本發(fā)明涉及汽車零部件技術領域，具體涉及一種高強度的嚙齒狀橫向穩(wěn)定桿襯套。

背景技術：

汽車橫向穩(wěn)定桿是汽車懸架中的一種輔助彈性元件，它的作用是防止車身在轉彎時發(fā)生過大的橫向側傾，盡量使車身保持平衡。穩(wěn)定桿襯套固定在車架上，對穩(wěn)定桿起著支撐、定位的作用。同時，穩(wěn)定桿襯套必須有足夠的軸向剛度從而限制穩(wěn)定桿軸向躥動?，F有技術中，橫向穩(wěn)定桿與穩(wěn)定桿襯套之間采用金屬卡箍固定，在汽車行駛過程中與穩(wěn)定桿之間會產生異響，尤其是在低溫條件下由于穩(wěn)定桿襯套的橡膠發(fā)硬導致更大的異響，并造成穩(wěn)定桿襯套的磨損，降低了使用壽命。

技術實現要素：

針對現有技術存在的不足，本發(fā)明設計了一種高強度的嚙齒狀橫向穩(wěn)定桿襯套，能解決汽車在行駛過程中兩者之間產生的異響，減少了穩(wěn)定桿襯套的磨損，延長了其使用壽命。

本發(fā)明采用以下技術方案：

一種高強度的嚙齒狀橫向穩(wěn)定桿襯套，包括固定支架、襯套本體和骨架；

所述襯套本體的表面中間設置有襯套凸筋，所述襯套本體的邊緣與凸筋之間設置有襯套嚙合齒；襯套本體的側面設置有一個垂直于橫向穩(wěn)定桿的切口，所述切口由襯套本體外表面切至襯套內孔；所述襯套內孔與所述橫向穩(wěn)定桿相配合；所述襯套內孔壁上均勻設置有環(huán)形凹槽，所述襯套本體內嵌有骨架，所述骨架將襯套本體分割成外橡膠層和內橡膠層兩部分，所述內橡膠層的厚度大于所述外橡膠層的厚度；

所述固定支架與所述襯套本體的外表面相配合，在與所述襯套嚙合齒嚙合的部位，所述固定支架的內表面相應設置有支架嚙合齒，與所述襯套嚙合齒相嚙合；所述固定支架被水平軸線分為上下兩部分，所述上下部接口處設置有支架翻邊，所述支架翻邊上設有聯接孔；

所述骨架分為骨架一和骨架二，所述骨架一和所述骨架二橫截面為圓弧狀，二者不相連，相對嵌在襯套本體中，接口處有間隙；所述骨架兩側均勻設置有通孔；在所述骨架另兩側中央各設置有通槽；所述骨架采用鋼板材料，經過落料、沖孔及彎曲工序制成。

所述襯套本體通過注射成型制成，在注射之前，將所述骨架沿豎直方向卡在注射型腔內，再將熔融橡膠材料沿熱流道模具注射進型腔，熔融橡膠材料流入通孔及通槽，將外橡膠層和內橡膠層結合成一體，成型固化后，頂出制件；

所述橫向穩(wěn)定桿為采用彈簧鋼制成的扭桿彈簧，采用中頻感應，快速加熱至690℃-750℃進行中溫軋制成型；

所述襯套本體由橡膠材料制成，所述橡膠材料按重量份組分為：天然橡膠80-90份，26型氟橡膠50-60份，氯化丁基橡膠30-50份，順式聚異戊二烯橡膠15-30份，反式聚異戊二烯橡膠10-20份，三元乙丙橡膠20-30份，聚氨基甲酸酯橡膠20-25份，26型氟橡膠15-25份，氫化丁腈橡膠25-30份，三元乙丙橡膠粉末16-23份，芳烴油3-5份，硬脂酸1-3份，偶聯劑1-2份，高強度炭黑5-10份，2.5-二甲基-2.5雙己烷0.5-1.5份，三烯丙基異三聚氰酸酯1.5-2.5份，氧化鋅3-7份，棕櫚蠟0.5-1份，丙烯酸2-8份，引發(fā)劑0.4-1份，硬脂酸鈉1-5份，潤濕劑1.5-3.2份，玻璃纖維2-4份，聚丙烯酰胺1-2份，氧化鎂2-4份，三氧化二銻5-8份，丁苯橡膠粉末5-8份，膨潤土8-12份，氯化石蠟2-3份，硫磺1-2份，硫化促進劑0.5-1份，橡膠改性粉40-50份；

