减震橡胶知识及应用

一.绪论

现实生活中振动无处不在,振动的现象是不容忽视也是不可缺少的,人们一直致力于振动的产生,控制和消除的研究,所有的物体的振动都会产生声音,如果没有振动就不会有音乐,人类也无法进行语言交流了.但是振动也会对人们的生活产生许多不利的影响,如:共振会导致装置的损坏,噪音会影响人类的生活环境等.怎样将振动对人们产生的不利影响减到最小,是当前减震技术发展和追求的方向.

减震技术的核心是消除干扰性振动或找出解决的方法,现在比较适用和成熟的减震方法是橡胶减震系统,早在橡胶应用于工业之初,人们就使用了橡胶隔离来进行减震,但当时还没有有效的橡胶粘接技术,橡胶在减震领域的应用没有获得成功,随着橡胶粘接技术的的发展和运用,于1932年出现了最早的橡胶减震制品,使得减少底盘和引擎系统产生的振动成为可能,随后越来越多的金属和橡胶粘接的零件应用于差速器、后轴等汽车驱动系统,20世纪50年代起越来越多的发动机悬置得以应用,早在1979年德国大众成功地将液压悬置应用到发动机悬置系统,使得减震技术得到很大的发展,现在人们正在研究可转换装置和主动装置在工程上的实际应用.

二.减震橡胶基础理论

1.减震基础

当沿重心轴方向对橡胶装置进行碰撞会产生一定频率的振动,如果系统内没有外力作用,激发振动将逐步衰减,衰减的速度取决于橡胶材料的减幅,根据牛顿定律将得到下面公式: 质量+阻力+弹力=0

若忽略减幅不计,可以得到橡胶的固有频率如下:

f0=1/2πc/m

f0 :固有频率; c:弹簧刚度; m:质量

当碰撞力远离重心橡胶装置系统会在三个轴中产生扭转振动,各自的角频率为:

ωD = c v /J

ωD:角频率; c v:扭转刚度; J:惯量

机悬置有三个直移和三个转动的自由度,六个固有频率需抵制共振使激振力减少到一定程度,该装置系统主要是减少重心处的振动使之趋向于零,使不同方向的激振不再相互影响.

该装置系统的设计目标是根据客户的开发设想决定悬置布置的位置和悬置的刚度,使得所有的固有频率远不等于干扰频率,最初的装置主要是决定临时的位置和刚度,最后安装到车上时要考虑到发动机装置子系统的相互作用,现在人们已能通过有限元分析软件系统建立汽车整车模型,并通过计算机模拟进行悬置的优化设计,设计时需考虑找到使舒适性和减少噪音的最好的折中方法,使得零件可以抵挡所有外力并使力的传递达到袄最小化,同时还需满足零件的最大运动和外界环境的要求.

3.减震橡胶概要

3.1减震橡胶的作用:代替金属弹簧起到消振,吸振作用.其主要的性能要求在静刚度、动刚度、耐久性能上.

3.2减震橡胶的特点:(与金属弹簧相比胶)

①橡胶是由多种材料相组合而成,同一种形状通过材料调整可以拥有不同的性能.

②橡胶内部分子之间的摩擦使它拥有一定的阻尼性能,即运动的滞后性(受力过程中橡胶的变形滞后于橡胶的应力).

③橡胶在压缩、剪切、拉伸过程中都会产生不同的弹性系数.

3.3减震橡胶的工作原理:

①吸收振动: 此类减震橡胶件主要是用于发动机与车身之间的连接,此状态下发动机是振动源, 减震橡胶的作用是吸收发动机产生的振动,避免传递到车身上,同时也减轻发动机自身的振动.

②消减振动: 此类减震橡胶件主要是用于底盘与车身之间的连接,此状态下底盘车轮是振动源, 减震橡胶的作用是将路面与车轮产生的振动通过高阻尼作用迅速消减,防止振动通过底盘传递到车身.

4.减震橡胶的性能特征

4.1静刚度

围不同所得到的静刚度值是不同的,即(F2-F1)/(X2-X1)≠(F3-F2)/(X3-X2)

而金属弹簧在任意位移范围内其所受载荷变化量与其位移变化量的比值是一定的,即(F2-F1)/(X2-X1)=(F3-F2)/(X3-X2)

将金属弹簧和减震橡胶同时压缩到极限后,金属弹簧的压力会一直保持不变,而减震橡胶的压力会随着时间的推移出现压力松弛的现象,如图5所示,减震橡胶的这种压力松弛的特性使它具有比金属弹簧更好的消振作用.

4.1.2静刚度的计算方法:减震橡胶的静刚度是与产品的形状和橡胶的自身特性有关,静刚度

方柱的形状系数为:S=AL/AF=(a*b)/(2(a+b)*h)

圆柱的形状系数为:S=AL/AF=π(d/2)2/π*d*h=d/4h

中空圆柱的形状系数为:S=AL/AF=(π(d1/2)2-π(d2/2)2)/( π*d1*h+π*d2*h)= (d1 -d2)/4h

b.计算表征弹性率(微小变形):

方柱的表征弹性率:

1/3≤a/b≤3时: Eap/G=3+6.58S2

Gap/G=1/((3+6.580S2)(1+1/48 S2)

1/3≥a/b或a/b≥3时: Eap/G=4+3.29 S2

Gap/G=1/((4+3.29 S2)(1+1/36 S2)

圆柱和中空圆柱的表征弹性率: Eap/G=3+4.935 S2

Gap/G=1/((3+4.935 S2)(1+1/36 S2)

Eap:表征纵向弹性率; Gap:表征剪切弹性率; G:静态剪切弹性率; S:形状系数;

c. 计算静刚度:

形状a: 径向静刚度:Kc= Eap(AL/h)=1.36(Eap+G)*L/ log(r2/r1)

轴向静刚度:Ks=Gap(AL/h)=2.73 Gap*L/ log(r2/r1)

形状b: 径向静刚度:Kc= Eap(AL/h)=1.36(Eap+G)*((L1*r2-L2*r1)/(r2-r1))/ log(L1r2/L2r1) 轴向静刚度:Ks=Gap(AL/h)=2.73 Gap*((L1*r2-L2*r1)/(r2-r1))/ log(L1r2/L2r1)

c.计算25%时的定拉伸应力ζε=Fε/A

ζε: 25%定拉伸应力; Fε:25%的定拉伸时的负荷; A:试验片的截面积;

d.静态剪切弹性率G的计算:

Gε=ζε/(α-1/α2) ε=25%时

Gε: 25%定拉伸的静态剪切弹性率; α=1+ε=1.25

计算时取4个数据的平均值,有效数值保留小数点后两位.

ζ(t)=ζ0*sin(wt+δ)= ζ0(cosδ*coswt-sinδ* coswt)= ζ0cosδ*coswt-ζ0 sinδ* coswt ζ0cosδ*coswt是与变形同相位的应力分量

ζ0 sinδ* coswt是与变形相位差为90°的应力分量

求两个方向应力分量与变形量峰值的比值为:

G1=ζ0cosδ*coswt/ r0

G2=ζ0sinδ* coswt/ r0

G1:存储弹性模量或动态弹性模量

G2:损耗弹性模量

在振动学中通常将损耗弹性模量G2与存储弹性模量G1的比值称之为损耗系数

η=G2/G1=(ζ0sinδ* coswt/ r0)/(ζ0cosδ*coswt/ r0)=tgδ

因损耗弹性模量G2=c(阻尼系数)*2π*f(振动频率),因此得出:

η=c*2π*f/G1 或G1= c*2π*f/ tgδ

从上式可以看出:

a.减震橡胶的损耗系数与橡胶自身的阻尼系数成正比,与振动频率成正比.

b.减震橡胶的动刚度是橡胶自身特性,当橡胶自身的阻尼系数确定时,动刚度与振动频率成正比.

c. 当橡胶自身的阻尼系数确定时,随着振动频率的增减, 损耗系数和动刚度同时增减但增减的幅度并不一致.

4.3动倍率:

4.3.1动倍率的定义指减震橡胶在一定的位移范围内所测定的动刚度与静刚度的比值,即:Kd/Ks

因Kd∽G1*S2 ,Ks∽G*S2 因此: Kd/Ks∽G1/G

G1:存储弹性模量; G:静态剪切弹性模量

从上式可以看出:动倍率与产品形状无关,是橡胶材料自身的特性.

对于发动机用减震橡胶而言,减震机理是吸收振动,要求动倍率越小越好,从动倍率的定义可以看出,若想减小动倍率需从两个方面入手:①增大静刚度②减小动刚度.如增大静刚度可

以使减震橡胶在静态时的支承作用增强,而减小动刚度可以减小振动的传递率,防止将发动机

倍率才具有可比性和实际意义.

4.4损耗系数: 在减震橡胶的受力过程中,橡胶的变形与橡胶的应力之间存在着一定的相位差,而橡胶的应力一般要超前于橡胶的变形一定的相位角δ.通常所说的损耗系数就是橡胶应力与橡胶变形的相位角δ的正切,即损耗系数η=tgδ.

4.5扭转刚度: 指减震橡胶在一定的扭转角范围内,其扭转力矩与扭转角之间的比值.

4.6耐久性能: 指减震橡胶在一定的方向一定的预加载荷、振幅、振动频率下,经往复振动n 次后产品完好或将产品往复振动直至破坏时的振动次数, 耐久性能是衡量一个减震橡胶件的安全性能和综合性能的重要指标.

三.减震橡胶制品常用材料

1.弹性体材料

1.1减震橡胶用弹性体材料的选用:

做为减震橡胶用的弹性体材料一般主要有以下几种:NR,SBR,BR,NBR,CR,EPDM,IIR,RUP等,其选用原则为:

一般常用减震橡胶材料为: NR,SBR,BR(发动机悬置,衬套等)

有耐油性要求的减震橡胶材料为:NBR(油管支架等)

有耐候性要求的减震橡胶材料为:CR(球销衬套)

有耐热性要求的减震橡胶材料为:EPDM(排气管吊件)

阻尼性要求大的减震橡胶材料为:IIR(因其加工工艺性差,一般不采用)

RUP一般用于减震支柱中的复原缓冲块.

1.2弹性体材料对减震特性的影响

从橡胶配方上考虑,影响橡胶的减震特性的主要因素是:生胶的选用;弹黑的选用和配合量;油的种类的选用.

