本發(fā)明涉及一種襯套骨架的表面處理工藝及設備。

背景技術：

橡膠襯套主要使用在懸架系統(tǒng)的導向裝置與車身連接的鉸鏈點上，其作用是減少路面或汽車振動源傳遞到車身的沖擊和震動，降低噪聲，同時保證汽車操作穩(wěn)定性，保證懸架的彈性運動學特性。如圖1所示，現(xiàn)有的橡膠襯套由襯套骨架與橡膠1粘合而成，襯套骨架包括由內往外同軸設置的內芯2、中間套3以及外套4，橡膠主要粘合在中間套與外套之間，內芯主要起到固定橡膠襯套的作用。在將橡膠粘合到襯套骨架之前需要對襯套骨架進行表面處理，目前對襯套骨架的表面處理工藝一般包括以下步驟：(1)、對內芯與外套拋丸粗化，(2)、50℃～60℃條件下進行堿性脫脂10min，(3)、水洗兩遍，每遍1min，(4)、酸洗5min，(5)、水洗1min，(6)、表調90s，(7)、50℃～60℃條件下磷化10min，(8)、水洗1min，(9)、用80℃～90℃熱水洗1min，(10)、在150℃～160℃條件干燥10min，從而得到需要的襯套骨架。然而這種表面處理工藝存在一定的不足：處理時間長、能耗大、污水排放量大、環(huán)境污染嚴重等缺點，且存在潛在的質量風險，因為襯套骨架整形后，其磷化過程中形成的磷化膜容易與底膠從基材表面脫落，造成襯套骨架的整體性能不達標，容易報廢。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的第一目的是提供一種表面處理時間短、環(huán)保且襯套骨架與橡膠粘結性能好的襯套骨架的表面處理工藝。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設計的一種襯套骨架的表面處理工藝，該襯套骨架包括內芯、中間套以及外套，包括以下步驟：

(1)、將內芯、中間套以及外套置于清洗槽內進行超聲清洗；

(2)、將超聲清洗后的內芯、中間套以及外套轉移到其他清洗槽內進行清洗；

(3)、對清洗后的內芯、中間套以及外套進行烘干。

上述步驟均在室溫條件下進行，清洗槽內的清洗液為鹵代烷有機溶劑。

進一步，超聲清洗前先將內芯與外套置于拋丸機內，用鋼砂進行表面粗化。

進一步，所述步驟(1)中的超聲清洗的清洗時間以及步驟(2)中的清洗時間均為2min，所述超聲清洗的超聲功率為2000～3000kw。

進一步，所述步驟(3)中的烘干時間為2min，烘干溫度為120℃。

本發(fā)明的第二目的在于提供一種襯套骨架的表面處理設備，包括從左往右依次連接的自動上料系統(tǒng)、自動清洗系統(tǒng)以及自動烘干系統(tǒng)，所述自動清洗系統(tǒng)包括若干清洗槽，每個清洗槽內均設有用于存放工件的滾筒、以及將滾筒內的工件轉移到下一個清洗槽的翻轉提升機構，靠近自動上料系統(tǒng)的清洗槽內還設有超聲裝置。

進一步，所述翻轉提升機構包括翻轉料框、驅動翻轉料框翻轉的料框驅動機構以及與料框驅動機構相配合的滾筒驅動機構，所述料框驅動機構包括第一電機、與第一電機相連的第一減速機、與第一減速機轉動連接的第一轉軸、以及固設于第一轉軸上的主動齒輪與若干第一轉塊，所述滾筒驅動機構包括與主動齒輪傳動嚙合的被動齒輪，所述被動齒輪與滾筒通過傳動軸相固接從而使被動齒輪與滾筒一起轉動，所述傳動軸穿過翻轉料框一端，所述翻轉料框另一端設有出料口，所述第一轉塊靠近出料口并與翻轉料框相抵接，所述滾筒具有一開口，所述第一轉塊順時針轉動時驅動翻轉料框順時針轉動，并使?jié)L筒往上移動且工件從開口滑到翻轉料框內，當所述翻轉料框轉動一定角度后，所述開口與自動上料系統(tǒng)相對，工件從所述出料口滑出并轉移到與其相鄰的清洗槽的滾筒內，所述第一轉塊逆時針轉動驅動所述翻轉料框逆時針轉動，并使?jié)L筒往下移動且順時針轉動。

