻量化技术已经成为汽车工业发展中的重要研究课题之一。目前实现汽车轻量化主要有三种途径：一是对汽车底盘、发动机等零部件进行结构优化，在结构设计上主要采用前轮驱动、高刚性结构和超轻悬架结构等方法；二是在使用材料方面通过材料替代使汽车轻量化，在替代材料方面，可使用增强型塑料聚合物材料、铝镁轻合金等有色金属材料、陶瓷材料等密度小、强度高的轻质材料，或者使用同密度、同弹性模量而且工艺性能好的截面厚度较薄的高强度钢；三是采用先进的制造工艺，使用基于新材料加工技术而成的轻量化结构用材，如连续挤压变截面型材、金属基复合材料板、激光焊接板材等，从而达到轻量化的目的。

工程塑料具有较高的机械强度和良好的耐蠕变性能，因此在很多领域已经广泛替代金属材料在使用。在国外特别是日本，汽车用橡胶减震件（如发动机和变速箱支承、悬挂和底盘衬套等）中也广泛采用玻纤增强塑料取代金属作为支架或内外管使用，金属材料被取代后，零件重量可减少20%～50%左右。

目前制作塑料-橡胶复合零件的工艺和传统金属-橡胶零部件的工艺类似，但是对于汽车结构件来说，此工艺存在如下缺陷：根据传统工艺，塑料支架与橡胶主簧一般都需要同步进行硫化处理，但是由于支架较大，且塑料结构件相对金属结构会更复杂，使得橡胶模具的成本较高，封边保压比较困难，制作工艺的难度也较大，特别是塑料支架与橡胶在高温模具中一起硫化，在5—20分钟的长时间的硫化过程中，易造成塑料的降解或形态的变化，从而降低工程塑料的性能和使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车用轻量化橡胶减震件的制作方法，该方法工艺简单、成本低，同时通过该方法制造的轻量化橡胶减震件性能好、使用寿命长。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种汽车用轻量化橡胶减震件的制作方法，所述的橡胶减震件由橡胶主簧、塑料支架和金属嵌件组成，所述的制作方法包括如下步骤：

（1）硫化：将橡胶主簧放入到硫化模具中进行硫化处理，对硫化模具施加10—30MPa的硫化压力，控制硫化处理的温度为140—170℃，设定硫化处理的时间为5—20分钟；

（2）涂胶：在经过硫化处理后的橡胶主簧的外表面上涂覆热硫化型胶黏剂，控制热硫化型胶黏剂的涂层厚度为15—40μm；

（3）烘干：将步骤（2）中涂覆有热硫化型胶黏剂的橡胶主簧进行烘干处理，控制烘干温度为50—80℃，设定烘干时间为5—30分钟；

（4）装配：将金属嵌件和步骤（3）中得到的橡胶主簧放入到用于制作塑料支架的模具中；

（5）注塑：将在70—110℃的环境下经过2—5小时烘干处理后的塑料粒子注射到步骤（4）中用于制作塑料支架的模具中，在注塑过程中实现塑料支架及橡胶主簧的粘接，并最终形成汽车用轻量化橡胶减震件；塑料粒子在注塑成型时，熔体温度为270—310℃，模具温度为70—100℃，注塑时间为2—5s，注塑压力为40—100Bar，同时将保压压力设置为注塑压力的30%—60%，控制保压时间为5—20s；

（6）冷却：将步骤（5）中得到的汽车用轻量化橡胶减震件进行冷却处理，冷却时间为10—60s；

（7）吸湿：将步骤（6）中经过冷却处理的汽车用轻量化橡胶减震件进行吸湿处理。

步骤（1）中的橡胶主簧的硫化过程采用目前比较成熟的硫化工艺：通常按配方将生胶、填料、软化剂、促进剂、硫化剂（S或者其它硫化剂）等在开放式炼胶机或密闭式炼胶机中混炼均匀，然后出片，对胶片进行检验，合格后，预成型，最后用模具在硫化压机上进行硫化（也就是C原子与S原子交联成网状结构）。硫化过程中橡胶经过一系列复杂的化学反应，由线型结构变成体型结构，失去了混炼胶的可塑性，具有了交联橡胶的高弹性，进而获得优良的物理机械性能、耐热性、耐溶剂性及耐腐蚀性，提高了橡胶制品的使用和应用价值。

步骤（1）中橡胶主簧的材料选自天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶中的一种或几种任意比例的混合物。天然橡胶、顺丁橡胶和丁苯橡胶是常规的橡胶种类，价格较低，其混炼及硫化工艺成熟，同时这些种类的橡胶机械强度高、疲劳寿命长、生热低、动静比小，是制作减震件的首选胶种。