作者简介:魏二楼,男,大专,主要从事汽车行业橡胶密封圈的技术及新产品开发工作。
收稿日期:2021-10-18
众所周知,尼龙塑料用于汽车的主要作用是使汽车轻量化,从而达到节油、高速的目的。发达国家将汽车用尼龙塑料量衡量汽车设计与制造水平高低的一个重要标志。本文所阐述的尼龙塑料阀片用于汽车的进气歧管系统,而进气歧管又是发动机进气系统中最重要的部件,它位于汽车发动机室内中央,是一种形状复杂的中空部件,进气歧管的基本功能是将汽油和空气按一定比例混合成“混合气”,通过它在汽化器分配到发动机的各气缸中。
现有技术中作为尼龙阀片的结构示意图如图1所示,由于尼龙阀片的左右端轴具有同轴的轴孔c ,在模具硫化合模上压过程中,尼龙阀片的轴孔没有足够的支撑,模具在合模上压时,轴孔往往会受压产生变形;但在最终使用安装过程中,该尼龙阀片需安装在金属芯棒上,然后再装配到汽车进气歧管中使用,由于尼龙阀片内孔变形,往往芯棒无法安装进去。所以实际生产中,尼龙阀片往往需要内部安装金属芯棒以辅助生产,而现有工业生产模式,是采取人工安装芯棒,然后再生产,由于阀片模具一般是一模多穴,现有阀片手工安装芯棒十分繁琐,操作时间过长,严重滞约生产效率,如果手工安装不到位,一方面尼龙阀片内孔有被划坏现象,另一方面也存在因安装不到位而引起的尼龙骨架被模具挤压变形,在生产工艺上往往不能满足汽车发动机进气歧管的配套使用要求。通
一种车用阀片的芯棒预装装置及其
预装和制备方法
魏二楼,金国秋
(南京金三力高分子科技有限公司,江苏  南京  210000)
摘要:主要叙述了提供一种车用阀片的芯棒预装装置,其目的在于解决现有阀片硫化过程中人工安装芯棒导致的操作繁琐、效率低,以及可能划破阀片内孔的问题。通过放置芯棒,固定阀片,抓取芯棒,以及将芯棒压入阀片内孔四步操作,实现芯棒高效、精准的安装。该装置简单便捷的将芯棒插入阀片的内孔中,操作自动化程度相对较高,提高生产的精准性和高效性,可有效避免阀片内孔划伤。另,本文还提供了一种橡胶尼龙阀片的制备方法,通过上述车用阀片的芯棒预装装置将芯棒预装到尼龙骨架的阀片上后,进行橡胶主体胶料的硫化操作,从而生产出符合要求的橡胶尼龙阀片。
关键词:阀片;尼龙PA66-GF30;芯棒预装装置;硫化;自动化中图分类号:TQ323.6
文章编号:1009-797X(2022)04-0035-04
文献标识码:B      DOI:10.13520/jki.rpte.2022.04.007
过对本文芯棒预装装置的设计,利用芯棒压装组件推料组件、芯棒架组件和压料组件之间的协调统一工作,可较好实现芯棒预装到阀片的轴孔中,操作简单方便,自动化程度相对较高,提高生产的精准性和高效性。此外,对尼龙阀片外包覆的阀片本体胶料的组分配比进行优化设计,经过长期摸索对胶料的组分含量进行调整,在有效保证所得尼龙阀片具有优良的耐油性能、耐热性能和耐磨性能及较高的抗压缩永久变形性能等的前提下,在硫化时能够达到比较优良的流
动性、包覆性和黏结性,提高成品质量。
图1 阀片结构图
1 阀片结构
阀片材质要求为尼龙PA66-GF30。
2 尼龙阀片的制作
尼龙阀片由以下重量百分比组成:66%尼龙66 + 30%玻璃纤维+4%母,其中,尼龙66为聚己二酰己二
胺,工业简称PA66,具有较高的熔点,在较高温度也能保持较强的强度和刚度,也有很高的机械强度,软化点高,耐热,磨擦系数低,耐磨损,耐油,电绝缘性好,有自熄性,无毒,无臭,耐候性好,因而在汽车工业得到了大量应用,目前几乎已能用于汽车的所有部位,如发动机部位,电器部位和车体部位。而发动机部位包括进气系统和燃油系统,如发动机气缸盖罩、节气门、空气滤清器机器外壳;通过如上尼龙阀片本体的制作原料中增加玻璃纤维的目的是增强尼龙阀片本体的强度,使尼龙阀片本体拉伸强度高,伸长小、弹性系数高,刚性佳、弹性限度内伸长量大且拉伸强度高,吸收冲击能量大,且玻璃纤维为无机纤维,不燃性、耐化学性佳、吸水性小、尺度性、耐热性均佳、便于加工;母为主要起到染着作用;
其制备具体步骤为:(1)烘干
将尼龙66、玻璃纤维和母按所述比例混合,在120 ℃条件下,将混合料置于烘干机内烘干4 h 。
(2)成型
将步骤a 烘干后的混合料,在温度为270 ℃的浇注机内液化后,立即注入模具型腔内,100 ℃加热条件下,热塑成型30 s 后,即得到尼龙骨架。
(3)修边、检验
对成型后的尼龙骨架进行修除废边及检验处理。
3 尼龙阀片的预装芯棒
如图2所示即是所要预装芯棒的尼龙阀片骨架,它包括图1所示,第一骨架段a 、骨架凹槽、第二骨架段b 、左右端轴c ;其中,第一骨架段和第二骨架段构成阀片的主体,骨架凹槽位于第一骨架段和第二骨架段交界处;左右端轴对称设置于阀片的左右两侧,左右端轴具有同轴的轴孔,并且左右端轴的轴孔与骨架凹槽连接形成一个通孔,孔形为矩形。芯棒的预装就是将芯棒从左端轴的轴孔穿入,从右端轴的轴孔穿出。芯棒6采用金属,材质为SUS304
