CN107559301A - 一种汽车直管衬套及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车直管衬套，包括金属直管内管和橡胶外套，橡胶外套包覆在金属直管内管外侧，且橡胶外套的下端有凸缘，所述金属直管内管包括原料：Fe、Zn、Al、Sn、Pb、Nb、P和Cu；所述橡胶外套包括原料：天然乳胶、顺丁橡胶、三元乙丙橡胶、硫磺、火炬半补强碳黑、氧化锌、三氯化铝、硅烷偶联剂、硫化促进剂、防老剂和增塑剂。本发明所得汽车直管衬套具有良好的抗疲劳强度、耐磨性、耐热性和抗老化性，能够有效的减少震动、降低噪音，综合性能优异，使用寿命长，适合用于制作各种汽车衬套，使用过程中能有效的保护汽车元件不受损坏，其原料易得，成本低，制备工艺操作简单，结构合理、紧凑，刚度强，可得广泛应用。
Description
技术领域
本发明涉及汽车零部件技术领域，尤其涉及一种汽车直管衬套及其制备方法。
背景技术
在汽车制造领域，衬套有着极为广泛的应用，它不仅可以减少汽车设备的磨损、震动和噪音，还具有防腐蚀的功能。在运动部件中，因为长期的磨擦会造成轴或座的磨损，而这也是无法避免的，因此设计者在设计的时候常选用硬度较低、耐磨性较好的材料为衬套安装在轴与座之间，这样可以减少轴和座的磨损，当衬套磨损到一定程度时再更换衬套，这样可以节约因更换轴或座的成本。汽车直管衬套在工作中往往需要承受较大的压力和摩擦力，并且会因受力不均衡，而导致直管衬套的某个侧边破坏。现有技术中，汽车直管衬套一般包括金属直通外管、中间橡胶填充层和内套三大部分，其中制备方法则是直接将金属直通外管和内套通过中间橡胶填充层连接形成。现有的汽车直管衬套多存在耐磨性差、弹性差、减震效果和降噪效果不佳等缺陷，且由于制备工艺的缺陷，普遍存在结构不合理，刚度难调，直管衬套整体质量不佳等缺陷。基于上述陈述，本发明提出了一种汽车直管衬套及其制备方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种汽车直管衬套及其制备方法。
一种汽车直管衬套，包括金属直管内管和橡胶外套，橡胶外套包覆在金属直管内管外侧，且橡胶外套的下端有凸缘，所述金属直管内管包括以下重量百分比的原料：Fe 0.5～1.1%、Zn 0.3～0.8%、Al 2.3～3.8%、Sn 15～25%、Pb 17～23%、Nb 0.05～0.1%、P 0.08～0.15%、余量为Cu；所述橡胶外套包括以下重量份的原料：天然乳胶20～40份、顺丁橡胶20～30份、三元乙丙橡胶28～40份、硫磺5～12份、火炬半补强碳黑18～28份、氧化锌4～9份、三氯化铝7～12份、硅烷偶联剂0.5～1份、硫化促进剂3～4份、防老剂2～5份、增塑剂1～3份。
优选的，所述金属直管内管包括以下重量百分比的原料：Fe 0.6～1%、Zn 0.4～0.7%、Al 2.5～3.5%、Sn 18～24%、Pb 18～22%、Nb 0.06～0.08%、P 0.1～0.14%、余量为Cu。
优选的，所述金属直管内管包括以下重量百分比的原料：Fe 0.8%、Zn 0.5%、Al3%、Sn 20%、Pb 20%、Nb 0.07%、P 0.12%、余量为Cu。
优选的，所述橡胶外套包括以下重量份的原料：天然乳胶25～35份、顺丁橡胶22～28份、三元乙丙橡胶30～38份、硫磺6～10份、火炬半补强碳黑20～26份、氧化锌5～8份、三氯化铝9～11份、硅烷偶联剂0.6～0.8份、硫化促进剂3.2～3.8份、防老剂3～4份、增塑剂1.5～2.5份。
优选的，所述橡胶外套包括以下重量份的原料：天然乳胶30份、顺丁橡胶25份、三元乙丙橡胶34份、硫磺8份、火炬半补强碳黑24份、氧化锌6份、三氯化铝10份、硅烷偶联剂0.7份、硫化促进剂3.5份、防老剂3.5份、增塑剂2份。