所述襯套本體橡膠材料的制備步驟如下：

a.取去離子水，尼龍，乙丙橡膠，高嶺土，污泥，活性炭，沸石粉，均勻混合后進行攪拌，干燥后得到混合物，將混合物研磨成粉后得到橡膠改性粉；

b.將天然橡膠、26型氟橡膠、氯化丁基橡膠、反式聚異戊二烯橡膠、順式聚異戊二烯和三元乙丙橡膠投入密煉機中塑煉5-8min，使溫度達到90-100℃，繼續(xù)加入芳烴油、硬脂酸、偶聯劑，進行混煉，混煉20-25min后進行冷卻，得到預混膠；

c.將步驟b中得到的預混膠加入開煉機中，在60-80℃的溫度下開煉8-10min后加入高強度炭黑、2.5-二甲基-2.5雙己烷、三烯丙基異三聚氰酸酯、氧化鋅、棕櫚蠟、丙烯酸、引發(fā)劑、硬脂酸鈉、潤濕劑、三元乙丙橡膠粉末、玻璃纖維、聚丙烯酰胺、氧化鎂、三氧化二銻、丁苯橡膠粉末、膨潤土、氯化石蠟、硫磺、硫化促進劑、橡膠改性粉，繼續(xù)開煉，待溫度升到140-160℃時排膠，室溫放置10-12h，得到混合膠體；

d.將混合膠體在雙輥開煉機上混煉，并加入硫磺，混煉均勻后送入雙螺桿擠出機料斗，進行擠出造粒；

e.將得到的橡膠顆粒放入平板硫化機中，控制硫化溫度為145-155℃，控制硫化壓力為10-14MPa，控制硫化時間為20-30min，硫化后在恒溫箱中放置30-40h，即得；

襯套本體2、固定支架1和橫向穩(wěn)定桿4的裝配步驟如下：

S1、將襯套本體內表面涂布厚度均勻的粘接劑，晾干；

S2、將步驟1的涂有粘接劑的襯套本體用硫化機進行硫化處理，得到預硫化襯套；

S3、對穩(wěn)定桿表面進行噴砂處理，將步驟2中的預硫化橡膠襯套本體粘于其上；

S4、對襯套均勻施加沿穩(wěn)定桿軸線垂直方向的壓縮力，直至橫向穩(wěn)定桿與穩(wěn)定桿襯套之間的粘結牢固穩(wěn)定；

S5、將固定支架卡合在襯套本體表面，并通過聯接孔將穩(wěn)定桿與穩(wěn)定桿襯套聯接在車體相應位置。

進一步的，所述通孔和通槽的數量根據骨架的尺寸設定，可在骨架兩側各均勻設置有3個通孔，在骨架3的另兩側中央各設置一個通槽，所述通槽內側為弧形過渡。

進一步的，在穩(wěn)定桿襯套注射成型前，向橡膠配方中加入石蠟。

進一步的，在裝配過程步驟2中，所述粘接劑的涂布厚度為0.3-0.6mm。

進一步的，所述橫向穩(wěn)定桿為采用彈簧鋼制成的扭桿彈簧，如50CrVA、60Si₂MnA、60Si₂Mn等。

進一步的，所述中溫軋制的溫度為700℃-723℃。

本發(fā)明的有益效果為：

依據如上所述的本發(fā)明，在襯套本體中嵌入骨架，在襯套受外力作用時，能大大提高穩(wěn)定桿襯套的軸向剛度，保護襯套本體，延長穩(wěn)定桿襯套的使用壽命；在襯套本體上增加凸筋結構，使襯套受力更均；在襯套本體的內孔壁上均勻設置有環(huán)形凹槽，在橫向穩(wěn)定桿襯套的工作過程中當扭轉輸入施加給橫向穩(wěn)定桿，內橡膠層經歷變形時，環(huán)形凹槽使得橫向穩(wěn)定桿與襯套內孔之間產生間隙，同時內橡膠層的徑向最內部經由粘結劑在橫向穩(wěn)定桿的外周面的整個周向上連續(xù)延伸。采用這種布置，內橡膠層的彈性變形有效地被這些間隙吸收，從而使得襯套內孔與穩(wěn)定桿的粘結界面處的應力集中減小，實現橫向穩(wěn)定桿襯套的耐用性提高以及粘結可靠性增強的效果。

本發(fā)明中，外橡膠層的厚度小于內橡膠層的厚度，當扭轉輸入施加給橫向穩(wěn)定桿時，外橡膠層經歷的變形極小，這使得在外橡膠層內應力集中小，襯套本體內部不易產生裂紋等缺陷，提高穩(wěn)定桿襯套的使用壽命。