下面以NR/SBR/BR系为例介绍橡胶配方与减震特性的关系:

①改变静刚度:生胶选用时改变SBR和BR的并用量对静刚度没有影响;碳黑选用时粒径小的碳黑可以提高静刚度,增大碳黑的配合量可以提高静刚度;油的选用时使用芳香烃油比使用环烷烃油的配方有利于提高静刚度;

②改变动刚度:生胶选用时减少SBR的并用量有利于降低动刚度, 改变BR的并用量对动刚度没有影响,碳黑选用时粒径大的碳黑可以降低动刚度,减少碳黑的配合量有利于降低动刚

度;油的选用时选用环烷烃油比使用芳香烃油有利于降低动刚度;

③改变动倍率: 生胶选用时减少SBR的并用量有利于降低动倍率, 改变BR的并用量对动倍率没有影响,碳黑选用时粒径大的碳黑可以降低动倍率,减少碳黑的配合量有利于降低动倍率;油的选用时使用环烷烃油比使用芳香烃油有利于降低动倍率;

④改变损耗系数:生胶选用时增加SBR的并用量有利于提高损耗系数, 改变BR的并用量对动倍率没有影响,碳黑选用时粒径小的碳黑可以提高损耗系数,增加碳黑的配合量有利于提高损耗系数;;

⑤耐久性:生胶选用时增加先增后减的变化趋势; 增

加BR的并用量耐久性会出现;因此SBR和BR

当,碳黑选用时粒径小的碳黑可以提高耐久性,增加碳黑的配合量耐久性:出现

后减的变化趋势,

2.刚性骨架

实际应用时减震橡胶基本都是带有刚性骨架的零件,同时这些刚性骨架都对减震橡胶的减震性能有一定的影响,它们起到联接和支撑作用.常用的刚性骨架材料有:钢,铝合金,工程塑料等.

2.1钢因其具有高强度而被广泛用于减震橡胶中,常用的结构形式有①板材冲压(热轧板,冷轧板);②冷拔管材③铸造件④锻压件等多种形式

2.2铝合金因其有较轻的比重而在汽车上得到越来越多的应用, 常用的结构形式有①板材冲压;②冷拔管材③铸造件④锻压件等多种形式

2.3因工程塑料的聚合体具有较轻的比重但其强度硬度较低,对温度的依赖性很强,高的热膨涨和低的热传导性,在使用时一般需对原材料进行处理,加入填料和加固物,减震橡胶中常用的塑料PA66加20%-40%的玻璃纤维,一般常用于衬套和副车架支承的外套管.

四汽车常用减震橡胶制品介绍：

1.发动机悬置类：发动机悬置是用于发动机与车身的联接,对发动机起到支承作用,在这个系统中发动机是产生振动的振动源,而车身防振对象,这就要求发动机悬置能够有效地吸收振动,避免将振动传递到车身,提高乘车的舒适性,为满足这一性能就要求发动机悬置具有足够的静刚度的同时应尽量减小动刚度.

2.驱动系统用减震件：驱动系统是指将发动机的动力传递到车轮的机构总成,主要有离合器变速器传动轴减速器差速器驱动桥和车轮组成,该系统主要的振动形式是扭振,该系统用减震件主要有用于传动轴的中心轴承,该产品的使用可避免传动轴过长造成固有频率降低而导致传动轴断裂,一般要求该产品的径向静刚度尽量小;

3.操纵系统用减震件：操纵系统是指将方向盘的角变位传递到车轮的机构总成,该系统主要的振动形式是扭转,最常用的减震件是各类衬套,其主要受到径向冲击力和轴向的扭转和偏摆一般要求该类产品的耐久性能好;

4.悬挂系统用减震件：悬挂系统主要作用是承受车体重量, 防止车轮的上下振动传递到车身,提高汽车的乘坐舒适性,同时能传递动力制动力和操纵时的侧向力,该系统使用的减震件特别多,如:前减上支架,后桥后弹性联接件,橡胶座分组件,防压垫,减震垫,弹簧垫,防撞垫,温定杆衬套,拉杆轴套,各类板簧衬套,各类摆臂衬套及各类缓冲块,现减震部生产的大部分产品是属于该系统的.

五.汽车用典型减震橡胶制品结构设计基础

1.发动机悬置

1.1普通标准结构

发动机悬置的工作状况如下:发动机是通过发动机悬置与车身相连接,发动机与车身之间发动机是振动源车身是防振对象,这就要求发动机悬置的性能为:能够有效地吸收振动,降低振动的传导率,避免将发动机的振动传递到车身,发动机工作时振动频率与振幅有如下关系,在低频振动时振幅较大,高频振动时振幅较小,因此对发动机悬置则要求在发动机低频振动区域

有较大的损耗系数,以便能够迅速将大的振幅消减下来,而在发动机高频振动区域有较小的动刚度, 以便能够更好地吸收发动机的振动降低振动的传导率.

通过近几十年的研究开发,一些形状结构被确定为基础设计,实际使用的发动机悬置大部分是在这些结构基础上的改型和调整.如图13-1所示,发动机的前悬置大多采用这种压缩/剪切结构,一般情况三点支撑的发动机都是采用前端两点后端一点的支撑形式,且两发动机前悬置采用倾斜一定的角度对装,在工作中同时受到压缩和剪切载荷的作用.而发动机的后悬置大多采用如图13-2所示这种楔形座结构,这种楔形对称结构的悬置在工作中易受到压缩和剪切变形,同时当弹性体部分设计成平行四边形结构还可以消除悬置所受的弯曲应力,这种楔形悬置的三个方向的刚度可以由空间尺寸和角度来决定,为各方向的刚度调整提供了方便. 图13-3所示的是一种衬套式的发动机悬置,这种结构都是由内外金属套管和橡胶硫化成型在一

图13 发动机悬置常用标准结构型式

以上这些发动机悬置都是属于常规的普通结构形式,对于在发动机的减震性能上都存在一定的局限性,对发动机悬置要求的性能是:高频时低的动刚度,低频时高的阻尼系数,实际上这是一对相互的矛盾体,因为悬置的动刚度和损耗系数都是橡胶自身的固有特性且都是随振动频率的增大而增大,在提高其损耗系数时动刚度也会随之增大,因此作为一般的减震橡胶已无法满足发动机悬置的这一特殊要求.

1.2 液压悬置

阻尼系数的这一特殊要求,采用了液体封入的结构形式,最早的液压悬置是德国大众于1979年开发的奥迪车用发动机液压悬置,现在这种液体封入技术已广范应用于汽车发动机悬置上. 发动机液压悬置从开始应用到汽车上至今主要经过了以下几个发展阶段.

1.2.1单通道结构液压悬置

发动机液压悬置发展的最初形式是如图14所示的单通道结构液压悬置,在液体封入前前,

其性能与一般减震橡胶相似,当液体封入后, 液压悬置在低频振动区受到外力作用时,主体受压变形,压力传递到液体上,迫使液体从主液室向从液室流动,液体在通过通道时受到流动阻力,从而产生很大的损耗系数,使液压悬置在低频时具有较好的减震效果,当外加的振动频率等于液体的自身固有频率时,产生的损耗系数达到最大值.液体的自身固有频率与液封的结构及液体的性能有关:

ωn: 液体的固有频率

S0: 流道的截面积

K1: 主体的动刚度

K2: 液室部的动刚度

ρ: 液体密度

L0: 流道的长度

液压悬置设计时应考虑到使液体的固有频率调整到与防震对象的频率一致,使得液封具有最佳的防振效果.

1.2.2双通道结构液压悬置

当外界施加的振动频率超过液体的固有频率后,液压悬置的动刚度有增大的趋势,这时动刚度就不能满足使用的要求,需要对液压悬置的结构进行改良,改良方法如图15所示,在开设低频通道的同时增设可动板结构(或叫解偶膜).发动机在各个不同的工作状态其振动频率与振幅情况分布如下:

汽车行驶时: 振动频率在10HZ左右,振幅在±0.5mm至±1mm;

发动机空转时: 振动频率在20HZ至40HZ,振幅在±0.1mm左右;

发动机产生噪音时: 振动频率在50—200HZ,振幅在0.1mm以下;

当汽车在正常行驶时振动频率低振幅较大,可动板的移动量大,能够把可动板附近的高频通道封住,此时液体只在低频通道中产生流动,由于通道的阻力产生较大的阻尼系数,有利于阻止发动机的振动传递到车身,提高减震效果.

的滞后性,致使液体无法跟随外加振动而流动,在低频通道中不会产生液体的流动,此时因振幅较小,可动板的移动量小,不能将可动板附近的高频通道封住,可动板运动时带动周围的液体运动,使得液压悬置的动刚度降低,从而改善液压悬置在高频时的减震性能.

1.2.3双通道带翼板结构液压悬置

当外界施加的频率超过50HZ时,可动板振动的滞后性也使它无法跟随外界的振动而振动时,可动板的结构效应达到极限,动刚度又会有增大的趋势,此时如图16所示,在主体上增加翼板使液压悬置在可动板的结构效应达到极限后,翼板能始终跟随主体振动而振动,能对液室中

1.3.1可转换装置

随着人们对汽车乘坐舒适性的的要求的不断提高,开始出现了可转换装置的悬置,实现动刚度和阻尼的要求可以转换,图17就介绍了一种可转化装置的悬置,在传统的液压悬置的主体

和主液室间增加了一个附加膜,当发动机处在怠速空转时,附加膜和主体间的空气对降低小振幅的动刚度有一定的效果,当汽车行驶时,真空泵将空气全部吸出,附加膜直接和主体连在一起,整个装置就成了一个传统结构的液压悬置,实现在低频下的高阻尼作用.这样就可以随着发动机的信号,通过真空泵的开关,实现降低动刚度和增大阻尼间的随意切换.