本发明还提出了一种汽车直管衬套的制备方法，包括以下步骤：
S1、将所述重量百分比的Fe、Zn、Al、Sn、Pb、Nb、P和Cu加入到熔炼炉中，以20～30℃/min的速率升温至600～800℃后，继续以7～12℃的速率升温至物料完全熔化后，保温熔炼3～5h，边熔炼变通入惰性保护气体，完成熔炼后，得合金液；
S2、将步骤S1中所得的合金液浇铸制成金属直管内管铸件，将浇铸成型的铸件加热至880～1080℃后进行锻造处理，处理完毕后进行回火处理、淬火处理，然后空冷后打磨即得金属直管内管；
S3、将所述比重的氧化锌、三氯化铝、硅烷偶联剂、防老剂和增塑剂共同加入到研磨机中，充分研磨20～40min，得混合助剂；
S4、将所述比重的天然乳胶、顺丁橡胶和三元乙丙橡胶加入到橡胶硫化罐中，在165～190℃的条件下硫化4～7h，硫化过程中加入所述比重的硫磺和火炬半补强碳黑，边硫化边以320～400r/min的转速进行搅拌混合，完成硫化后，降温至100～124℃，加入步骤S3中所得的混合助剂，继续搅拌混合1～2h，得合成橡胶；
S5、将步骤S4中所得的合成橡胶通过开炼机在60～75℃的条件下进行开炼成型，空冷后进行修边、外观检验和缩径处理，得橡胶外套；
S6、将橡胶外套切割出与金属直管内管相匹配的圆筒坯料，然后套装在金属直管内管上，并车出橡胶外套的凸缘，即得所需的汽车直管衬套。
本发明提出的一种汽车直管衬套，其具有良好的抗疲劳强度、耐磨性、耐热性和抗老化性，能够有效的减少震动、降低噪音，综合性能优异，使用寿命长，适合用于制作各种汽车衬套，使用过程中能有效的保护汽车元件不受损坏，本发明原料易得，成本低，制备工艺操作简单，所得汽车直管衬套结构合理、紧凑，刚度强，可得广泛应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的一种汽车直管衬套，包括金属直管内管和橡胶外套，橡胶外套包覆在金属直管内管外侧，且橡胶外套的下端有凸缘，所述金属直管内管包括以下重量百分比的原料：Fe 1.1%、Zn 0.8%、Al 3.8%、Sn 25%、Pb 23%、Nb 0.1%、P 0.15%、余量为Cu；所述橡胶外套包括以下重量份的原料：天然乳胶40份、顺丁橡胶30份、三元乙丙橡胶40份、硫磺12份、火炬半补强碳黑28份、氧化锌9份、三氯化铝12份、硅烷偶联剂1份、硫化促进剂4份、防老剂5份、增塑剂3份。
其制备方法，包括以下步骤：
S1、将所述重量百分比的Fe、Zn、Al、Sn、Pb、Nb、P和Cu加入到熔炼炉中，以30℃/min的速率升温至800℃后，继续以12℃的速率升温至物料完全熔化后，保温熔炼5h，边熔炼变通入惰性保护气体，完成熔炼后，得合金液；
S2、将步骤S1中所得的合金液浇铸制成金属直管内管铸件，将浇铸成型的铸件加热至1080℃后进行锻造处理，处理完毕后进行回火处理、淬火处理，然后空冷后打磨即得金属直管内管；
S3、将所述比重的氧化锌、三氯化铝、硅烷偶联剂、防老剂和增塑剂共同加入到研磨机中，充分研磨40min，得混合助剂；
S4、将所述比重的天然乳胶、顺丁橡胶和三元乙丙橡胶加入到橡胶硫化罐中，在190℃的条件下硫化7h，硫化过程中加入所述比重的硫磺和火炬半补强碳黑，边硫化边以400r/min的转速进行搅拌混合，完成硫化后，降温至124℃，加入步骤S3中所得的混合助剂，继续搅拌混合2h，得合成橡胶；
S5、将步骤S4中所得的合成橡胶通过开炼机在75℃的条件下进行开炼成型，空冷后进行修边、外观检验和缩径处理，得橡胶外套；
S6、将橡胶外套切割出与金属直管内管相匹配的圆筒坯料，然后套装在金属直管内管上，并车出橡胶外套的凸缘，即得所需的汽车直管衬套。