图2 安装芯棒后的尼龙阀片
本芯棒预装装置如图3所示,主要包括机架9,以及安装在机架上的芯棒压装组件3、推料组件4、芯棒架组件7和压料组件8。其中,芯棒架组件用于摆放待预装的芯棒;推料组件用于将芯棒架组件上摆放的芯棒推送至预定压装位置;压料组件用于固定待压装芯棒的阀片;芯棒压装组件用于将推料组件取出的芯棒压装插入压料组件上阀片的轴孔中。通过这四个组件部分的有机结合,协调统一工作,力求实现芯棒预装到阀片的轴孔c 中,下面对各组件的结构进行较
为详细的说明。
图3 阀片芯棒预装装置的立体结构视图
如图3所示,机架作为设备的基座部分,其上安装机壳5,将上述四个组件部分覆盖在内进行保护,而机壳前侧开口,便于操作;在机壳上安装有电源开关1和操作按钮2,通过线路连接各组件部分,电源开关控制设备通断电,操作按钮则控制设备的运行或停止。压料组件包括压料驱动缸801、压模上板802和压模底板803。其中,压模底板安装在机架上,压料驱动缸设置于压模底板的上方,压料驱动缸连接压模上板,用于驱动压模上板上下运动,将阀片压紧固定在压模底板上。如图4所示,压模底板上开设定位槽804,定位槽的槽形与阀片的一侧面形状相吻合,而压模上板的下侧面具有下压面,下压面的形状与阀片的另一侧面相吻合;定位槽的底部开设有圆弧槽805,圆弧槽与阀片上的左右端轴相配合,从而可以
将阀片精准、可靠地固定在压模上板和压模底板之间。
图4 压料组件的压膜底板的立体结构视图
如图5所示,芯棒压装组件主要包括压装驱动缸301和压块302。其中,压装驱动缸安装在机架上,它连
接压块,用于驱动压块移动;压块上设有用于推动推料板402的芯棒槽403中芯棒的压装凸台303,压装凸台的宽度小于芯棒的宽度,这样压装凸台推动芯棒沿芯棒移动时,不会与芯棒槽的槽壁产生碰撞干涉,保证推进顺利。需要注意的是,为保证压块移动的精准性,以及压装凸台发生偏移,压块通过滑块连接压装驱动缸,机架上设置滑轨305,滑块304与滑
轨滑动配合,达到精准导向作用。
图5 芯棒预装装置中芯棒压装组件的结构视图
图6、图7所示,芯棒架组件包括支撑安装在机架上的一对限位立柱701,一对限位立柱的相对侧面开设一对用于放置芯棒的导槽702,即芯棒6的两端卡在导槽中,一对限位立柱的下端开设有横向的出料口70
3,推料组件可以通过出料口将芯棒逐根推出。芯棒架组件可一次放置多个芯棒,芯棒可沿限位立柱的导槽在自重下向下滑动,形成叠加,且出料口的高度只能够允许一根芯棒通过,从而可实现一次取走一根芯棒,该结构虽然简单,但巧妙实用。推料组件4包括推料驱动缸401和推料板;其中,推料板滑动设置在芯棒架组件后侧的机架上,其前端穿过一对限位
立柱的出料口,在前端处的上表面开设有可接收芯棒的芯棒槽,芯棒槽的形状与芯棒相同,均为矩形结构,只是略微大些,宽度可以设计与导槽的宽度相等;推料驱动缸连接推料板,用于驱动推料板移动。使用时,叠放在导槽中的芯棒的最下方一根落入芯棒槽中,推料驱动缸推动推料板,将芯棒送至预定的位置,而上层芯棒被推料板的上表面所限制而不会下落,当推料板返回复位时,又一根芯棒落入芯棒槽内,如此重复
即可实现推料组件从芯棒架组件中一次取出一根芯棒。
图6
 阀片芯棒预装装置中芯棒架组件的结构视图
图7 阀片芯棒预装装置中推料组件的结构视图
针对如上需要说明的是,本实施中压装驱动缸、推料驱动缸和压料驱动缸均采用气缸,属于柔性驱动,
且工作气压均在0.8~1 MPa 之间,能够较好地对阀片进行保护,有效防止芯棒插入阀片的轴孔中时造成阀片损伤。
采用上述装置将芯棒预装到阀片上的具体步骤如下:
(1)将芯棒放置到芯棒架组件上,多个芯棒层叠放置在一对限位立柱的一对导槽中,并沿着导槽向下滑动,最下面一根芯棒落入推料组件中推料板的芯棒槽内。
(2)取一组件阀片放入压料组件中压模底板的定位槽内,并摆放好,压料驱动缸启动,驱动压模上板
下行,并压紧压模底板上的阀片。
(3)推料组件启动,推料驱动缸驱动推料板移动,将芯棒槽中的芯棒推送到预定位置,停止动作,以便芯棒压装组件进行压装。
(4)芯棒压装组件启动,压装驱动缸驱动压块向芯棒移动,压块上的压装凸台接触芯棒的端面,推动芯棒向压模底板上的阀片移动,将芯棒的另一端依次穿过件阀片的轴孔,完成芯棒压装,压装后的效果如图2所示,即可进行下一道硫化包胶工序。
综上所述,本实例的车用阀片的芯棒预装装置通过芯棒压装组件、推料组件、芯棒架组件和压料组件之间的协调统一工作,可实现芯棒预装到阀片的轴孔中,操作简单方便,自动化程度相对较高,提高生产的精准性和高效性;预装方法采用芯棒预装装置实现,通过芯棒的摆放、阀片固定、芯棒抓取,以及芯棒压入四步操作,实现芯棒高效、精准的安装。