图17 可转换装置液压悬置结构图

1.3.2主动装置

人们在新开发的产品中,有一种叫主动装置的悬置,这就意味着在运动中的零件可以对相关参数如阻尼和动刚度进行控制,以适合实际的行驶状态,主动意味着在短时间内这些参数可以调整. 图18就介绍了一种主动装置的悬置,在该结构中将通道壁设计成电极装置,通过对电极施加高电压,使得通道内的粘度增强,从而实现悬置从高弹性低阻尼的装态转变到高阻尼的装态,在这种主动装置中使用的液体主要是可导电硅油树脂,硅酸盐的悬浮液,但这些液体的长期稳定性不佳,在静置装态会出现沉定,这些沉定物不能在振动状态下分散,导致了液体不能

5.1.1橡胶的角部及橡胶与金属连接处应有R过渡,在所有影响耐久性的位置都应考虑R过渡,避免应力集中提高产品的耐久性;

5.1.2结构上不能有模具难以加工的以及生产困难的部位;

5.1.3在骨架与橡胶的过渡处应考虑有适当的强制飞边,可以提高粘接性能避免粘合剂流出而污染模具;

5.1.4骨架与橡胶模具的配合性是否良好,骨架的尺寸精度应合理;

5.1.5形状上能否保证橡胶在成型时的压力,避免橡胶流出而造成粘接不良;

5.1.6保证模具内部最小厚度尺寸在2mm 以上,以免模具因强度不足而变形;

5.1.7产品的必要尺寸是否标注清楚;

5.1.8衬套类产品的后道加工方法是否明确;

5.2材料上:

5.2.1骨架的材料及热处理方法是否明确;骨架的强度要求是否明确;

5.2.2橡胶材料是否明确;

5.3性能特性上:

5.3.1相关部件的使用场合,尺寸及安装条件是否明确㈩

5.3.2动静刚度的测定条件范围是否明确;

5.3.3动静刚度的公差范围是否合理,减震橡胶一般为:±15%;

5.3.4在各方向上都有刚度要求时应明确主方向,主方向的刚度应明确公差,其他方向刚度公差应放宽;

5.3.5耐久试验条件是否明确(方向,载荷/位移,频率,耐久次数等)

5.3.6现有试验设备的能力是否满足;

六.减震橡胶制品生产技术

1.橡胶混炼

为提高产品使用性能，改进工艺和降低成本，常在生胶中加各种配合剂，在炼胶机上将各种配合剂加入生胶制成混炼胶的过程称为混炼。混炼又分为粉碎、混入、分散、混合、塑化等几个阶段。粉碎是将较大块状配合剂粉碎成大小适当的细微颗粒，以便混入橡胶。混入是指在开炼机上包辊或密炼机有效区内将配合剂混入橡胶中。分散是混入橡胶后填料在机械力作用下被逐渐打碎成小颗粒的过程。混合是填料与其它配合剂均匀分布的过程。塑化是橡胶分子受机械化学作用而断链导致胶料粘度下降的过程。

1.1 配合体系:

1.1.1生胶:减震橡胶常用的生胶有:NR,SBR,BR,CR,EPDM,等

1.1.2硫化剂:减震橡胶一般常用的硫化剂为硫黄S(但CR除外一般采用过氧化物做为硫化剂),硫化剂的用量对橡胶的性能有很大影响,若硫化剂的配合量太少时,在橡胶硫化成型过程中,橡胶与粘接剂发生反应时,会使粘接剂中的硫化剂反渗到橡胶中,而造成橡胶与粘合剂发生反应产生的化学键不足,使粘接强度下降,若若硫化剂的配合量太多时,会造成硫化速度过快,T10过短,生产时胶料的安全性下降,一般情况下的减震橡胶硫化剂S的配合量在1.5—2份,这种配合量不会对生产造成太大的影响.

1.1.3促进剂:减震橡胶一般常用的促进剂为:CZ,NOBS,D,DM,M等,促进剂的选用原则是根据T10的长短,橡胶的硬度以及模具流道的长短,有时需根据生产的综合情况进行并用

1.1.4防老剂:在减震橡胶中应控制防老剂的配合量,因为防老剂会从橡胶中析出,而游离在橡胶的表面,将橡胶与粘合剂隔离开,造成粘接破坏或粘接强度下降,常用的防老剂有4010A,防老剂RD,防老剂A等.

1.1.5碳黑:减震橡胶中的碳黑选用主要考虑产品的耐久性和动倍率的平衡,一般情况碳黑的粒径越细其耐久性越好,但分散性差,动倍率高;碳黑的粒径越大其动倍率低,分散性好,但耐久性一般.

1.1.6油:减震橡胶中常用的油分为芳香烃油和环烷烃油,油的选用时主要考虑对动倍率和粘

接性能的影响,环烷烃油对降低动倍率效果较好,但对粘接的性能影响较大,选用时需考虑综合性能的平衡.

1.2混炼方法

混炼分为开炼机混炼与密炼机混炼。开炼机混炼灵活机动性大，适合规模小、批量小的生产，开炼机混炼分为三个阶段，包辊、吃粉和翻炼。包辊随温度不同而改变，吃粉是应在辊缝上保持适当堆积胶，使配合剂尽快混入橡胶，在翻炼中补充加工方法有八把刀、三折四扭和三角包等，其目的为使一个胶料左右上下尽量翻匀，影响开炼机混炼的因素有装料容量、辊距、辊温、辊速比、加料顺序等。

密炼机混炼有劳动强度低、生产效率高等优点。影响密炼机混炼的工艺因素有装料容量、加料顺序、上顶栓压力、转子转速、混炼温度和混炼时间等因素。

混炼胶的冷却、停放和保管。目前冷却方法有空气冷却、水冷却、造料冷却。停放能使胶料均匀分散，减少胶料收缩率。

2.骨架前处理

骨架的前处理：是指骨架在涂粘接剂之前,对骨架进行预处理的过程,其作用是去除骨架表面的油脂或氧化层,提高粘接剂与骨架的粘接力.主要有脱脂,抛丸(喷砂),磷化等工艺方法.

2.1脱脂:是将工件浸入到极性溶剂或碱液中,使得工件在溶液中脱去附着在表面的油脂的过程,脱脂过程中主要需控制溶液的浓度,温度和脱脂的时间等工艺参数.

2.1抛丸(喷砂): 是将工件放入到喷砂室中,利用压缩空气将砂粒抛射或喷射到工件表面,将工件表面的氧化皮或锈迹等去除,使工件暴露出基体,便于后续的磷化处理;

2.3表调:表调的作用是调整工件表面的PH值,同时为磷化时提供磷化结晶所需的晶核,表调液的浓度必需加以控制,若浓度过高时提供的晶核过多,会导致磷化的晶粒直径偏小且磷化结晶会产生堆积,若浓度过低时提供的晶核过少,会导致磷化的晶粒直径偏大而易破碎.

2.4磷化:是将工件浸入到磷化槽液中,使得工件表面均匀地覆盖上一层磷酸锌结晶,该结晶层可以将金属基体与外界隔离而避免发生电极反应,从而使金属骨架的粘接性能和防锈性能大幅度地提高,磷化层最理想的状态应为均匀的一层磷酸锌粒状单结晶层,应尽量避免形成多层结晶叠加现象,从而导致结晶层受力破碎.

2.5磷化结晶生成原理:

2.5.1磷化液的组成:磷化液根据液体主要成份可分为锌系,锌钙系,锌铁系等多种体系,现减震部使用的是锌系磷化液,其主要组成为:

①H3 4

②

③促进剂［O］促进剂浓度

2.5.2磷化反应过程:

①Fe+2H3PO4 Fe(H2PO4)+2H+

［O］

Fe(H2PO4)+ H3PO4 2

②3Zn(H2PO4) H2O Zn3(PO4)2.4H2O+4H3PO4

磷化层结晶体)

③ Fe+2Zn(H2PO4) H2O ［O］ Zn2Fe(PO4)2.4H2O+2H3PO4+ H2O

3.粘接剂涂布

3.1粘接机理(CH205/CH220为例):CH205的主要成份是酚醛树脂中含有一定量的氧化钛,CH220的主要成份是含有一定量碳黑、硫化剂、促进剂的卤化橡胶,在金属表面涂上CH205后, CH205中的酚醛树脂吸附在金属表面产生很强的粘接力,待CH205干燥后再涂上一层CH220, CH205与CH220能发生化学反应形成一定量的化学键,在硫化成型时CH220中的卤化橡胶与橡胶发生硫化交联反应,使得橡胶与CH220紧密联接在一起,这样就使得橡胶与金属

之间得以很好的粘接.

3.2粘接剂涂布工艺:粘接剂涂布的方法有喷涂法,刷涂法,浸涂法,这需要根据具体的产品来选择最佳的涂布方法,粘接剂的涂布工艺一般为:

CH205涂布

干燥(105℃) CH220涂布干燥(105℃)

3.3粘接剂涂布后的骨架管理:现减震部涂布后的骨架的使用有效期一般为15天,特殊骨架的有1周,对于超过有效期的骨架一般不直接使用,其处理方法为:⑴将涂布的粘接剂清除后,在进行脱脂,磷化,涂布处理;⑵直接在原涂层上加涂一层CH220,经试生产确认后可使用. 3.4粘接剂的选用:在选用粘接剂种类时,应根据不同的粘接剂做粘接性能试验来确定选用粘接剂种类,一般可根据胶种优先选用.

CH205/CH220 NR(一般减震件)

CH205/CH252 NR(特殊要求的减震件)

PM05/PC16 CR(一般减震件)

RM-1 NBR

CH218 AU/EU(聚氨脂)

粘接强度;

②硫化温度：影响了产品的硫化速度;

③硫化时间：在温度压力一定的情况下硫化时间决定了硫化反应的程度,时间过短会导致欠硫, 时间过长会导致过硫,对于产品质量而言,过硫具有和欠硫同等的影响效果

4.3硫化工艺参数制定方法：

硫化压力的确定:由试模工艺员通过试模验证,测定飞边厚度和检查产品外观质量来制定工艺压力,如产品飞边太厚、产品缺料、产品表面流痕、气泡等均需对设备压力进行调整,

再根据常规硫化压机压力换算表,最终来确定该模具在各硫化压机上的工艺压力.

硫化温度的确定:由试模工艺员根据各胶种通过试模验证,检查产品外观质量来确定模具温度,对于纯胶产品在保证产品在不焦边的前提下硫化温度可提高到180℃-190℃，对于带骨架产品硫化温度一般不超过165℃。同时记录试模时该硫化压机的设备设定温度,做为生产时进行温度设定的参考,因硫化设备的差异、季节的变迁、环境温度的变化等因素,导致设备设定温度与模具温度之间的关系发生变化,在生产时为保证产品质量的稳定,需严格控制实际的模具温度(检测模具中心部位),而设备设定温度允许存在一定的偏差,仅供参考.

硫化时间的确定:由试模工艺员根据产品厚度与参考硫化时间表，上下每间隔1～2分钟分别硫化出产品,明确标识后并解剖、观察产品内部致密程度以及胶料与骨架粘接的情况,若有刚度检测要求的,需将内部致密以及胶料与骨架粘接良好的产品,送技术中心试验室进行检测,再根据以上验证结果,确定最佳硫化时间.

4.4减震制品硫化成型方式

①模压法:指直接将胶料填入模腔,合模后再通过硫化压机加压和加热使混炼胶硫化成橡胶制品的硫化成型方式

②移模注压法:指先将模具合模后,再将胶料加入专用料杯中,通过硫化压机的压力传递将胶料经注料孔压入模腔, 再经过加压和加热使混炼胶硫化成橡胶制品的硫化成型方式.

③注射成型法:指硫化压机自身带有进料机构,胶料通过进料管的螺杆旋转将胶料带入贮料筒中预热,模具合模后通过贮料筒上端的液压活塞加压将胶料挤压进模腔,将混炼胶硫化成橡胶制品的硫化成型方式.