实施例二
本发明提出的一种汽车直管衬套，包括金属直管内管和橡胶外套，橡胶外套包覆在金属直管内管外侧，且橡胶外套的下端有凸缘，所述金属直管内管包括以下重量百分比的原料：Fe 0.8%、Zn 0.5%、Al 3%、Sn 20%、Pb 20%、Nb 0.07%、P 0.12%、余量为Cu；所述橡胶外套包括以下重量份的原料：天然乳胶30份、顺丁橡胶25份、三元乙丙橡胶34份、硫磺8份、火炬半补强碳黑24份、氧化锌6份、三氯化铝10份、硅烷偶联剂0.7份、硫化促进剂3.5份、防老剂3.5份、增塑剂2份。
其制备方法，包括以下步骤：
S1、将所述重量百分比的Fe、Zn、Al、Sn、Pb、Nb、P和Cu加入到熔炼炉中，以25℃/min的速率升温至700℃后，继续以10℃的速率升温至物料完全熔化后，保温熔炼4h，边熔炼变通入惰性保护气体，完成熔炼后，得合金液；
S2、将步骤S1中所得的合金液浇铸制成金属直管内管铸件，将浇铸成型的铸件加热至980℃后进行锻造处理，处理完毕后进行回火处理、淬火处理，然后空冷后打磨即得金属直管内管；
S3、将所述比重的氧化锌、三氯化铝、硅烷偶联剂、防老剂和增塑剂共同加入到研磨机中，充分研磨30min，得混合助剂；
S4、将所述比重的天然乳胶、顺丁橡胶和三元乙丙橡胶加入到橡胶硫化罐中，在172℃的条件下硫化5.5h，硫化过程中加入所述比重的硫磺和火炬半补强碳黑，边硫化边以360r/min的转速进行搅拌混合，完成硫化后，降温至112℃，加入步骤S3中所得的混合助剂，继续搅拌混合1.5h，得合成橡胶；
S5、将步骤S4中所得的合成橡胶通过开炼机在68℃的条件下进行开炼成型，空冷后进行修边、外观检验和缩径处理，得橡胶外套；
S6、将橡胶外套切割出与金属直管内管相匹配的圆筒坯料，然后套装在金属直管内管上，并车出橡胶外套的凸缘，即得所需的汽车直管衬套。
实施例三
本发明提出的一种汽车直管衬套，包括金属直管内管和橡胶外套，橡胶外套包覆在金属直管内管外侧，且橡胶外套的下端有凸缘，所述金属直管内管包括以下重量百分比的原料：Fe 0.5%、Zn 0.3%、Al 2.3%、Sn 15%、Pb 17%、Nb 0.05%、P 0.08%、余量为Cu；所述橡胶外套包括以下重量份的原料：天然乳胶20份、顺丁橡胶20份、三元乙丙橡胶28份、硫磺5份、火炬半补强碳黑18份、氧化锌4份、三氯化铝7份、硅烷偶联剂0.5份、硫化促进剂3份、防老剂2份、增塑剂1份。
其制备方法，包括以下步骤：
S1、将所述重量百分比的Fe、Zn、Al、Sn、Pb、Nb、P和Cu加入到熔炼炉中，以20℃/min的速率升温至600℃后，继续以7℃的速率升温至物料完全熔化后，保温熔炼3h，边熔炼变通入惰性保护气体，完成熔炼后，得合金液；
S2、将步骤S1中所得的合金液浇铸制成金属直管内管铸件，将浇铸成型的铸件加热至880℃后进行锻造处理，处理完毕后进行回火处理、淬火处理，然后空冷后打磨即得金属直管内管；
S3、将所述比重的氧化锌、三氯化铝、硅烷偶联剂、防老剂和增塑剂共同加入到研磨机中，充分研磨20min，得混合助剂；
S4、将所述比重的天然乳胶、顺丁橡胶和三元乙丙橡胶加入到橡胶硫化罐中，在165℃的条件下硫化4h，硫化过程中加入所述比重的硫磺和火炬半补强碳黑，边硫化边以320r/min的转速进行搅拌混合，完成硫化后，降温至100℃，加入步骤S3中所得的混合助剂，继续搅拌混合1h，得合成橡胶；
S5、将步骤S4中所得的合成橡胶通过开炼机在60℃的条件下进行开炼成型，空冷后进行修边、外观检验和缩径处理，得橡胶外套；
S6、将橡胶外套切割出与金属直管内管相匹配的圆筒坯料，然后套装在金属直管内管上，并车出橡胶外套的凸缘，即得所需的汽车直管衬套。
