通过波纹挤出法制造的颠簸缓冲器制造技术

本发明专利技术提供了汽车悬架系统，更具体地讲提供了通过波纹挤出法制造的颠簸缓冲器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及汽车悬架系统领域，更具体地讲涉及颠簸緩冲器。
技术介绍
颠簸緩沖器是安装在汽车悬架顶上的吸振部件，又称为緩沖块、行程 末端緩沖器、强力緩沖器、悬架緩沖器或压缩緩沖器。长久以来， 一直在机 动车悬架系统中使用颠簸緩冲器，以用来緩冲两个悬架系统组件之间的碰撞 例如轮轴和车架的 一部分之间的碰撞，以及降低噪音和减小振动以增加乘客 的舒适度。由于汽车底盘的位移会造成支柱的位移，因此支柱随汽车底盘的 位移而承受周期性的压缩和拉伸。必须为支柱总成和车身提供保护，以免在 路面严重不平整导致悬架位移过大时受到与此有关的颠簸力造成的损坏。为 此，将颠簸緩沖器连接到在吸振器未能吸收恶劣行车状况产生的力时悬挂系 统中可能出现撞击的部位。尤其是在支柱的颠簸运动过程中，吸振器"触底 反弹，，，同时颠簸緩冲器与颠簸緩沖器板接触并压缩以释放能量，从而緩沖 冲击力，降低噪音，减轻乘客的沖击感，并且减小对汽车悬架系统可能造成 的损坏。颠簸緩沖器为具有或不具有盘旋面的细长构件，通常为圓柱形，并 由围绕活塞杆延伸的可压缩弹性体材料制成。适于本专利申请的材料必须是 有弹力的，即能够承受沖击而不发生永久性变形或破裂，并且必须有优异的 挠曲寿命。常规颠簸緩沖器由聚氨酯和共聚酯聚合物制成。图l示出了由弹 性体材料制成的典型的颠簸緩沖器。颠簸緩沖器一般由聚氨酯制成，尤其是由微孔聚氨酯(MCU)制成。微孔 聚氨酯颠簸緩沖器通过在颠簸緩沖器模具内浇铸聚氨酯前体制成。通过二异 氰酸的二元醇酯与发泡剂或水反应生成用来发泡的二氧化碳气体，从而获得 微孔泡沫。由于二氧化碳释放緩慢，在模具内发泡需要较长时间，因此这种 技术耗费时间。虽然由发泡聚氨酯制成的颠簸緩沖器具有良好的减振特性， 但由于需要采用耗时的技术，因而制造成本昂贵。为了改善用于形成颠簸緩沖器的材料的耐久性、对机动车流体的惰性和抗撕裂传播性能，US5192057公开了细长的中空主体，该主体由弹性体形 成，优选由共聚醚酯聚合物形成。此类部件通过吹塑技术制造。吹塑法是用来制造中空塑性制品的常规技术。通常，将通过挤塑或注 塑制备的处于可模塑条件下的塑性材料型坯放置在打开的吹塑的两个半块之 间，吹塑具有的模具腔体的形状对应于要制造的制品的所需外形。型坯在重 力作用下逐渐下沉和伸展。当型坯达到合适的长度时，使围绕它的模具半块 合拢，同时将高压空气或其他压缩气体引入到型坯的内部，以使其膨胀成模 具的形状或者使其膨胀至紧贴模具腔体的内壁。冷却一段时间之后，打开才莫 具并且弹出最终制品。在挤压吹塑方法中，由挤出机制备型坯。挤压吹塑法的成本比发泡/浇 铸法的成本低，但产品的尺寸精度更差并且对部件的壁厚有限制。颠簸緩沖 器的刚度与其厚度直接相关。因此，微小的厚度变化(沿一次注入制成的颠 簸緩沖器的纵轴在制品与制品之间的厚度变化，或者沿单个颠簸緩冲器内制 成的颠簸緩沖器盘旋面径向的厚度变化)，例如约0. 2mm，均将显著地改变 颠簸緩沖器的刚度及其能量吸收能力和緩冲性能。注坯吹塑法的尺寸精度高于挤压吹塑法。在该技术中，通过注塑形成 型坯，移除模具的内芯，并且如同挤压吹塑法一样，使型坯在包封在两个模 具半块之间的同时迅速膨胀。型坯可注塑成具有厚度不恒定的横截面，从而 使成品部件的壁厚均匀性比挤压吹塑法所得到的更好。与挤压吹塑法相比， 注坯吹塑法可形成更加精细的最终吹塑结构，但成本更高。目前需要找到一种能够轻松、高效且经济地制造颠簸緩沖器的方法。专利技术概述本专利技术人发现，通过波紋挤出可经济地制成尺寸受到良好限定和控制 并且具有优异的性能特征的颠簸緩沖器。在第一个方面，本专利技术提供了由表观粘度高于2"Pa's的热塑性弹性体 制成的颠簸緩沖器，所述表观粘度在剪切速率为1000s1并且加工温度为或 约为聚合物熔点以上3(TC的条件下根据ISO 11443: 2005 (E)测得。