现介绍一种注射机的工作过程,该注射机上下热板最大距离为450mm,模具最小闭合高度为150mm,注射机下热板上联接有液压推出机构,可将下热板由工作主缸位置,推出到顶出缸位置.在硫化生产时,先将模具推出到顶出缸位置,将金属内套管安放在下模腔内,再按下自动工作按钮,推出机构将下热板连同中模板、下模板回位到工作主缸位置, 碰到行程开关后,工作主缸再自动上行完成合模,达到设定的合模压力后,抽真空系统开始起动,同时注射头开始注料硫化;在硫化完成后注射机工作主缸下行,带动上模板、中模板、下模板下行,流道板固定不动,流道板与上模板打开,上模板下行一段行程后,由于反拉杆作用将上模板的下行行程进行控制, 中模板、下模板继续下行, 碰到行程开关后, 液压推出机构将下热板连同中模板、下模板推出到顶出缸位置, 碰到行程开关后,顶出缸将中模板顶出一段行程,硫化好的产品连同中模板一起被顶出,再取出产品,按下顶出缸回位按钮后,顶出缸立即将中模板回位到顶出前位置,完成一个成型周期.

4.5硫化成型注意事项(以注射为例)

①胶料注射时间应控制在15～45秒,若注射速度太快,会使胶料进入型腔时摩擦生热大而造成产品在胶料溶接面处出现不良;会使胶料在注入时造成排气不及时而产生气泡;会使粘接剂产生流动而造成粘接不良和粘接剂流出污染模具;若注射速度太慢,会使胶料未完全进入型腔即在流道中部分硫化而造成粘接不良.

②放置骨架的时间应控制在30秒之内,时间过长会使粘接剂受热而自身发生硫化反应,从而失去粘接性能.

③脱模取产品时应避免野蛮操作,防止在橡胶和骨架之间产生不合理的拉力,因为在热的状态下粘接剂与橡胶之间的粘接强度很低,若存在不合理的拉力会使粘接剂与橡胶产生脱胶破坏.

④脱模剂的使用应避免在骨架部位喷上脱模剂,最好不要使用硅油类脱模剂,而应使用固化型脱模剂.

⑤模具的温度需严格控制:对于纯胶制品模具温度可以达到180℃～185℃,对于带骨架的制品模具温度需控制在165℃以下,因为温度高于165℃时,粘接剂的CH205易发生龟裂而造成粘接破坏.对于厚制品应考虑采用低温长时间硫化.

⑥应严格遵守硫化工艺防止硫化压力不足和硫化不完全的现象.

⑦模具上的进料点应尽量避开粘接面,防止橡胶注入时对粘接剂造成冲刷而导致粘接不良.

橡胶基本常识

第一部分：橡胶基本常识橡胶是通过提取橡胶树、橡胶草等植物的胶乳，加工后制成的具有弹性、绝缘性、不透水和空气的材料。高弹性的高分子化合物。分为天然橡胶与合成橡胶二种。天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成；合成橡胶则由各种单体经聚合反应而得。橡胶制品广泛应用于工业或生活各方面。橡胶按原料分为天然橡胶和合成橡胶。按形态分为块状生胶、乳胶、液体橡胶和粉末橡胶。乳胶为橡胶的胶体状水分散体；液体橡胶为橡胶的低聚物，未硫化前一般为粘稠的液体；粉末橡胶是将乳胶加工成粉末状，以利配料和加工制作。20世纪60年代开发的热塑性橡胶，无需化学硫化，而采用热塑性塑料的加工方法成形。橡胶按使用又分为通用型和特种型两类。是绝缘体，不容易导电，但如果沾水或不同的温度的话，有可能变成导体。导电是关于物质内部分子或离子的电子的传导容易情况。一、橡胶制品的用途，不同橡胶制品的优缺点介绍 1、天然橡胶 NR (Natural Rubber) 由橡胶树采集胶乳制成,是异戊二烯的聚合物.具有很好的耐磨性、很高的弹性、扯断强度及伸长率。在空气中易老化,遇热变粘,在矿物油或汽油中易膨胀和溶解,耐碱但不耐强酸。优点：弹性好，耐酸碱。缺点：不耐候，不耐油(可耐植物油) 是制作胶带、胶管、胶鞋的

原料，并适用于制作减震零件、在汽车刹车油、乙醇等带氢氧根的液体中使用的制品。 2、丁苯胶 SBR (Styrene Butadiene Copolymer) 丁二烯与苯乙烯之共聚合物，与天然胶比较，品质均匀，异物少，具有更好耐磨性及耐老化性，但机械强度则较弱，可与天然胶掺合使用。优点:低成本的非抗油性材质,良好的抗水性,硬度70 以下具良好弹力,高硬度时具较差的压缩性。缺点：不建议使用强酸、臭氧、油类、油酯和脂肪及大部份的碳氢化合物之中。广泛用于轮胎业、鞋业、布业及输送带行业等。 3、丁基橡胶 IIR (Butyl Rubber) 为异丁烯与少量异戊二烯聚合而成,因甲基的立体障碍分子的运动比其他聚合物少,故气体透过性较少,对热、日光、臭氧之抵抗性大,电器绝缘性佳；对极性容剂抵抗大,一般使用温度范围为-54-110 ℃。优点：对大部份一般气体具不渗透性,对阳光及臭气具良好的抵抗性可暴露于动物或植物油或是可气化的化学物中。缺点：不建议与石油溶剂，胶煤油和芳氢同时使用用于汽车轮胎的内胎、皮包、橡胶膏纸、窗框橡胶、蒸汽软管、耐热输送带等。4、氢化丁晴胶 HNBR (Hydrogenate Nitrile) 氢化丁晴胶为丁晴胶中经由氢化后去除部份双链，经氢化后其耐温性、耐候性比一般丁晴橡胶提高很多，耐油性与一般丁晴胶相近。一般使用温度范围为 -25~150 ℃。优点：较丁晴胶拥有较佳的抗磨性，具

橡胶减震资料(内容清晰)

伴随着汽车制造工业高性能技术的高速发展，汽车技术的发展一方面谋求汽车的使用经济性，同时，也正在改善汽车的舒适性、安全性。这就从减振、噪音、舒适性和行使稳定性的角度，对橡胶减振元件提出了更高的要求。与其他减振制品相比，橡胶减振制品具有以下优点 [1] ： (1)形状自由度较大； (2)可在 X、Y、Z 方向上旋转，具有六方向弹簧作用： (3)具有适度的阻尼性能，可在低频~高频的范围内加以利用； (4)同时具有减振、缓冲、隔音等多样性能； (5)冲击刚度大于动刚度，动刚度大于静刚度，有利于减小冲击变形和动态变形。汽车的振动现象十分复杂，最明显的振动是悬挂弹簧装置支承的簧上质量的固有振动。因此，减振橡胶制品主要用于控制汽车振动和噪声及改善汽车操纵稳定性,一般置于汽车发动机机架、压杆装置、悬挂轴衬、中心轴承托架、颠簸限制器和扭振减振器等部位，以改善汽车的安全性和舒适性。 1.橡胶材料性能要求及发展方向由于汽车的车轮、车型、车种以及悬挂机构不同，减振橡胶元件的种类也各不相同。用橡胶材料作为减振材料的优点在于 [2] ： (1)橡胶是非压缩材料，具有良好的阻尼特性，其泊松比接近 0.5，在弹性范围内的相对滞后值可以达到 10~65%，动、静模数之比为 1.5左右。 (2)橡胶的弹性变形比金属大的多(可达10000 倍以上)，而弹性模数比金属的小得多(为1/70 0 到 1/4000)； (3)形状能自由选择，可自由选择三个方向的弹簧常数比； (4)容易与金属牢固地粘合成一个整体，可使减振橡胶件体积变小，重量减轻，且支承方法也简单化。 (5)橡胶的声速为 40~200m/s，钢的声速却为 5000m/s。因此具有良好的减振、隔音和缓冲性能 [3] 。减振所用橡胶的品种很多，主要以天然橡胶和丁苯橡胶为主，为改善减振制品的耐热性，也使用丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)、丁基橡胶(I R)、三元乙丙橡胶(EPDM)等。通常针对不同的应用环境和使用要求，选用不同的橡胶材料或将几种橡胶共混以及采用某些改性方法来提高橡胶材料的某一项和几项性能。 1.1 低动倍率、高阻尼性能理想的橡胶减振制品应具有以下功能 [1] ： (1)支撑功能：为支撑要求重量的物体，必须确保足够的静态弹簧常数 Ks； (2)减振功能：相对要求的频率，应具有足够低的动态弹簧常数 Kd； (3)防振功能：为了控制共振(不可避免的)时的传导率增幅，所以应具有足够的高阻尼性。在所要求频率下的动态弹簧常数 Kd 和静态弹簧常数 Ks 的比值，称之为动态比例因子。这一比值愈小，减振性能愈好，但通常是 Kd/Ks＞1。为了减小动态比例因子，从橡胶配合方面或材料方面也可加以探讨。在提高防振功能上，采用高阻尼材料是有效的。对通常的硫化胶来讲，随着 Ks 的增加，Kd 不可避免地会出现增大的倾向。因此，从Kd 和 Ks 两者兼备的观点对橡胶的配合加以探讨是十分必要的。 NR 的特点是动态比例因子比其他橡胶低，所以天然橡胶应用最广泛。在天然橡胶胶料中当增加炭黑用量时就可达到高阻尼化，但同时也会使动倍率上升；而增大硫黄用量时动倍率就会降低，但同时也会使阻尼下降。从橡胶配合方面已有很多探讨工作。有专利介绍，在天然橡胶中配

橡胶基本知识

橡胶基本知识橡胶，同塑料、纤维并称为三大合成材料，是唯一具有高度伸缩性与极好弹性的高分子材料。橡胶的最大特征首先是弹性模量非常小，而伸长率很高。其次是它具有相当好的耐透气性以及耐各种化学介质和电绝缘的性能。某些特种合成橡胶更具备良好的耐油性及耐温性，能抵抗脂肪油、润滑油、液压油、燃料油以及溶剂油的溶胀；耐寒可低到－60℃至－80℃，耐热可高到＋180℃至＋350℃。橡胶还耐各种曲挠、弯曲变形，因为滞后损失小。橡胶的第三个特征在于它能与多种材料进行并用、共混、复合，由此进行改性，以得到良好的综合性能。橡胶的这些基本性能，是它成为工业上极好的减震、密封、屈挠、耐磨、防腐、绝缘以及粘接等材料。第一章橡胶的种类、特性和用途在全世界，橡胶（包括塑料改性的弹性体）的种类已超过100种。如果按牌号估算，实际上已超过1000种。一：橡胶的分类 1．按原材料来源与方法橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶两大类。其中天然橡胶的消耗量占1／3，合成橡胶的消耗量占2／3。 2．按橡胶的外观形态橡胶可分为固态橡胶（又称干胶）、乳状橡胶（简称乳胶）、液体橡胶和粉末橡胶四大类。