分别测试本发明实施例一～三中制备的汽车直管衬套的金属直管内管和橡胶外套的性能，得出如下参数：
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种汽车直管衬套，包括金属直管内管和橡胶外套，橡胶外套包覆在金属直管内管外侧，且橡胶外套的下端有凸缘，其特征在于，所述金属直管内管包括以下重量百分比的原料：Fe 0.5～1.1%、Zn 0.3～0.8%、Al 2.3～3.8%、Sn 15～25%、Pb 17～23%、Nb 0.05～0.1%、P 0.08～0.15%、余量为Cu；所述橡胶外套包括以下重量份的原料：天然乳胶20～40份、顺丁橡胶20～30份、三元乙丙橡胶28～40份、硫磺5～12份、火炬半补强碳黑18～28份、氧化锌4～9份、三氯化铝7～12份、硅烷偶联剂0.5～1份、硫化促进剂3～4份、防老剂2～5份、增塑剂1～3份。
2.根据权利要求1所述的一种汽车直管衬套，其特征在于，所述金属直管内管包括以下重量百分比的原料：Fe 0.6～1%、Zn 0.4～0.7%、Al 2.5～3.5%、Sn 18～24%、Pb 18～22%、Nb 0.06～0.08%、P 0.1～0.14%、余量为Cu。
3.根据权利要求1所述的一种汽车直管衬套，其特征在于，所述金属直管内管包括以下重量百分比的原料：Fe 0.8%、Zn 0.5%、Al 3%、Sn 20%、Pb 20%、Nb 0.07%、P 0.12%、余量为Cu。
4.根据权利要求1所述的一种汽车直管衬套，其特征在于，所述橡胶外套包括以下重量份的原料：天然乳胶25～35份、顺丁橡胶22～28份、三元乙丙橡胶30～38份、硫磺6～10份、火炬半补强碳黑20～26份、氧化锌5～8份、三氯化铝9～11份、硅烷偶联剂0.6～0.8份、硫化促进剂3.2～3.8份、防老剂3～4份、增塑剂1.5～2.5份。
5.根据权利要求1所述的一种汽车直管衬套，其特征在于，所述橡胶外套包括以下重量份的原料：天然乳胶30份、顺丁橡胶25份、三元乙丙橡胶34份、硫磺8份、火炬半补强碳黑24份、氧化锌6份、三氯化铝10份、硅烷偶联剂0.7份、硫化促进剂3.5份、防老剂3.5份、增塑剂2份。
6.一种汽车直管衬套的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将所述重量百分比的Fe、Zn、Al、Sn、Pb、Nb、P和Cu加入到熔炼炉中，以20～30℃/min的速率升温至600～800℃后，继续以7～12℃的速率升温至物料完全熔化后，保温熔炼3～5h，边熔炼变通入惰性保护气体，完成熔炼后，得合金液；
S2、将步骤S1中所得的合金液浇铸制成金属直管内管铸件，将浇铸成型的铸件加热至880～1080℃后进行锻造处理，处理完毕后进行回火处理、淬火处理，然后空冷后打磨即得金属直管内管；
S3、将所述比重的氧化锌、三氯化铝、硅烷偶联剂、防老剂和增塑剂共同加入到研磨机中，充分研磨20～40min，得混合助剂；
S4、将所述比重的天然乳胶、顺丁橡胶和三元乙丙橡胶加入到橡胶硫化罐中，在165～190℃的条件下硫化4～7h，硫化过程中加入所述比重的硫磺和火炬半补强碳黑，边硫化边以320～400r/min的转速进行搅拌混合，完成硫化后，降温至100～124℃，加入步骤S3中所得的混合助剂，继续搅拌混合1～2h，得合成橡胶；
S5、将步骤S4中所得的合成橡胶通过开炼机在60～75℃的条件下进行开炼成型，空冷后进行修边、外观检验和缩径处理，得橡胶外套；
S6、将橡胶外套切割出与金属直管内管相匹配的圆筒坯料，然后套装在金属直管内管上，并车出橡胶外套的凸缘，即得所需的汽车直管衬套。
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