本發(fā)明將經過硫化處理的預硫化橡膠襯里直接粘貼于穩(wěn)定桿上面，保證粘接的質量，同時在襯套本體表面設置嚙合齒與支架相應位置齒狀嚙合，裝配到車體上后，便將襯套本體牢牢卡在穩(wěn)定桿與支架之間，使穩(wěn)定桿和穩(wěn)定桿襯套有足夠的軸向剛度，從而限制穩(wěn)定桿襯套在穩(wěn)定桿上滑動，消除汽車在行駛過程中二者之間產生的異響。

另外，本發(fā)明所使用的橡膠材料，可以使穩(wěn)定桿襯套有優(yōu)良的高強度、耐熱耐寒性，同時橡膠的耐磨性、耐熱老化性也有非常良好的表現，能滿足穩(wěn)定桿襯套的使用要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的側視剖面圖；

圖2為本發(fā)明的主視剖面圖；

圖3為本發(fā)明中骨架的結構示意圖。

其中，1-固定支架；11-聯接孔；12-支架翻邊；13-支架嚙合齒；2-襯套本體；21-襯套嚙合齒；22-切口；23-襯套凸筋；24-襯套內孔；241-環(huán)形凹槽；25-外橡膠層；26-內橡膠層；3-骨架；31-骨架一；32-骨架二；33-通孔；34-通槽；35-間隙；4-橫向穩(wěn)定桿。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步詳細說明。

一種高強度的嚙齒狀橫向穩(wěn)定桿襯套，包括固定支架1、襯套本體2和骨架3；

如附圖所示，所述襯套本體2的表面中間設置有襯套凸筋23，襯套本體2的邊緣與凸筋23之間設置有襯套嚙合齒21，襯套本體2的側面設置有一個垂直于橫向穩(wěn)定桿4的切口22，所述切口22由襯套本體外表面切至襯套內孔24；所述襯套內孔壁上均勻設置有環(huán)形凹槽241，所述襯套本體2內嵌有骨架3，所述骨架3將襯套本體2分割成外橡膠層25和內橡膠層26兩部分，所述內橡膠層26的厚度大于所述外橡膠層25的厚度；

如圖2所示，所述固定支架1與所述襯套本體2的外表面相配合，在與所述襯套嚙合齒21嚙合的部位，所述固定支架1的內表面相應設置有支架嚙合齒13，如圖1所示，所述固定支架1被水平軸線分為上下兩部分，所述上下部接口處設置有支架翻邊12，所述支架翻邊12上設有聯接孔11，聯接孔11將固定支架1的上下兩部分聯接并與車體相應部位聯接固定；

如圖1所示，所述骨架3分為骨架一31和骨架二32，所述骨架一31和所述骨架二32相對嵌在襯套本體2中，橫截面為圓弧狀，二者不相連，接口處有間隙35；如圖3所示，所述骨架3兩側均勻設置有通孔33，通孔33的數量根據骨架的尺寸設定，本實施例中的骨架3兩側各均勻設置有3個通孔33；在所述骨架另兩側中央各設置有一個通槽34；由于襯套本體2為橡膠件，強度有限，在襯套本體中嵌入骨架3，在襯套受外力作用時，能大大提高穩(wěn)定桿襯套的軸向剛度，保護襯套本體2，延長穩(wěn)定桿襯套的使用壽命。所述骨架3采用鋼板材料，經過落料、沖孔及彎曲工序制成，通槽34的內側為弧形過渡，可有效避免應力集中。

所述襯套本體2通過注射成型制成，在注射之前，將所述骨架3的兩部分沿豎直方向卡在注射型腔內，向熔融橡膠材料中加入石蠟配方，可在穩(wěn)定桿與襯套表面產生潤滑油脂，有效減緩摩擦及異響。再將熔融橡膠材料沿熱流道模具注射進型腔，熔融橡膠材料流入通孔33及通槽34，實現外橡膠層25和內橡膠層26結合成一體，成型固化后，頂出制件，即形成嵌有骨架3的襯套本體2。

通過對穩(wěn)定桿襯套的故障現象分析、改進措施及效果的驗證，在襯套本體2上增加凸筋23結構，使襯套受力更均；通過穩(wěn)定桿襯套的變形，可有效的減少穩(wěn)定桿與襯套的表面相對運動，進而減少襯套的磨損及異響。

如圖2所示，在襯套本體2的內孔壁上均勻設置有環(huán)形凹槽241，在橫向穩(wěn)定桿襯套的工作過程中當扭轉輸入施加給橫向穩(wěn)定桿4，內橡膠層26經歷變形時，環(huán)形凹槽241使得橫向穩(wěn)定桿與襯套內孔24之間產生間隙，同時內橡膠層26的徑向最內部經由粘結劑在橫向穩(wěn)定桿4的外周面的整個周向上連續(xù)延伸。采用這種布置，內橡膠層26的彈性變形有效地被這些間隙吸收，從而使得襯套內孔與穩(wěn)定桿4的粘結界面處的應力集中減小，實現橫向穩(wěn)定桿襯套的耐用性提高以及粘結可靠性增強的效果。