3．根据橡胶的性能和用途除天然橡胶外，合成橡胶可分为通用合成橡胶、半通用合成橡胶、专用合成橡胶和特种合成橡胶。 4．根据橡胶的物理形态橡胶可分为硬胶和软胶，生胶和混炼胶等。根据橡胶种类及交联形式，在工业使用上，橡胶又可按如下分类。一类按耐热及耐油等功能分为：普通橡胶、耐热橡胶、耐油橡胶以及耐天候老化橡胶、耐特种化学介质橡胶等。另一类按橡胶的软硬程度划分为：一般橡胶、硬橡胶、半硬质胶、硬质胶、微孔胶、海绵胶、泡沫橡胶等。具体分类方法见表一表一橡胶的分类

减震用橡胶材料及其应用

减震用橡胶材料及其应用随着现代工业的飞速发展，震动和噪音已经成为各个领域的严重问题：它会降低操作精度，影响产品质量；缩短产品寿命，使得高精仪器不能正常工作；危及安全性，使设备或构建物早期破坏；污染环境及影响人身健康，诸如地震之类的震动甚至还给人类的生命财产造成极大的损害。因此，研究和掌握震动控制与噪音控制技术已是各国工业发展面临的重大课题。消除震动和噪音的最根本和最好方法是减少或者消除震动源的震动，但实际上要想完全消除震动源的震动是不可能的，因此必须采取其他控制震动的方法。实际应用中最广泛、最有效的方法是使用各种减震制品，尤其是橡胶减震制品。它能够有效地隔离震动与激发源，还可以缓和震动体的震动，因此被广泛地应用于各种机动车辆、飞机、船舰等的动力机械及风机、水泵等辅助设备和仪器的震动隔离。近年来，一些大型建筑物和桥梁等也采用了隔离地震的层压橡胶垫支撑建筑物。对于结构震动和结构噪音的阻尼处理，也广泛地使用特殊的橡胶材料，称为黏弹性高阻尼材料。 1 橡胶的减震作用及减震橡胶材料橡胶的特点是既有高弹态又有高黏态，橡胶的弹性是由其卷曲分子构象的变化产生的，橡胶分子间相互作用会妨碍分子链的运动，又表现出黏性特点，以致应力与应变往往处于不平衡状态。橡胶的这种卷曲的长链分子结构及分子间存在的较弱的次级力；使得橡胶材料呈现出独特的黏弹性能，因而具有良好的减震、隔音和缓冲性能。橡胶部件广泛用于隔离震动和吸收冲击，就是因为其具有滞后、阻尼及能进行可逆大变形的特点。橡胶的滞后和内摩擦特性通常用损耗因子表示，损耗因子越大，橡胶的阻尼和生热越显著，减震效果越明显。橡胶材料损耗因子的大小不仅与橡胶本身的结构有关，而且与温度和频率有关。在常温下，天然橡胶(NR)和顺丁橡胶(BR)的损耗因子较小，丁苯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、乙丙橡胶(EPR)、聚氨酯橡胶(PU)和硅橡胶的损耗因子居中，丁基橡胶(HR)和丁腈橡胶(NBR)的损耗因子最大。用作减震目的的橡胶材料一般分5种，即NR，SBR，BR为普通橡胶材料；NBR用于耐油硫化胶；CR用于耐天候硫化胶；IIR用于高阻尼硫化胶；EPR用于耐热硫化胶。NR虽然损耗因子较小，但其综合性能最好，具有优异的弹性，耐疲劳性好，生热低，蠕变小，与金属件黏合性能好，耐寒性、电绝缘性和加工性能也好，因此NR被广泛地用作减震目的，要求耐低温或耐天候性能时，可与BR或CR并用或共混改性。Nishiue等采用NR、BR及碳原子数大于4的含有-OH基团有机酸的金属盐制成的减震器具有较好的耐久性能，在70℃×22h和40℃×148h条件下的压缩永久变形分别为17.0%和11.7%。由于EPDM耐天候、耐臭氧老化、电绝缘性、耐热和耐寒等性能优异，近年来受到广泛关注。最近，日本三井化学公司与鬼怒川橡胶公司通过采用高相对分子质量的EPDM与低相对分子质量的EPDM

汽车橡胶减震技术应用

橡胶减振件在汽车中的应用汽车中的减振产品 * 悬置 * 副车架衬套 * 衬套 * 液压衬套液压衬套 * 曲轴扭转减振器 * 排气管吊耳 * 动力吸振器动力吸振器 * 支柱上支撑

一、动力总成悬置系统（一）、功能 1、降低动力总成振动向车身的传递 2、衰减由于路面激励引起的动力总成振动衰减由于路面激励引起的动力总成振动 3、控制动力总成位移和转角（二）、设计目标 1、系统的最高阶固有振动频率应小于发动机工作中的最小激振频率的动机工作中的最小激振频率的00.717717倍倍 2、系统的最低阶固有振动频率应大于发动机怠速动机怠速00.55阶激振频率阶激振频率 3、尽可能多的实现各自由度间的解耦 4、系统在系统共振频带内应有较大的阻尼值 5、动力总成在诸如汽车起步、制动、转向的特殊工况下位移值不能超过允许取值（三）、前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式 * 三点支承加扭转支撑杆 1、优点：悬置布置方便，便于安装 2、缺点：跳动与发动机扭矩有关跳动与发动机扭矩有关，纵摇与跳动相关纵摇与跳动相关，悬置载荷变化较大悬置载荷变化较大，对副车架的共振和冲击振动敏感 * 低扭矩轴系统 1、优点：悬置布置方便，便于安装，跳动与纵摇及扭矩分离良好 2、缺点缺点：纵摇模态和发动机转动较难平衡纵摇模态和发动机转动较难平衡，对副车架共振和冲击振动敏感对副车架共振和冲击振动敏感 * 平衡扭矩轴系统 1、优点：跳动和纵摇几扭矩解耦性良好 2、缺点缺点：：纵横模态和发动机转动之间调整较难纵横模态和发动机转动之间调整较难，悬置布置及连接较难悬置布置及连接较难 * 纯扭矩轴系统纯扭矩轴系统 1、优点：跳动和纵摇及扭矩完全解耦 2、缺点：：悬置布置连接困难悬置布置连接困难，特别对于手动变速箱特别对于手动变速箱（四）、动力总成悬置结构特点 * 长方形液压悬置

橡胶知识

三、硫化 1. 硫化对橡胶性能和影响 1)、定伸强度通过硫化，橡胶单个分子间产生交联，且随交联密度的增加，产生一定变形（如拉伸至原长度的200%或300%）所需的外力就随之增加，硫化胶也就越硬。对某一橡胶，当试验温度和试片形状以及伸长一定时，则定伸强度与MC（两个交联键之间橡胶分子的平均分子量）成反比，也就是与交联度成正比。这说明交联度大，即交联键间链段平均分子量越小，定伸强度也就越高。 2)、硬度与定伸强度一样，随交联度的增加，橡胶的硬度也逐渐增加，测量硬度是在一定形变下进行的，所以有关定促强度的上述情况也基本适用于硬度。 3)、抗张强度抗张强度与定伸强度和硬度不同，它不随交联键数目的增加而不断地上升，例如使硫磺硫化的橡胶，当交联度达到适当值后，如若继续交联，其抗张强度反会下降。在硫黄用量很高的硬质胶中，抗张强度下降后又复上升，一直达到硬质胶水平时为止。 4)、伸长率和永久变形橡胶的伸长率随交联度的增加而降低，永久变形也有同样的规律。有硫化返原性的橡胶如天然橡胶和丁基橡胶，在过硫化以后由于交联度不断降低，其伸长率和永久变形又会逐渐增大。 5)、弹性未硫化胶受到较长时间的外力作用时，主要发生塑性流动，橡胶分子基本上没有回到原来的位置的倾向。橡胶硫化后，交联使分子或链段固定，形变受到网络的约束，外力作用消

除后，分子或链段力图回复原来构象和位置，所以硫化后橡胶表现出很大的弹性。交联度的适当增加，这种可逆的弹性回复表现得更为显著。 2. 硫化过程的四个阶段胶料在硫化时，其性能随硫化时间变化而变化的曲线，称为硫化曲线。从硫化时间影响胶料定伸强度的过程来看，可以将整个硫化时间分为四个阶段：硫化起步阶段、欠硫阶段、正硫阶段和过硫阶段。 1)、硫化起步阶段（又称焦烧期或硫化诱导期）硫化起步的意思是指硫化时间胶料开始变硬而后不能进行热塑性流动那一点的时间。硫起步阶段即此点以前的硫化时间。在这一阶段内，交联尚未开始，胶料在模型内有良好的流动性。胶料硫化起步的快慢，直接影响胶料的焦烧和操作安全性。这一阶段的长短取决于所用配合剂，特别是促进剂的种类。用有超速促进剂的胶料，其焦烧比较短，此时胶料较易发生焦烧，操作安全性差。在使用迟效性促进剂（如亚磺酰胺）或与少许秋兰姆促进剂并用时，均可取得较长的焦烧期和良好的操作安全性。但是，不同的硫化方法和制品，对焦烧时间的长短亦有不同要求。在硫化模压制品时，总是希望有较长的焦烧期，使胶料有充分时间在模型内进行流动，而不致使制品出现花纹不清晰或缺胶等到缺陷。在非模型硫化中，则应要求硫化起步应尽可能早一些，因为胶料起步快而迅速变硬，有利于防止制品因受热变软而发生变形。不过在大多数情况下仍希望有较长的焦烧时间以保证操作的安全性。 2)、欠硫阶段（又称预硫阶段）硫化起步与正硫化之间的阶段称为欠硫阶段。在此阶段，由于交联度低，橡胶制品应具备的性能大多还不明显。尤其是此阶段初期，胶料的交联度很低，其性能变化甚微，制品没有实用意义。但是到了此阶段的后期，制品轻微欠硫时，尽管制品的抗张强度、弹性、伸