在第二个方面，本专利技术提供了采用波紋挤出工艺来制造颠簸緩沖器的方法。附图简述附图说明图1为颠簸緩沖器的截断示意图。A-B线表示颠簸緩沖器的对称轴。图2为颠簸緩冲器的截断示意图，图中包含描述颠簸緩沖器的所有参数。A-B线表示颠簸緩沖器的对称轴，T表示厚度，P表示节距，a)表示 峰，b)表示谷，R^表示谷的直径，R"t表示峰的直径，rc表示波紋管在最 小外径处的圓角半径，rs表示波紋管在最大外径处的圆角半径。图3为多层颠簸緩沖器的截断示意图。A-B线表示多层颠簸緩沖器的对 称轴，a表示多层颠簸緩沖器的外层，b表示多层颠簸緩沖器的内层。图4为通过波紋挤出法由共聚醚酯制造的颠簸緩冲器的压缩曲线。x轴 表示挠曲(D)，单位为mm; y轴表示力(F),单位为N。专利技术详述本文提及的所有文档均以引用方式并入本文。波紋挤出法由下列步骤组成将材料从挤出口模中挤出以形成中空 管，以及通常在模具内处理中空管，从而形成环状波紋、波紋管或盘旋面。 可通过热空气或真空膨胀使材料的中空管紧贴模具腔体表面，使之成型为颠 簸緩冲器制品。制造根据本专利技术的颠簸緩沖器的方法包括以下步骤a) 将熔融的塑性材料送入挤出机中；b) 将处于可模塑条件下的塑性材料从挤出机头部的芯棒和口模中挤出 以形成中空连续管；c) 将中空连续管加工成波紋；以及d) 对一连串的多个颠簸緩沖器进行切割以形成单独的并且不相连的颠 簸緩沖器；或者将包括多个颠簸緩沖器的连续波紋管巻起来以便贮藏，并且在曰 后切割。波紋挤出的优选方法是真空波紋挤出法，该方法由下列步骤组成a) 将熔融的塑性材料送入挤出机中；b) 将处于可模塑条件下的塑性材料从挤出机头部的芯棒和口模中挤出6以形成中空连续管；c) 将中空连续管送入模具块中，并且将熔融的材料拉起并且使其真空膨胀至紧贴模具腔体表面或波紋机；d) 对包括多个颠簸緩冲器的连续波紋管进行横向切割以形成单独的并 且不相连的颠簸緩冲器；或者将包括多个颠簸緩冲器的连续波紋管巻起来以便贮藏，并且在曰 后切割。波紋机包括由两套可交换的并且互补的模具组件组成的模具通道，所 述才莫具组件包含一连串互连模具块，互连模具块用水连续冷却。模具块在输 送机轨道上相对于芯棒和模头连续移动，从而可以相当高的速度连续制造颠 簸緩沖器。例如，吹塑法每分钟可制造大约4个颠簸緩沖器，而波紋挤出法 的制造速度快得多(例如每分钟超过20、 30或40个颠簸緩沖器)。波紋挤 出可采用Corelco (France)制造的设备来进行。这些设备和方法公开于EP 0909629和EP 0734 835中，该文献以引用方式并入本文。与使用挤压吹塑/注坯吹塑等常规技术制造的颠簸緩沖器相比，根据本 专利技术制成的制品不仅能够采用连续方法简单地并且高性价比地制造，而且由 于尺寸受到良好限定和控制并且具有优异的性能特征而还具有高的质量。此 外，可轻易地改变根据本专利技术的波紋挤出法制造的颠簸緩沖器的设计方案可 能性，例如盘旋面高度、外径尺寸或内径尺寸，从而在重新设计时具有比常 规技术更快的启动过程。根据本专利技术的颠簸緩沖器的几何形状可进行修改， 以便针对具体应用来对机械特性和能量吸收性能进行微调。优选地，根据本 专利技术的颠簸緩沖器在最大压缩时具有介于10kN或约10kN和20kN或约20kN 之间的轴向力。同样优选地，按(压缩后高度/压缩前高本文档来自技高网...

【技术保护点】
由热塑性弹性体制成的颠簸缓冲器，所述热塑性弹性体具有根据ＩＳＯ１１４４３：２００５（Ｅ）测得的在剪切速率为１０００ｓ↑［－１］并且加工温度为或约为聚合物熔点以上３０℃的条件下高于２７５Ｐａ.ｓ的表观粘度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：C谢尔文，PL塞克利，T多尼斯，D范德齐佩，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]