A mandrel pre-installation device for vehicle valve sheet and its pre-
installation and preparation method
汽车节油产品Wei Erlou, Jin Guoqiu
(Nanjing Jinsanli Polymer Technology CO. LTD., Nanjing 210000, Jiangsu, China) Abstract: The purpose of this paper is to solve the problems of complicated operation and low efficiency caused by manual installation of mandrels in the existing valve plate vulcanization process, as well as the problems that the inner hole of the valve plate may be scratched. Through the four-step operation of placing the mandrel, fixing the valve plate, grabbing the mandrel, and pressing the mandrel into the inner hole of the valve plate, the efficient and precise installation of the mandrel is realized. The device simply and conveniently inserts the mandrel into the inner hole of the valve plate, has a relatively high degree of automation, improves the accuracy and efficiency of production, and can effectively avoid sc
ratches in the inner hole of the valve plate. This paper also provides a preparation method of the rubber nylon valve sheet. After the mandrel is pre-installed on the valve plate of the nylon skeleton through the mandrel pre-installation device, the vulcanization operation of the rubber main body compound is carried out, thereby producing the rubber nylon valve plate that meets the requirements.
Key words: valve plate; nylon PA66-GF30; mandrel pre-installation device; vulcanization; automation
(R-03)
山东一大型轮胎企业完成战略重组
A large tire company in Shandong completes strategic reorganization
2022年2月26日,山东地矿慧通特种轮胎有限公司战略重组暨股权转让签约仪式在济南市莱芜区举行,由枣矿集团对地矿慧通特种轮胎公司进行战略重组。
在与会人员的共同见证下,枣矿集团、鲁地投资、地矿慧通签订了股权转让协议。山东地矿慧通特种轮胎有限公司正式纳入枣矿集团橡胶板块。
据悉,此次股权转让是山东能源集团大力推进产业整合、资源优化的重要举措,将能有效发挥枣矿集团高端橡胶轮胎产业的管理技术专业优势,进一步拉长产业链条、丰富产品种类、增强市场竞争力。
刘永安要求地矿慧通公司进一步加强能源集团内部需求协同,拓展与省内外龙头企业配套业务,着力做优做大做强,实现可持续发展。
枣矿集团党委委员、副总经理、枣矿橡胶公司董事长、总经理刘永安,云鼎科技党委副书记、董事、鲁地投资董事长于清,莱芜区委副书记、区长李光辉等领导出席仪式。
摘编自“聚胶”
(R-03)