橡胶基础知识30题

?橡胶基础知识30题 ?来源：橡胶人才网添加时间：2010-07-13浏览次数：35次进入论坛交流 ? （一）什么是橡胶老化？在表面上有哪此表现？答：橡胶及其制品在加工，贮存和使用过程中，由于受内外因素的综合作用而引起橡胶物理化学性质和机械性能的逐步变坏，最后丧失使用价值，这种变化叫做橡胶老化。表面上表现为龟裂、发粘、硬化、软化、粉化、变色、长霉等。（二）影响橡胶老化的因素有哪些？答：引起橡胶老化的因素有： a）氧、氧在橡胶中同橡胶分子发生游离基链锁反应，分子链发生断裂或过度交联，引起橡胶性能的改变。氧化作用是橡胶老化的重要原因之一。 B臭氧、臭氧的化学活性比氧高得多，破坏性更大，它同样是使分子链发生断裂，但臭氧对橡胶的作用情况随橡胶变形与否而不同。当作用于变形的橡胶（主要是不饱和橡胶）时，出现与应力作用方向垂直的裂纹，即所谓"臭氧龟裂";作用于变形的橡胶时，仅表面生成氧化膜而不龟裂。 C）热：提高温度可引起橡胶的热裂解或热交联。但热的基本作用还是活化作用。提高氧扩散速度和活化氧化反应，从而加速橡胶氧化反应速度，这是普遍存在的一种老化现象--热氧老化。 D）光：光波越短、能量越大。对橡胶起破坏作用的是能量较高的紫外线。紫外线除了能直接引起橡胶分子链的断裂和交联外，橡胶因吸收光能而产生游离基，引发并加速氧化链反应过程。紫外线光起着加热的作用。光作用其另一特点（与热作用不同）是它主要在橡表面进生。含胶率高的试样，两面会出现网状裂纹，即所谓"光外层裂". E）机械应力：在机械应力反复作用下，会使橡胶分子链断裂生成游离基，引发氧化链反应，形成力化学过程。机械断裂分子链和机械活化氧化过程。哪个能占优势，视其所处的条件而定。此外，在应力作用下容易引起臭氧龟裂。 F）水分：水分的作用有两个方面：橡胶在潮湿空气淋雨或浸泡在水中时，容易破坏，这是由于橡胶中的水溶性物质和清水基团等成分被水抽提溶解。水解或吸收等原因引起的。特别是在水浸泡和大气曝露的交替作用下，会加速橡胶的破坏。但在某种情况下水分对橡胶则不起破坏作用，甚至有延缓老化的作用。 G）其它：对橡胶的作用因素还有化学介质、变价金属离子、高能辐射、电和生物等。

各种橡胶基本知识

橡胶基本知识及其制品缺陷与原因

第一节、硫化工应知应会硫化工应知应会的目的：促使硫化工掌握橡胶材料和硫化的基本知识，提高硫化工专业理论知识和操作技能，更有效地服务与新产品开发试试制工作从而提高硫化工自身的素质，使试制开发产品及时按期交样，并确保新模上线生产的产品合格率和生产效率最大化。一、应知： 1.熟知硫化三要素之间的相互关系及对产品的影响。 2.熟知橡胶产品各工序的生产，及其所使用的设备，设备的操作规程，产品的加工方法。 3.熟知模具、设备工装夹具的操作规程，安全知识及保养知识。 4.了解本公司橡胶产品的使用的胶料代号，胶种及硫化工艺性能，以及主导产品的主要工作部位，外观质量标准。 5.应知硫化时间制定的依据，并能对生产中出现的一般质量缺陷进行分析、解决，并对复杂的问题提出改进意见。二、应会： 1.能够熟练掌握及使用各类结构橡胶模具的试模方法。 2.能鉴别各种胶号、胶料及胶料的外观质量的好坏、并能根据胶料代号准确判定材料的硬度。 3.能看懂各类结构的产品图、模具图及了解模具加工的基本知识。 4.会使用游标卡尺、测厚仪、测温仪，并了解其工作原理。 5.能确定出最佳、最合理的硫化工艺参数、操作技能并应用于生产。 7.能分析试模、试生产过程中出现的质量缺陷的原因，并能提出改进意见。第二节、常见橡胶的基本知识橡胶的分类：天然胶与合成胶两种。 1.天然胶（NR）: 天然胶的原材料来源于橡胶植物树。其优点为：弹性好、强度高、绝缘性好、变形小、加工方便。其缺点为：不耐油、耐温性能差、易老化，一般都是并用掺合使用。一般生产汽车轮胎和一些减震耐磨的橡胶件。 2.合成胶：合成胶有：丁苯胶（SBR）、丁晴胶（NBR）、顺丁胶（BR）、乙丙胶（EPDM）、丁基胶（IIR）、氯丁胶（CR）、丙烯酸脂胶（ACM）、氢化丁晴（HNBR）、氯磺化聚乙烯（CSM）、氟胶（FKM）、硅橡胶（MVQ）等。 2.1.乙丙胶（EPDM），本厂代号为（E）优点：耐老化性能非常优异、耐天候、电绝缘性较好、冲击弹性较好、

汽车减震技术应用介绍

汽车减震技术应用介绍一、动力总成悬置系统（一）、功能 1、降低动力总成振动向车身的传递 2、衰减由于路面激励引起的动力总成振动衰减由于路面激励引起的动力总成振动 3、控制动力总成位移和转角（二）、设计目标 1、系统的最高阶固有振动频率应小于发动机工作中的最小激振频率的动机工作中的最小激振频率的00.717717倍倍

2、系统的最低阶固有振动频率应大于发动机怠速动机怠速00.55阶激振频率阶激振频率 3、尽可能多的实现各自由度间的解耦 4、系统在系统共振频带内应有较大的阻尼值 5、动力总成在诸如汽车起步、制动、转向的特殊工况下位移值不能超过允许取值（三）、前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式 * 三点支承加扭转支撑杆 1、优点：悬置布置方便，便于安装

2、缺点：跳动与发动机扭矩有关跳动与发动机扭矩有关，纵摇与跳动相关纵摇与跳动相关，悬置载荷变化较大悬置载荷变化较大，对副车架的共振和冲击振动敏感 * 低扭矩轴系统 1、优点：悬置布置方便，便于安装，跳动与纵摇及扭矩分离良好 2、缺点缺点：纵摇模态和发动机转动较难平衡纵摇模态和发动机转动较难平衡，对副车架共振和冲击振动敏感对副车架共振和冲击振动敏感 * 平衡扭矩轴系统

1、优点：跳动和纵摇几扭矩解耦性良好 2、缺点缺点：：纵横模态和发动机转动之间调整较难纵横模态和发动机转动之间调整较难，悬置布置及连接较难悬置布置及连接较难 * 纯扭矩轴系统纯扭矩轴系统 1、优点：跳动和纵摇及扭矩完全解耦 2、缺点：：悬置布置连接困难悬置布置连接困难，特别对于手动变速箱特别对于手动变速箱（四）、动力总成悬置结构特点 * 长方形液压悬置

减震橡胶相关知识及应用

减震橡胶知识及应用一.绪论现实生活中振动无处不在,振动的现象是不容忽视也是不可缺少的,人们一直致力于振动的产生,控制和消除的研究,所有的物体的振动都会产生声音,如果没有振动就不会有音乐,人类也无法进行语言交流了.但是振动也会对人们的生活产生许多不利的影响,如:共振会导致装置的损坏,噪音会影响人类的生活环境等.怎样将振动对人们产生的不利影响减到最小,是当前减震技术发展和追求的方向. 减震技术的核心是消除干扰性振动或找出解决的方法,现在比较适用和成熟的减震方法是橡胶减震系统,早在橡胶应用于工业之初,人们就使用了橡胶隔离来进行减震,但当时还没有有效的橡胶粘接技术,橡胶在减震领域的应用没有获得成功,随着橡胶粘接技术的的发展和运用,于1932年出现了最早的橡胶减震制品,使得减少底盘和引擎系统产生的振动成为可能,随后越来越多的金属和橡胶粘接的零件应用于差速器、后轴等汽车驱动系统,20世纪50年代起越来越多的发动机悬置得以应用,早在1979年德国大众成功地将液压悬置应用到发动机悬置系统,使得减震技术得到很大的发展,现在人们正在研究可转换装置和主动装置在工程上的实际应用. 二.减震橡胶基础理论 1.减震基础当沿重心轴方向对橡胶装置进行碰撞会产生一定频率的振动,如果系统内没有外力作用,激发振动将逐步衰减,衰减的速度取决于橡胶材料的减幅,根据牛顿定律将得到下面公式: 质量+阻力+弹力=0 若忽略减幅不计,可以得到橡胶的固有频率如下: f0=1/2πc/m f0 :固有频率。c:弹簧刚度。m:质量当碰撞力远离重心橡胶装置系统会在三个轴中产生扭转振动,各自的角频率为: ωD = c v /J ωD:角频率。c v:扭转刚度。J:惯量弹性体在正常情况下都有将逐渐增强的共振减小到一定水平的特性,橡胶减震器的隔离减震效率等于激振频率/固有频率即:η=f/ f0, 当η＞ 2 时,激振力将减少而且远不等于固有频率, 橡胶减震器将起到隔离振动的效果,当η=3时,减震效果将达到80%,也就是说仅有20%的激振振动在传播. 图1 振动传递示意图

橡胶加工工艺基础知识

橡胶加工工艺基础知识一、塑炼橡胶受外力作用产生变形，当外力消除后橡胶仍能保持其形变的能力叫做可塑性。增加橡胶可塑性工艺过程称为塑炼。橡胶有可塑性才能在混炼时与各种配合剂均匀混合；在压延加工时易于渗入纺织物中；在压出、注压时具有较好的流动性。此外，塑炼还能使橡胶的性质均匀，便于控制生产过程。但是，过渡塑炼会降低硫化胶的强度、弹性、耐磨等性能，因此塑炼操作需严加控制。橡胶可塑度通常以威廉氏可塑度、门尼粘度和德弗硬度等表示。 1、塑炼机理橡胶经塑炼以增加其可塑性，其实质乃是使橡胶分子链断裂，降低大分子长度。断裂作用既可发生于大分子主链，又可发生于侧链。由于橡胶在塑炼时，遭受到氧、电、热、机械力和增塑剂等因素的作用，所以塑炼机理与这些因素密切相关，其中起重要作用的则是氧和机械力，而且两者相辅相成。通常可将塑炼区分为低温塑炼和高温塑炼，前者以机械降解作用为主，氧起到稳定游离基的作用；后者以自动氧化降解作用为主，机械作用可强化橡胶与氧的接