另外，外橡膠層25的厚度小于內橡膠層26的厚度，當扭轉輸入施加給橫向穩(wěn)定桿4時，外橡膠層25經歷的變形極小，這使得在外橡膠層25內應力集中小，襯套本體內部不易產生裂紋等缺陷，提高穩(wěn)定桿襯套的使用壽命。

襯套本體2由橡膠材料制成，所述橡膠材料按重量份組分為：天然橡膠90份，26型氟橡膠60份，氯化丁基橡膠50份，聚異戊二烯橡膠30份，三元乙丙橡膠30份，芳烴油5份，硬脂酸3份，偶聯劑2份，高強度炭黑10份，2.5-二甲基-2.5雙己烷1.5份，三烯丙基異三聚氰酸酯2.5份，氧化鋅7份，棕櫚蠟1份，丙烯酸8份，引發(fā)劑1份，硬脂酸鈉5份，潤濕劑3.2份，三元乙丙橡膠粉末23份，玻璃纖維4份，聚丙烯酰胺2份，氧化鎂4份，三氧化二銻8份，丁苯橡膠粉末8份，膨潤土12份，氯化石蠟3份，硫磺2份，硫化促進劑1份，橡膠改性粉50份，去離子水90份，尼龍90份，乙丙橡膠50份，高嶺土20份，污泥20份，活性炭5份，沸石粉10份。

用于制造襯套本體2橡膠材料的制備步驟如下：

a.取去離子水，尼龍，乙丙橡膠，高嶺土，污泥，活性炭，沸石粉，均勻混合后進行攪拌，干燥后得到混合物，將混合物研磨成粉后得到橡膠改性粉。

b.將天然橡膠、26型氟橡膠、氯化丁基橡膠、聚異戊二烯橡膠、三元乙丙橡膠投入密煉機中塑煉5-8min，使溫度達到90-100℃，繼續(xù)加入芳烴油、硬脂酸、偶聯劑，進行混煉，混煉20-25min后進行冷卻，得到預混膠；

c.將步驟b中得到的預混膠加入開煉機中，在60-80℃的溫度下開煉8-10min后加入高強度炭黑、2.5-二甲基-2.5雙己烷、三烯丙基異三聚氰酸酯、氧化鋅、棕櫚蠟、丙烯酸、引發(fā)劑、硬脂酸鈉、潤濕劑、三元乙丙橡膠粉末、玻璃纖維、聚丙烯酰胺、氧化鎂、三氧化二銻、丁苯橡膠粉末、膨潤土、氯化石蠟、硫磺、硫化促進劑、橡膠改性粉，繼續(xù)開煉，待溫度升到140-160℃時排膠，室溫放置10-12h，得到混合膠體；

d.將混合膠體在雙輥開煉機上混煉，并加入硫磺，混煉均勻后送入雙螺桿擠出機料斗，進行擠出造粒；

e.將得到的橡膠顆粒放入平板硫化機中，控制硫化溫度為145-155℃，控制硫化壓力為10-14MPa，控制硫化時間為20-30min，硫化后在恒溫箱中放置30-40h，即得。

通過離子水，尼龍，乙丙橡膠，高嶺土，污泥，活性炭，沸石粉制成的橡膠改性粉，可以大大提升混合膠的強度以及韌性，直接作用在橡膠上，反應快速，加入改性粉后橡膠強度可以得到明顯提升。

本發(fā)明中，襯套本體2、固定支架1和穩(wěn)定桿4的裝配步驟如下：

S1、將襯套本體內表面涂布厚度均勻的粘接劑，晾干；

S2、將步驟1的涂有粘接劑的襯套本體用硫化機進行硫化處理，得到預硫化襯套；

S3、所述橫向穩(wěn)定桿為采用彈簧鋼制成的扭桿彈簧，如50CrVA、60Si₂MnA、60Si₂Mn等；對穩(wěn)定桿表面進行噴砂處理，將步驟2中的預硫化橡膠襯套本體粘于其上；

S4、對襯套均勻施加沿穩(wěn)定桿軸線垂直方向的壓縮力，直至橫向穩(wěn)定桿與穩(wěn)定桿襯套之間的粘結牢固穩(wěn)定；

S5、將固定支架卡合在襯套本體表面，并通過聯接孔將穩(wěn)定桿與穩(wěn)定桿襯套聯接在車體相應位置。

以上對本發(fā)明的一個實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內。