[发明专利]一种复合式车用驾驶室悬置单元制造方法及其专用装置

说明书

技术领域

本发明属于车辆工程技术领域，特别涉及车用驾驶室悬置的制造技术。

背景技术

驾驶室悬置是指置于车架之上，由弹性阻尼元件构成的隔振单元，用于连接驾驶室和车架的振动控制系统。驾驶室悬置主要起支撑、隔振和限位等作用，对驾驶室内乘坐舒适性有直接的影响。例如，章志华等人的发明专利“一种橡胶悬置的制造方法(201110342792.7)”以及彼得·D·豪沃思等人的发明专利“制造隔振悬置的方法(200910224401.4)”等。

发明内容

本发明的目的是旨在提供一种用于制造复合式车用驾驶室悬置单元的方法及其专用装置，它能有效地解决以下两方面的问题：

固、液、气三相复合材料同时置于车用驾驶室悬置单元内，使悬置结构具有较强的整体性，便于布置、安装。通过该方法使悬置制造达到高效、经济的效果；

通过该方法制造出一种全新的车用驾驶室悬置单元结构型式，以化解传统悬置单元高、低频带隔振能力难以兼顾的矛盾，能够实现对共振峰值的选择性抑制。

本发明通过如下技术方案达到其技术目的：

本发明制造出的悬置单元主要分为四大部分：悬置单元弹性主体、悬置连接板、充液型腔以及附加质量系统。其中，悬置单元弹性主体包括弹性基体、气穴(周期布置在弹性基体上的凹槽)、阻尼粉末；悬置连接板分为上、下两部分，分别由金属连接板与连接螺栓构成；附加质量系统包括弹性基体(无凹槽)与附加质量块(一般为金属)。由于该悬置单元引入了气/液/固三相复合材料，在制造该悬置的过程中，涉及到基体材料中气穴的形成、气穴压力控制、充液型腔的形成、充液型腔中液压油的注入、质量块与基体材料的连接等方法。以上过程都需要有效而经济的手段进行制造，最终形成隔振性能优良，经济上可行且耐用的气/液/固三相复合式车用驾驶室悬置单元。

一种复合式车用驾驶室悬置单元制造方法，包括钢制构件的切削加工，其步骤为：

①将弹性基体分别与下连接板和上连接板硫化在一起构成组合体；

②模压加工橡胶弹性基体，并与质量块硫化形成悬置附加质量系统；

③模压成型形成带周期布置气穴的弹性基体，气穴深度为弹性基体高度的五分之一；

④打开密闭容器盖，将加工好的组合体下连接板上的连接螺栓固定在密闭容器中的固定台中心的孔中，

⑤将一层在气穴填充SiO₂粉末的弹性基体用夹具夹持，并在弹性基体的上表面涂上粘结剂，接通夹具执行机构的控制设备，将弹性基体压装在弹性基体的上表面，其压装时间不少于10秒；

⑥卸下密封盖，将另一层填充SiO₂粉末的弹性基体用夹具夹持，并在已与弹性基体粘结好的第一层弹性基体的上表面涂上粘结剂；

⑦关闭密封盖密封密闭容器，调节充气压力调节阀，通过密闭容器充气管接口向密闭容器充入氮气，开启夹具执行机构，将悬置弹性主体压装在弹性基体的上表面，并停留10秒以上；

⑧重复上述过程，直至将橡胶弹性基体与质量块组成的悬置附加质量系统粘结到悬置结构弹性基体上，并形成充液型腔；

⑨向充液型腔中注入硅油，液面高度与充液型腔高度持平；

⑩将一层带有气穴的弹性基体用夹具夹持，并在弹性基体的上表面涂上粘结剂，重复执行⑦所述粘结过程，直至将由上连接板与弹性基体的组合体粘结到弹性基体上；

打开密封盖，将加工完毕的悬置单元从固定台上卸下，至此，完成了悬置单元的制造过程。

所述弹性基体和悬置弹性主体的压装速度v≤0.05m/s。

所述的密闭容器充入氮气的压力≥2bar。

一种复合式车用驾驶室悬置单元制造方法的专用装置，包括一个密封的容器，其特征在于：所述的容器底部设有固定台，台面中心设有与下连接板上的连接螺栓相配合的孔，容器侧下方设有带有调节阀的充气管接口，容器密封盖的侧壁设有观察窗，顶部设有夹具和夹具执行机构。

为了使弹性基体中的气穴内充入一定压力的惰性气体，设计一个可视的密闭容器，最大承受压力不小于10MPa。包括一个密封的容器，容器底部设有固定台，台面中心设有与下连接板上的连接螺栓相配合的孔，容器侧下方设有带有调节阀的充气管接口，容器密封盖的侧壁设有观察窗，顶部设有夹具和夹具执行机构。该容器可分别将N层带凹槽的弹性基体以及附加质量系统进行至下而上的叠加，并可在叠加面施加一定压力。

为提高生产效率，密闭容器内可同时进行多组悬置单元的叠加。为使悬置减振器特性充分发挥，每一层弹性基体内气穴充气压力可以不同。