進一步，所述被動齒輪為扇形齒輪。

進一步，所述自動上料系統(tǒng)包括機架、設于機架上的料框支撐板、設于料框支撐板上的若干支撐柱以及用于驅動料框轉動的轉動機構，所述轉動機構包括第二電機、與第二電機轉動連接的第二減速機、以及與第二減速機轉動連接的第二轉軸，所述第二轉軸上固設有若干第二轉塊，所述料框放在所述支撐柱與第二轉塊上方，所述支撐柱與第二轉塊分別靠近料框底部的左右兩端，所述料框靠近轉塊一側設有用于單個工件通過的出料口，所述第二轉軸順時針轉動時，第二轉塊隨第二轉軸一起轉動，從而使料框在第二轉塊的推動下轉動一定角度，所述出料口正對自動清洗系統(tǒng)。

進一步，所述自動上料系統(tǒng)還包括轉料系統(tǒng)，所述轉料系統(tǒng)包括呈V型的轉料框以及驅動轉料框轉動的轉動驅動機構，所述轉動驅動機構包括氣缸、與氣缸桿鉸接的連桿以及與連桿固定連接的驅動軸，所述氣缸傾斜設置且所述氣缸桿遠離連桿一端位于與連桿鉸接一端的左下方，所述驅動軸位于氣缸桿上方，所述驅動軸與轉料框下端固定連接，所述氣缸桿左右移動，從而帶動驅動軸轉動，從而使轉料框轉動，所述轉料框往料框方向轉動一定角度后，所述出料口正對轉料框，所述轉料框往清洗槽轉動一定角度后，所述轉料框正對滾筒。

進一步，所述自動烘干系統(tǒng)包括傳輸帶以及罩設于傳輸帶上方的加熱罩，所述加熱罩內設有加熱管與風機，所述風機與第三電機相連。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明得到的一種襯套骨架的表面處理工藝及設備，其有益效果是：1、用鹵代烷有機溶劑清洗代替原本的磷化處理工藝，既能保證骨架表面的清潔度，又能保證骨架不會返銹，同時克服因整形量大導致骨架與底膠脫落的問題，使骨架與橡膠粘結的更好，經過大量的實驗驗證，橡膠的有效粘結面達到95％，遠高于80％的技術要求；2、用鹵代烷有機溶劑清洗代替原本的磷化處理工藝，不但大大縮短了表面的處理時間，而且無污水排放，更加環(huán)保；3、采用襯套骨架的表面處理設備，從而實現(xiàn)自動化處理，降低了操作人員數(shù)量，節(jié)省了處理時間，提高了勞動效率，降低了人力成本。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術中橡膠襯套的爆炸圖。

圖2是本發(fā)明襯套骨架的表面處理設備結構示意圖。

圖3是圖2去掉通風柜后的結構示意圖。

圖4是自動上料系統(tǒng)的結構示意圖。

圖5是圖4去掉料框后的結構示意圖。

圖6是裝有超聲裝置的清洗槽結構示意圖。

圖7是滾筒與翻轉料筒的組合示意圖。

圖8是滾筒與翻轉料筒的組合時的另一示意圖。

圖9是第一轉塊與第二轉塊的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

本發(fā)明提供的一種襯套骨架的表面處理工藝，該襯套骨架包括內芯、中間套以及外套，包括以下步驟：

(1)、將內芯與外套置于拋丸機內，用鋼砂進行表面粗化；

(2)、將粗化后的內芯、外套以及中間套置于清洗槽內進行超聲清洗；

(3)、將超聲清洗后的內芯、中間套以及外套轉移到其他清洗槽內進行清洗；

(3)、對清洗后的內芯、中間套以及外套進行烘干。

上述步驟均在室溫條件下進行，清洗槽內的清洗液為鹵代烷有機溶劑。

該鹵代烷有機溶劑為無色透明液體，本實施例中，鹵代烷有機溶劑選用無錫海隆化工科技有限公司生產的洗滌劑TD-1，該洗滌劑TD-1的熔點為-96.7℃，沸點為39.8℃，在10℃時的飽和蒸汽壓為30.55kPa，辛醇水分配系數(shù)的對數(shù)值為1.25，臨界溫度為237℃，臨界壓力為6.08MPa。