塑炼时，辊筒对生胶的机械作用力很大，并迫使橡胶分子链断裂，这种断裂大多发生在大分子的中间部分。塑炼时，分子链愈长愈容易切断。顺丁胶等之所以难以机械断链，重要原因之一就是因为生胶中缺乏较高的分子量级分。当加入高分子量级分后，低温塑炼时就能获得显著的效果。氧是塑炼中不可缺少的因素，缺氧时，就无法获得预期的效果。生胶塑炼过塑炼时，设备与橡胶之间的摩擦显然使得胶温升高。热对塑炼效果极为重要，而且在不同温度范围内的影响也不同。由于低温塑炼时，主要依靠机械力使分子链断裂，所以在像章区域内（天然胶低于 110C ）随温度升高，生胶粘度下降，塑炼时受到的作用力较小，以致塑炼效果反而下降。相反，高温塑炼时，主要是氧化裂解反应起主导作用，因而塑炼效果在高温区（天然胶高于110C ）将随温度的升高而增大，所以温度对塑炼起着促进作用。各种橡胶由于特性不同，对应于最低塑炼效果的温度范围也不一样，但温度对塑炼效果影响的曲线形状是相似的。由前已知，不论低温塑炼还是高温塑炼，使用化学增塑剂皆能提高塑炼效果。接受剂型增塑剂，如苯醌和偶氮苯等，它们在低温塑炼时起游离基接受剂作用，能使断链的橡胶分子游离基稳定，进而生成较短的分子；引发剂型增塑剂，如过氧化二苯甲酰和偶氮二异丁腈等，它们在高温下分解成极不稳定的游离基，再引发橡胶分子生成大分子游离基，并进而氧化断裂。此外，如硫醇类及二邻苯甲酰胺基苯基二硫化物类物质，它们既能使橡胶分子游离基稳定，又能在高温下引发橡胶形成游离基加速自动氧化断裂，所以，这类化学增塑剂称为混合型增塑剂或链转移型增塑剂。 2、塑炼工艺生胶在塑炼前通常需进行烘胶、切胶、选胶和破胶等处理。烘胶是为了使生胶硬度降低以便切胶，同时还能解除结晶。

各种橡胶基本知识

各种橡胶基本知识橡胶基本知识橡胶是高弹性的高分子材料，由于橡胶具有其他材料所没有的高弹性，因而也称做弹性体，其基本特性如下： 1 有橡胶状弹性。 2 具有粘弹性。 3 有减震缓冲的作用。 4 对温度依赖大 5 具有电绝缘性。 6 有老化现象。 7 必须进行硫化。 8 必须加入配合剂 9 比重小，硬度低，柔软性好，透气性差。前言一. 橡胶在制鞋业中的应用: 1.历史可以远溯至1492年哥伦布发现美洲新大陆,早期的探险家发现印地安人使用巴西橡胶树之胶乳(天然橡胶)来制作" 胶鞋",防止脚被蛇虫叮咬,之後18世纪後期至19世纪初期,天然橡胶开始在欧洲用于胶管雨衣,胶鞋,但材料遇热变软发粘, 遇冷变硬脆裂,实用价值不大. 2.1839年,美国人固特异(C.Goodyear)发明了橡胶的硫化,硫化後橡胶产生本质的飞跃,性能大幅度提高.此橡胶大底在制鞋业中获得了广泛应用,随著橡胶工业的发展,丁苯橡胶等人工合成橡胶由于其性能突出,1951年後开始引入制鞋业大量使用. 生胶天然橡胶（NR） 1 来源 1. 野生橡胶：由野生树木植物采制的橡胶。银色橡胶菊，野藤橡胶等也属此类。 2. 栽培橡胶：主要是三叶橡胶树。 3. 橡胶草橡胶。一公顷可收150-200KG。 4. 杜仲胶：由杜仲树的枝叶根茎中提取。常温下无弹性，软化点高，比重大，耐水性好。可做塑料用。 1 天然橡胶制造和分级标准。 1. 烟片胶：消耗量占天然橡胶的80%。按照质量分为六个等级：RSSIX；RSS1#；RSS2#；RSS3#；RSS4#；RSS5#。质量按顺序降低。 2. 绉胶片： 1）白绉胶==>质量最好 2）褐绉胶==》质量普通 3) 毛绉胶==》质量最差 3. 马来西亚标准胶。品质稳定,杂质少,纯度高,国际标准. 4.专用天然橡胶 1 恒粘（CV）：加入0.15-4%的盐酸氢胺，使橡胶门尼值保持在60+-5度。生热低，耐屈挠性和耐磨性好，为制造高速轮胎重要原料。 2 低粘（LV）橡胶：门尼值为45+-5度，可以不经过素炼直接混炼。 3 轮胎橡胶 4 充油天然橡胶：低温防滑性好。 5 易操作橡胶（SP）和接枝橡胶（MG） 5.环氧化天然橡胶ENR 环氧化天然橡胶ENR是含有环氧结构的天然橡胶。具有优良的气密性，当环氧化程度达到70%时，和丁基橡胶具有相同的气密性。具有良好的耐油性。良好的防滑性能。天然橡胶主要应用: 轮胎,防震,输送皮带,制鞋业，乳胶应用. 天然橡胶未经素炼目尼值比较高（70-80）,流动性也差(不易卷附Roll).所以必须经过素练,降低胶料MOONEY （45+-5）值,才可使用. 素炼方法：1.万马力机混炼6分钟后于22"ROLL束薄三次,24hr 后检验硬度45-50度合格. 2.ROLL 机素炼。最少束薄15次。加入塑解剂M/DM，可缩短一半时间。特性: 优点:<1>止滑性,撕力,拉力较好;耐刺穿性好。耐低温性好。 <2>目尼值低素炼时易卷附Roll,说明其抓力较好,利用此特点常用风胶洗车. 缺点:<1>因天然橡胶含杂质故品质不稳定,着色性差, <2>延伸率,磨耗差,300%拉力比较差. <3>温度高于15度，磨

汽车橡胶减震制品模具设计

汽车橡胶减震制品模具设计摘要:在现代工业发展进程中，模具的地位及其重要性日益被人们所重视。可以毫不夸张的说，一个国家模具工业的技术水平高低直接代表着这个国家工业设计制造的技术水平。汽车生产企业也不例外，随着人们对汽车需求的增加和性能要求的不断提高，模压橡胶减震制品在汽车生产系统中得到了越来越广泛的应用。本文主要介绍汽车橡胶减震制品外形尺寸、收缩率的测量和计算，模具分型面、启模槽、余胶槽、定位销的设计以及模具型腔的加工精度、材质选择等过程。关键词：汽车；橡胶；模具前言：橡胶减震制品经过电热平板硫化机模压成型，在机械传动中属于一种弹性支撑的方法，主要用来减少由于机械往复惯性力和惯性力矩及其他干扰引起的机械震动和噪音。它具有良好的减震、缓冲和隔音作用。橡胶减震制品与橡胶密封类制品相比较，其尺寸精度要求较低，所以收缩率的选择就很容易。由于橡胶减震制品在实际使用中受力复杂，所以除工艺人员从橡胶材料(配方）上保证制品质量外，模具设计人员在确定减震产品模具结构时，应将保证制品的精密度和均匀性作为一个重要方面来考虑。合理的设计橡胶模具可以节约原料、降低制品成本、提高生产效率、保证制品质量。由于橡胶减震制品的形状千差万别，所以在其模具设计过程中，应针对具体制品的使用要求来进行综合性的分析和处理。 1、实物几何尺寸的测量选择三件制品样件测量其几何尺寸，取每一组数据的平均值。深入设备现场掌握制品的装置过程和使用要求，必要时对个别数据做适当的修整。此外。还要对制品的硬度、拉伸强度、压缩永久变形、扯断伸长率、热老化性能等技术指标进行试验，科学地组建原料配方，使制品能够满足使用条件。 2、确定分型面分型面是指模具的各个部分分开以便取出制品的界面，即各个模具元件(上模、中模、下模、芯柱等）的接触面。分型面位置的不同使其与成型制品型腔的相对位置也不同。分型面的位置选择、形状设计是否合理，不仅直接关系模具的复杂程度，也关系着模具制品的质量、模具的工作状态和操作的方便程度。因此，分型面的设计是模具设计中最重要的一步。分型面的设计要根据模型的几何形状合理安排，设计时应考虑是否有利于装料和制品取出，是否有利于胶料流动和排气，是否有利于制品的外观质量和机械加工等因素，安排分型面位置的基本原则是将分型面设计在制品最大断面轮廓的变径部位。 3、算制品的收缩率设计制品的收缩率非常重要，在橡胶模具设计中，收缩率是表示橡胶收缩性大小的一个数字指标。橡胶收缩性是指橡胶成型后所获得的制品从热模具中取出后，因冷却及其他原因而引起尺寸减小或者体积收缩的现象。所以橡胶硫化收缩率指在一定的工艺条件下生产橡胶制品，硫化后的橡胶制品尺寸与模具尺寸差值同制品尺寸之比。即:C＝(D模-D制）/D制×100％；式中C:橡胶的收缩率；D制: 硫化成型的制品尺寸；D模:模具型腔尺寸。影响橡胶模压收缩率的因素除胶料配方外，还有硫化过程中压力、温度、时间等要素之间的配合，因此收缩率是一个很难准确把握的数据。所以，一般橡胶制品的收缩率常常根据经验数值取值；而对于一些新配方胶料和模具设计者未接触过又无把握的胶料以及精确度要求较高的产品，则需要测定其收缩率。测定方法是:选择一副与该新产品形状和尺寸相近的产品模具，测量模具各部位尺寸后，在与新产品相同的硫化条件下压出三件产

中国橡胶金属减震器行业分析报告

中国市场调研在线

行业市场研究属于企业战略研究范畴，作为当前应用最为广泛的咨询服务，其研究成果以报告形式呈现，通常包含以下内容：一份专业的行业研究报告，注重指导企业或投资者了解该行业整体发展态势及经济运行状况，旨在为企业或投资者提供方向性的思路和参考。一份有价值的行业研究报告，可以完成对行业系统、完整的调研分析工作，使决策者在阅读完行业研究报告后，能够清楚地了解该行业市场现状和发展前景趋势，确保了决策方向的正确性和科学性。中国市场调研在线基于多年来对客户需求的深入了解，全面系统地研究了该行业市场现状及发展前景，注重信息的时效性，从而更好地把握市场变化和行业发展趋势。

2017-2023年中国橡胶金属减震器行业运营态势与市场前景预测报告报告编号：522199 市场价：纸介版7800元电子版8000元纸质＋电子版8200元优惠价：￥7500元可开具增值税专用发票在线阅读：温馨提示：如需英文、日文、韩文等其他语言版本报告，请咨询客服。 [正文目录] 网上阅读：第1章橡胶金属减震器行业概述11 第一节橡胶金属减震器基本概念11 第二节橡胶金属减震器基本特点11 第三节橡胶金属减震器产品分类12 第2章橡胶金属减震器市场分析15 第一节国际橡胶金属减震器市场发展总体概况15 一、国际现状分析15 二、国际发展趋势分析15 第二节橡胶金属减震器市场的发展状况15 一、橡胶金属减震器市场展基本情况15 二、橡胶金属减震器产品研究现状16 三、橡胶金属减震器行业发展中存在的问题16 第3章2016年中国橡胶金属减震器市场分析18 第一节我国橡胶金属减震器整体市场规模18 一、总体市场规模18 二、汽车用橡胶金属减震器规模18 （一）汽车用橡胶金属减震器总体规模18 （二）国内配套市场规模19 （三）售后维修市场规模20 三、主要企业生力21 第二节我国橡胶金属减震器市场发展现状分析22 第三节原材料市场分析22 一、钢材22 （一）钢铁行业发展概况分析22 （二）钢铁行业生产情况分析24 （三）钢铁市场价格情况分析24 （四）钢铁行业需求状况分析25 二、橡胶26 （一）中国橡胶生产的情况26

