2006届毕业设计说明书
配合,以保证各部尺寸。
这里有一个关键, 模芯最大尺寸为 5 55, 而橡胶弹簧端部最大尺寸为 5 31, 用手工是无论如何也是退不出模芯的,我们专门设计一套退模芯工装, 如图4 所示。
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橡胶弹簧硫化好后, 把橡胶弹簧与模芯一起从硫化模中取出。这时橡胶弹簧牢牢地套在模芯上。把橡胶弹簧里孔大的一端放到退芯工装里( 见图4) ,再放到10 吨液压机工作台上,模芯上端加一推料杆,开动液压机,便将模芯很容易的退出来。
由于退模芯时间比较长, 模芯退出后温度又下降很多, 还需要对模芯加热。工作效率比较低。为了解决这一问题, 同时加工出几个模芯,工作时几个模芯同时预热。当一个模芯在液压机上进行退芯时,就用另一模芯进行硫化。为了保证尺寸的一致,加工模芯时用靠模保证,或用数控机床加工。与其它橡胶硫化模一样,上、 下模的导向定位用两个直径不一样的导向定位销来保证, 这里不再介绍。
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图5 是图2复合橡胶弹簧的硫化模。
图中件1 为上模、 件2 为右堵头、 件 3 为模芯、件4 为下模、 件 5 为左堵头。在设计加工该模具时有以下几点要注意: ( 1) 要保证金属弹簧与橡胶弹簧同轴; ( 2)要保证件 3 与件 2、 件 5 不装反; 件2、件5 与件1、 件4 不装反; ( 3) 要保证硫化后的高度尺寸达到图纸要求。
这几个问题我们是这样解决的: ( 1) 我们把左、右堵头( 件5、 2) 里凸台直径设计成弹簧的内径, 保证了金属弹簧与橡胶弹簧的同轴; ( 2) 因为模芯(件3) 与左、 右堵头(件 5、 2) 的定位处锥面都是配研出来的,左、 右堵头( 件5、 2)与件1、 件4 定位处的锥面都是配做的, 一旦装反就有可能把模具压坏。为此我们把配合处的尺寸设计成明显的不一样,左堵头(件5) 的外凸台直径大于件 1、 件4 右端孔径,保证左堵头放不进右端定位槽; 同样把模芯( 件 3) 左右定位锥面设计成一大一小,使模芯大端锥面最小直径大于右堵头( 件 2) 锥面最大直径,从而保证了各件不会装反; ( 3) 怎样保证硫化后的高度尺寸达到图纸要求
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1.3空气弹簧
1.3.1特点
1)空气弹簧具有变刚度特性 ,其刚度随载荷的增大而增大。空载和满载时的工作高度相同 ,固有振动频率几乎不变。根据需要 ,可以选择不同的气囊工作高度 ,获得理想的固有频率 ,从而得到良好的行驶平顺性。表 1 为两种客车(丹东 KL 6120HC底盘(数字2 表示) ,少片板簧和 HFF 6120D05 底盘(数字 3 表示) )的空气悬架在平坦水泥路面上行驶时 , 振动加速度均方根值的比较结果。结果表明 ,装有空气悬架的大型客车 ,其舒适性明显改善。
2)空气弹簧具有非线性的特性 ,可以将它的载荷2挠度曲线设计成理想的“S” 形。如图 2 所示 ,即在曲线的中间区段具有比较低的刚度 ,而在拉伸和压缩行程的边缘区段刚度逐渐增加 ,这样可以保证汽车在正常行车范围内运行性能柔软 ,而在通过沟坎等偶然场合空气弹簧被大幅度拉伸或压缩时 ,它逐渐变硬 ,从而限制车体的振幅。
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3)空气弹簧具有高吸振和低噪声性能。与钢板弹簧相比 ,空气弹簧对高频振动具有好的吸收性能 ,又由于没有金属相碰和硬摩擦部分 ,工作时几乎没有噪声,这对高级旅游车是特别需要的。
4)空气弹簧的使用寿命比钢板弹簧高十几倍。通过疲劳寿命试验对比 ,结果表明 ,在运动行程为12 cm时 ,空气弹簧运行次数可达 300 万次以上;而金属弹簧在 8 c小行程下 ,也仅能运行27 万次[3 ]。
5)通过高度调节阀的控制作用 ,空气弹簧工作高度不随车辆载质量的变化而变化车体能保持平稳 ,乘坐感到舒适。
6)车辆采用空气悬架,增加其行驶平顺性和舒适性 ,使车身底板空载与满载时保衡定的同时 ,甚至可带有屈膝功能便于乘客上下。
1.3.2空气弹簧的刚度特性
理论计算时 ,空气弹簧刚度可以直接由载荷 F对位移s 求导得到,即 k = d F/ ds ,考虑到 F = peA e ,则有:
由于空气弹簧的支承、 弹性作用取决于空气弹簧内的压缩空气,空气弹簧变形时其内部气体变化基本满足气体状态方程:
式中 p—— 绝对压力,
p0 为大气压力, pe 为相对气压, v 为气体容积,指数 n的选择取决于弹簧变形的速度,变形速度慢可视为等温过程, n = 1 ;变形速度快可视为绝热过程, n = 1. 4。由式(1) (2) (3)可得:
由式(4)可知:空气弹簧的刚度是可变的,它取决于其工作压力、 有效面积和工作时的容积;空气弹簧刚度随位移的变化是非线性的;在工作压力一定的情况下,减小有效面积变化率,增大空气弹簧容积可减小其刚度。
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