其中，所述步驟(2)中的超聲清洗的清洗時間以及步驟(3)中的清洗時間均為2min，所述超聲清洗的超聲功率為2000～3000kw，所述步驟(4)中的烘干時間為2min，烘干溫度為120℃。

通過該處理工藝，可以大大減少處理時間，且無污水排放，更加節(jié)能環(huán)保，同時還可以提高襯套骨架與橡膠的粘結性能。

本發(fā)明還提供了一種襯套骨架的表面處理設備，該設備與上述表面處理工藝相配合，從而實現(xiàn)上述工藝的自動化處理，降低人力成本。

如圖2～9所示，該襯套骨架的表面處理設備包括從左往右依次連接的自動上料系統(tǒng)5、自動清洗系統(tǒng)6以及自動烘干系統(tǒng)7。

所述自動上料系統(tǒng)5包括供料系統(tǒng)8與轉料系統(tǒng)9，所述供料系統(tǒng)包括機架10、設于機架上的料框支撐板11、設于料框支撐板上的若干支撐柱12以及用于驅動料框轉動的轉動機構，所述轉動機構包括第二電機13、與第二電機轉動連接的第二減速機14、以及與第二減速機轉動連接的第二轉軸15，所述第二轉軸上固設有若干第二轉塊16，所述料框17放在所述支撐柱與第二轉塊上方，本實施中，支撐柱為一對且前后間隔一定距離橫向分布，所述支撐柱與第二轉塊分別靠近料框底部的左右兩端，所述料框靠近轉塊一側設有用于單個工件通過的出料口18，所述第二轉軸順時針轉動時，第二轉塊隨第二轉軸一起轉動，從而使料框在第二轉塊的推動下轉動一定角度，所述出料口正對轉料系統(tǒng)，第二轉軸再逆時針轉動，即使料框在第二轉塊的作用下回到初始狀態(tài)并與支撐柱上端相抵接。

為了使料框轉動一定角度后，通過出料口的工件準確的傳輸?shù)睫D料系統(tǒng)上，本實施例中采用了兩種方式：第一種，料框支撐板滑設于機架上，所述機架上設有一對前后延伸的滑軌19，所述一對滑軌之間設有與其相平行設置的齒條20，齒條與傳動齒輪(圖中未示出)相配合，所述傳動齒輪與位于料框支撐板上的旋轉電機21轉動連接，當旋轉電機正反轉動時，帶動傳動齒輪正反轉動，從而使料框支撐板沿著滑軌前后滑動，料框支撐板初始位置對應的機架上設有一定位氣缸22，該定位氣缸的氣缸桿可左右移動并可與位于料框支撐板初始位置上的料框相抵接，即當料框內的工件全部轉移到轉料系統(tǒng)時，旋轉電機驅動轉動齒輪，使料框支撐板回到初始位置，取下空料框，定位氣缸驅動氣缸桿往料框支撐板移動一定位置，然后換上裝有工件的料框，該裝有工件的料框與氣缸桿相接觸時，說明料框擺放到位，旋轉電機可以轉動，將裝有工件的料框送到轉料系統(tǒng)對應的位置，進行供料；第二種，將料框擺放在轉料系統(tǒng)對應的位置處，并將料框遠離轉料系統(tǒng)的側面設置為供料口23，該供料口與傳送帶24相連通，工人將需要進行表面處理的工件倒在傳送帶上，通過傳送帶將工件轉移到料框即可。不管哪種方式，都可以很好的實現(xiàn)供料。

所述轉料系統(tǒng)包括呈V型的轉料框25以及驅動轉料框轉動的轉動驅動機構，所述轉動驅動機構包括氣缸26、與氣缸桿鉸接的連桿27以及與連桿固定連接的驅動軸28，所述氣缸傾斜設置且所述氣缸桿遠離連桿一端位于與連桿鉸接一端的左下方，所述驅動軸位于氣缸桿上方，所述驅動軸與轉料框下端固定連接，所述氣缸桿左右移動，從而帶動驅動軸轉動，從而使轉料框轉動，所述轉料框往料框方向轉動一定角度后，所述出料口正對轉料框，所述轉料框往自動清洗系統(tǒng)轉動一定角度后，所述轉料框正對自動清洗系統(tǒng)。