汽车用橡胶减振材料及制品的应用与发展

汽车用橡胶减振材料及制品的应用与发展王雪飞杨军摘要：本文概述了汽车用橡胶减振制品的材料技术和产品的应用和发展情况。关键词：汽车减振橡胶制品橡胶伴随着汽车制造工业高性能技术的高速发展，汽车技术的发展一方面谋求汽车的使用经济性，同时，也正在改善汽车的舒适性、安全性。这就从减振、噪音、舒适性和行使稳定性的角度，对橡胶减振元件提出了更高的要求。与其他减振制品相比，橡胶减振制品具有以下优点[1] ： (1)形状自由度较大； (2)可在X、Y、Z 方向上旋转，具有六方向弹簧作用： (3)具有适度的阻尼性能，可在低频~高频的范围内加以利用； (4)同时具有减振、缓冲、隔音等多样性能； (5)冲击刚度大于动刚度，动刚度大于静刚度，有利于减小冲击变形和动态变形。汽车的振动现象十分复杂，最明显的振动是悬挂弹簧装置支承的簧上质量的固有振动。因此，减振橡胶制品主要用于控制汽车振动和噪声及改善汽车操纵稳定性,一般置于汽车发动机机架、压杆装置、悬挂轴衬、中心轴承托架、颠簸限制器和扭振减振器等部位，以改善汽车的安全性和舒适性。 1.橡胶材料性能要求及发展方向由于汽车的车轮、车型、车种以及悬挂机构不同，减振橡胶元件的种类也各不相同。用橡胶材料作为减振材料的优点在于[2] ： (1)橡胶是非压缩材料，具有良好的阻尼特性，其泊松比接近0.5，在弹性范围内的相对滞后值可以达到10~65%，动、静模数之比为 1.5左右。 (2)橡胶的弹性变形比金属大的多(可达10000 倍以上)，而弹性模数比金属的小得多(为1/700 到1/4000)； (3)形状能自由选择，可自由选择三个方向的弹簧常数比； (4)容易与金属牢固地粘合成一个整体，可使减振橡胶件体积变小，重量减轻，且支承方法也简单化。 (5)橡胶的声速为40~200m/s，钢的声速却为5000m/s。因此具有良好的减振、隔音和缓冲性能[3] 。减振所用橡胶的品种很多，主要以天然橡胶和丁苯橡胶为主，为改善减振制品的耐热性，也使用丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)、丁基橡胶(IR)、三元乙丙橡胶(EPDM)等。通常针对不同的应用环境和使用要求，选用不同的橡胶材料或将几种橡胶共混以及采用某些改性方法来提高橡胶材料的某一项和几项性能。 1.1 低动倍率、高阻尼性能理想的橡胶减振制品应具有以下功能[1] ： (1)支撑功能：为支撑要求重量的物体，必须确保足够的静态弹簧常数Ks；

橡胶基础知识问答

1.天然橡胶初制品主要有哪些？答：由于橡胶消费的需要，固态生胶有烟胶片、风干胶片、绉胶片、颗粒橡胶等；商品胶乳有离心浓缩胶乳、膏化浓缩胶乳、蒸发浓缩胶乳等。 2.固态生胶和商品胶乳主要用于生产哪些工业产品？答：固态生胶主要用于制造各种轮胎、输送带、工业胶管、胶鞋等难于用胶乳直接成型的制品；商品胶乳主要用于地毯、各种浸渍制品、海绵和胶粘剂的生产。 3.目前世界上固态生胶的种类主要有哪些？答：目前世界上固态生胶的主要种类有：恒粘胶、低粘胶、5号胶、10号胶、20号胶、50号胶、通用胶、烟胶片、风干胶片、白绉片、褐绉片、子午线轮胎标准橡胶、航空轮胎标准橡胶、胶清胶等。 4.国产标准橡胶分为哪几个级别？答：GB/T 8081-1999将国产标准橡胶统一分为六个级别，即恒粘胶、浅色胶、5号胶（SCR5）、10号胶（SCR10）、20号胶（SCR20）和50号胶（SCR50）。 5.国产浓缩天然胶乳分为哪几个级别？答：GB/T 8289-2001将国产浓缩天然胶乳统一分为高氨离心浓缩胶乳、低氨离心浓缩胶乳、中氨离心浓缩胶乳、高氨膏化浓缩胶乳、低氨膏化浓缩胶乳五个级别。 6.什么是分级？答：每种产品都有相应的质量标准。按质量标准的要求，把产品分为相应的等级的过程就叫分级。 7.国产标准橡胶分级的依据是什么？其技术要求包含哪些质量项目？答：国产标准橡胶分级的依据是国家标准“天然生胶标准橡胶规格”。其技术要求包含杂质含量、灰分含量、氮含量、挥发物含量、塑性初值、塑性保持率、颜色指数、门尼粘度8个质量项目。 8.国产浓缩天然胶乳分级的依据是什么？其技术要求包含哪些质量项目？答：国产浓缩天然胶乳分级的依据是国家标准“浓缩天然胶乳氨保存离心或膏化胶乳规格”。其技术要求包含总固体含量、干胶含量、非胶固体、碱度、机械稳定度、凝块含量、铜含量、锰含量、残渣含量、挥性能脂肪酸值、KOH值11个质量项目。 9.国产标准橡胶对包装、重量和尺寸有什么要求？答：胶包用聚乙烯薄膜袋和聚丙烯编织袋双层包装；胶包重量每包净重40kg±0.2kg；胶包长600mm±20mm、宽400mm±20mm、高200mm±20mm。 10.标准橡胶包装袋上的“SCR”含义是什么？答：国产标准橡胶使用“SCR”代号。其中S代表“标准”、C代表“中国”、R 代表“橡胶”，意为标准中国橡胶。六个级别的代号分别为SCR CV（恒粘胶）、

橡胶减震

随着现代工业的飞速发展，震动和噪音已经成为各个领域的严重问题：它会降低操作精度，影响产品质量；缩短产品寿命，使得高精仪器不能正常工作；危及安全性，使设备或构建物早期破坏；污染环境及影响人身健康，诸如地震之类的震动甚至还给人类的生命财产造成极大的损害。因此，研究和掌握震动控制与噪音控制技术已是各国工业发展面临的重大课题。消除震动和噪音的最根本和最好方法是减少或者消除震动源的震动，但实际上要想完全消除震动源的震动是不可能的，因此必须采取其他控制震动的方法。实际应用中最广泛、最有效的方法是使用各种减震制品，尤其是橡胶减震制品。它能够有效地隔离震动与激发源，还可以缓和震动体的震动，因此被广泛地应用于各种机动车辆、飞机、船舰等的动力机械及风机、水泵等辅助设备和仪器的震动隔离。近年来，一些大型建筑物和桥梁等也采用了隔离地震的层压橡胶垫支撑建筑物。对于结构震动和结构噪音的阻尼处理，也广泛地使用特殊的橡胶材料，称为黏弹性高阻尼材料。 1 橡胶的减震作用及减震橡胶材料橡胶的特点是既有高弹态又有高黏态，橡胶的弹性是由其卷曲分子构象的变化产生的，橡胶分子间相互作用会妨碍分子链的运动，又表现出黏性特点，以致应力与应变往往处于不平衡状态。橡胶的这种卷曲的长链分子结构及分子间存在的较弱的次级力；使得橡胶材料呈现出独特的黏弹性能，因而具有良好的减震、隔音和缓冲性能。橡胶部件广泛用于隔离震动和吸收冲击，就是因为其具有滞后、阻尼及能进行可逆大变形的特点。橡胶的滞后和内摩擦特性通常用损耗因子表示，损耗因子越大，橡胶的阻尼和生热越显著，减震效果越明显。橡胶材料损耗因子的大小不仅与橡胶本身的结构有关，而且与温度和频率有关。在常温下，天然橡胶(NR)和顺丁橡胶(BR)的损耗因子较小，丁苯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、乙丙橡胶(EPR)、聚氨酯橡胶(PU)和硅橡胶的损耗因子居中，丁基橡胶(HR)和丁腈橡胶(NBR)的损耗因子最大。用作减震目的的橡胶材料一般分5种，即NR，SBR，BR为普通橡胶材料；NBR用于耐油硫化胶；CR 用于耐天候硫化胶；IIR 用于高阻尼硫化胶；EPR 用于耐热硫化胶。NR 虽然损耗因子较小，但其综合性能最好，具有优异的弹性，耐疲劳性好，生热低，蠕变小，与金属件黏合性能好，耐寒性、电绝缘性和加工性能也好，因此NR被广泛地用作减震目的，要求耐低温或耐天候性能时，可与BR或CR并用或共混改性。Nishiue等采用NR、BR及碳原子数大于4的含有-OH基团有机酸的金属盐制成的减震器具有较好的耐久性能，在70℃×22h和40℃×148h条件下的压缩永久变形分别为17.0%和11.7%。由于EPDM耐天候、耐臭氧老化、电绝缘性、耐热和耐寒等性能优异，近年来受到广泛关注。最近，日本三井化学公司与鬼怒川橡胶公司通过采用高相对分子质量的EPDM与低相对分子质量的EPDM并用，合作开发出一种新型耐热减震橡胶材料，并获得了日本专利。该减震橡胶的各项测试表明，其减震性能与NR相同，但其耐热性、低温柔软性要比NR等其他橡胶好。Iizumi采用EPDM制成用于汽车部件上的减震器用橡胶材料，具有很好的耐热性，在190℃×5h热老化后，材料仍具有很好的层间黏合性能。对低温动态性能要求苛刻的减震橡胶，往往采用硅橡胶；当要求高阻尼时可采用IIR 或卤化IIR；PU 具有优良的耐磨性、耐屈挠性和对烃类燃料及大部分有机溶剂的抵抗能力，同时具有很高的物理性能、良好的电绝缘性、黏合性和耐老化性能。PU 在减震隔音方面也得到了广泛应用，如Adachi 等采用PU 制得减震和隔音良好的橡胶片层，应用到地板、天花板及弯曲板后，效果良好。 2 减震橡胶制品的发展与应用