[发明专利]非等厚橡胶球铰缩径装置及方法

说明书

非等厚橡胶球铰缩径装置及方法，包括沿垂向支撑球铰的底座，置于底座上且可周向环抱球铰的夹头瓣模总成、用于对夹头瓣模总成施加径向压力的中模和用于带动中模升降的上模块，中模套于夹头瓣模总成上且与夹头瓣模总成锥面配合，夹头瓣模总成随中模的下降而径向压缩球铰，夹头瓣模总成由多个瓣模沿周向依次拼接而成，瓣模分为对球铰空向进行径向压缩的空向瓣模和对球铰实向进行径向压缩的实向瓣模，空向瓣模对球铰橡胶层的径向压缩量小于实向瓣模对球铰橡胶层的径向压缩量。本发明缩径后能补偿空实向橡胶回弹差异导致的尺寸偏差，减小球铰空向与实向的缩径量差异，提高缩径后球铰的圆柱度，提高缩径的可靠性和准确性，缩径装置的实用性更高。

技术领域

本发明涉及非等厚橡胶球铰缩径装置及方法，用于非等厚橡胶球铰的缩径。

背景技术

具有空实向结构的非等厚橡胶球铰结构如附图1~2所示，由金属外套，金属芯轴、橡胶组合而成，其中外套与芯轴中间的橡胶层设计有开孔结构，开孔成180°对称分布，具有开孔一侧称为空向，无开孔一侧称为实向。硫化成型后，橡胶冷却收缩，橡胶与外套、芯轴粘接牢固，橡胶没有收缩空间，造成分子间存在拉伸应力。球铰工作过程中受外界载荷作用，使得一侧的拉伸状态得到缓解，另一侧的拉伸应力加大，此拉伸应力大于橡胶自身强度时，橡胶球铰内部出现开裂，导致球铰出现破坏。因此在非等厚橡胶球铰硫化成型后应对其进行径向预压缩处理，使得非等厚橡胶球铰橡胶分子间预先存在压缩应力，在工作受载荷时，避免拉伸应力过大造成橡胶开裂对球铰产生破坏。

现有的橡胶金属制品中金属外径的收缩工装及方法多种多样，主要分为：工件不动的径向抱紧式缩径及工件移动的轴向挤压式缩径两种。

（1）如《径向缩径工艺在油压减振器球铰中的应用研究》（MN61-1141/TQ）、《球铰缩径机的开发与研制》（11-1812/TQ）；《一种汽车摆臂衬套缩径工装》（MN201822049808.5）、《板簧后衬套缩径工装》（MN201420820538.2），所述径向缩径方式均属于工件不动的径向抱紧式缩径，其存在的问题是缩径模具工作部分均为圆形内孔，对于本发明所论述的结构球铰，由于球铰，橡胶层具有局部镂空结构，缩径后出现空向与实向尺寸偏差很大，导致产品外圆面圆柱度不合格。

（2）《一种组合式橡胶衬套径向预压缩模具》（MN201420571594.7）所述径向预压缩方式属于工件移动的轴向挤压式缩径，其存在的问题是下模分为上块及下块两层式结构，工作区分布在上块，工作区长度较短，挤压后产品高度方向不同位置会出现直径偏差较大，装配区与工作区均为圆形孔，过渡区为锥孔，当缩径量超过2mm时，过渡区锥孔台阶较大，挤压后产品外套会被搓伤，同时专利中结构未能实现自动化作业，生产效率偏低。

（3）《橡胶衬套挤缩模具》（MN201010133169.6）所述径向预压缩方式属于工件移动的轴向挤压式缩径，其存在的问题工装手动操作，一次缩径量有限，对于大缩径量产品，需要分多次进行，操作繁琐，工装费用高。

解决缩径后出现空向与实向尺寸偏差很大，导致产品外圆面圆柱度不合格的技术问题，是本发明的研发目的。

发明内容

本发明提供的非等厚橡胶球铰缩径装置及方法，缩径后能补偿空实向橡胶回弹差异导致的尺寸偏差，减小球铰空向与实向的缩径量差异，提高缩径后球铰的圆柱度，提高缩径的可靠性和准确性，缩径装置的实用性更高。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

非等厚橡胶球铰缩径装置，包括沿垂向支撑球铰的底座，置于底座上且可周向环抱球铰的夹头瓣模总成、用于对夹头瓣模总成施加径向压力的中模和用于带动中模升降的上模块，中模套于夹头瓣模总成上且与夹头瓣模总成锥面配合，夹头瓣模总成随中模的下降而径向压缩球铰，夹头瓣模总成由多个瓣模沿周向依次拼接而成，其特征在于所述的瓣模分为对球铰空向进行径向压缩的空向瓣模和对球铰实向进行径向压缩的实向瓣模，空向瓣模对球铰橡胶层的径向压缩量小于实向瓣模对球铰橡胶层的径向压缩量。