所述自動清洗系統(tǒng)包括若干清洗槽29，每個清洗槽內均設有用于存放工件的滾筒30、以及將滾筒內的工件轉移到下一個清洗槽的翻轉提升機構，靠近自動上料系統(tǒng)的清洗槽內還設有超聲裝置31，超聲裝置為現(xiàn)有技術，在此不再贅述。本實施例中，清洗槽的數(shù)量為三個，其中左邊兩個裝有超聲裝置，實際生產時，兩個清洗槽且左邊一個裝有超聲裝置即可達到理想的處理效果。

所述滾筒呈六邊形柱狀結構，且在其一側面設置為開口32，用于工件的通過，并在其外周上設有若干通孔33，用于清洗槽內的清洗液通過。為了使?jié)L筒內的工件能夠很好的清洗，當開口朝向自動上料系統(tǒng)時，清洗液能夠淹沒開口最低位置為宜。

所述翻轉提升機構包括翻轉料框34、驅動翻轉料框翻轉的料框驅動機構以及與料框驅動機構相配合的滾筒驅動機構，所述料框驅動機構包括第一電機35、與第一電機相連的第一減速機36、與第一減速機轉動連接的第一轉軸37、以及固設于第一轉軸上的主動齒輪38與若干第一轉塊39，所述滾筒驅動機構包括與主動齒輪傳動嚙合的被動齒輪40，所述被動齒輪與滾筒通過傳動軸41相固接從而使被動齒輪與滾筒一起轉動，所述傳動軸穿過翻轉料框一端并相對翻轉料框轉動，即傳動軸的轉動無法帶動翻轉料框翻轉，并從而使?jié)L筒位于翻轉料框的一端內，所述翻轉料框另一端設有出料口42，所述第一轉塊靠近出料口并與翻轉料框相抵接，所述第一轉塊順時針轉動時驅動翻轉料框順時針轉動，并使?jié)L筒往上移動且工件從開口滑到翻轉料框內，當所述翻轉料框轉動一定角度后，所述開口與自動上料系統(tǒng)相對，工件從所述出料口滑出并轉移到與其相鄰的清洗槽的滾筒內，然后將轉料系統(tǒng)內的工件全部轉移到滾筒內，所述第一轉塊再逆時針轉動驅動所述翻轉料框逆時針轉動，并使?jié)L筒往下移動且順時針轉動，此時滾筒內的工件位于清洗液內，即可進行清洗。

為了有效的控制第一轉軸以及滾筒的轉動，本實施例中的第一電機、第一減速機、被動齒輪以及互動齒輪均為一對，且對稱的分布于滾筒以及翻轉料框兩側。

本實施例中，所述被動齒輪為扇形齒輪。

一般將自動清洗系統(tǒng)罩設在通風柜43中，通風柜上方設置除霧等裝置，是為了避免在清洗過程中有油霧等污染氣體產生，對其進行收集統(tǒng)一處理，更加有利于車間環(huán)境的保護，有利于操作人員的身體安全。為了使該設備占地面積小，一般轉料系統(tǒng)穿過通風柜靠近轉料系統(tǒng)的一側。

所述清洗槽一般還連有儲液槽44，并且采用循環(huán)泵45的方式將清洗槽內的液體與儲液槽形成攪動，將清洗槽內的浮油流入儲液槽槽內進行處理，保證清潔劑的使用穩(wěn)定性。

為了使料框以及翻轉料框可以順利轉動，第一轉塊與第二轉塊上均設有一抵接平面46，該抵接平面與料框底部以及翻轉料框底部相抵接，從而在第一轉塊與第二轉塊轉動時，才可以順利的使料框與翻轉料框轉動。

本實施例中，第一減速機與第二減速機均為蝸輪蝸桿減速機。

所述自動烘干系統(tǒng)包括傳輸帶47以及罩設于傳輸帶上方的加熱罩48，所述加熱罩內設有加熱管49與風機，所述風機與第三電機50相連。

通過加熱管產生熱風，并通過風機均勻的分布在傳輸帶上，有利于位于傳輸帶上的工件迅速烘干。

先將內芯與外套進行拋丸粗化，然后與中間套等一起放到料框內，也可以放到傳送帶上，當采用料框時，直接將裝有工件的料框放到支撐柱與第二轉塊上，當料框設有出料口的一側與定位氣缸的氣缸桿相抵接時，旋轉電機帶動放有料框的料框支撐板往前移動一定距離，當采用傳送帶時，傳送帶將其上面的工件通過供料口傳輸帶料框內，不管哪種方式，當料框內的工件量達到一定的數(shù)量時，第二電機帶動第二轉軸順時針轉動，第二轉塊帶動料框順時針轉動，料框轉到一定角度時，出料口與轉料框相對，使料框內的工件一件一件的從出料口滑到轉料框內，此時轉料系統(tǒng)內的轉料框向料框方向傾斜，氣缸桿呈伸出狀態(tài)，當料框內的工件轉移到轉料框后，第二電機帶動第二轉軸逆時針轉動，從而使料框與一對支撐柱的上端相抵接，氣缸驅動氣缸桿縮回，從而氣缸桿帶動連桿驅動驅動軸順時針轉動，轉料框亦順時針轉動，轉動到一定角度時，轉料框與裝有超聲裝置的清洗槽內的滾筒相對，從而使轉料框內的工件通過開口滑到滾筒內，此時，清洗槽內的滾筒開口正對轉料框，翻轉料框的出料口正對該清洗槽相鄰的清洗槽，然后氣缸驅動氣缸桿伸出，轉料框向料框方向轉動，第一電機驅動第一轉軸以及第一轉塊逆時針轉動，被動齒輪以及滾筒順時針轉動，當轉動到一定程度，清洗槽內的清洗液完全淹沒滾筒并進行超聲清洗2min，然后第一電機驅動第一轉軸以及第一轉塊順時針轉動，被動齒輪與滾筒逆時針轉動，由于第一轉塊順時針轉動過程中，會帶動翻轉料框遠離出料口一端往上翹起，從而使?jié)L筒亦往上移動，并在翻轉料框轉動一定角度之后，滾筒的開口幾乎與翻轉料框相平行，此時滾筒內的工件從開口處滑到翻轉料框內，滾筒以及翻轉料框繼續(xù)轉動，直到滾筒的開口朝向轉料框，翻轉料框的出料口朝向其相鄰清洗槽的滾筒，翻轉料框內的工件均滑落到相鄰清洗槽的滾筒內進行清洗，浸泡清洗2min中后，翻轉提升機構以及滾筒的運行方式同上，只不過此時滾筒內的工件通過翻轉料框的出料口轉移到了傳輸帶上，并被加熱管產生的熱風所烘干，烘干后的工件再收集到儲料框內，用于生產橡膠襯套。

通過上述工藝以及設備，襯套骨架的生產節(jié)拍為2min一框，而現(xiàn)有技術的生產節(jié)拍為10min一框，經過10000套襯套骨架的處理，得出現(xiàn)有技術的襯套骨架處理工藝需要3h，而采用本發(fā)明的工藝只需要1.5h，效率提高了50％，并且能耗降低了70％以上。

而且申請人根據(jù)這10000套采用本發(fā)明的表面處理工藝處理得到的襯套骨架，與天然橡膠進行粘結，得出以下數(shù)據(jù)：

其中，內芯、中間套以及外套均采用20#鋼材加工制成，R代表的是天然橡膠的有效粘結面，CM代表的是膠粘劑與金屬骨架的失效粘結面，RC代表的是天然橡膠與膠粘劑的失效粘結面，由此可知，采用現(xiàn)有工藝，整形后的橡膠襯套，襯套骨架與天然橡膠的脫落概率遠高于本發(fā)明工藝處理后的橡膠襯套，并且采用本發(fā)明的處理工藝，其有效粘結面已經遠遠超過技術要求。