一种空气弹簧支撑定位环的压装工装、方法及空气弹簧与流程

1.本发明涉及空气弹簧领域，具体涉及一种空气弹簧支撑定位环的压装工装、方法及空气弹簧。


背景技术：

2.空气弹簧是在一个密封的容器中充入压缩空气，利用气体可压缩性实现其弹性作用。空气弹簧被广泛应用于汽车领域，以实现减震效果。气囊与套接于气囊外部的导向套是空气弹簧不可或缺的部件，其中，气囊是通过支撑定位环实现与导向套的固定连接。然而，利用现有的工艺，在实现支撑定位环压装的过程中存在以下问题：
3.首先，在现有的工艺下，支撑定位环几乎不会发生形变，靠导向套发生形变实现气囊、支撑定位环及导向套的固定。支撑定位环需要在气囊处于自由状态下时装入气囊，然而当支撑定位环的外径与自由状态下的气囊内径相差较大时(例如支撑定位环的外径比自由状态下的气囊内径大5-30mm时)，支撑定位环的装配会变得非常困难。此外，该工艺下导向套外表面的防腐涂层在发生形变时容易脱离。
4.其次，在使用过程中，导向套的端部容易损伤气囊，降低空气弹簧的使用寿命。


技术实现要素：

5.鉴于以上现有技术的缺点，本发明提供一种空气弹簧支撑定位环的压装工装、方法及空气弹簧，以改善现有的工艺所致的支撑定位环装配困难的问题。
6.为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供一种空气弹簧支撑定位环的压装工装，包括：上模及下模；其中，上模的内部设置有第一模腔，所述第一模腔的端部设置有第一让位槽；所述下模包括：下模座、胀囊及胀模；下模座的内部设置有第二模腔，所述第二模腔的端部设置有第二让位槽，所述第一让位槽与所述第二让位槽相扣合，所述第二模腔内部设有定位台阶；胀囊设置于所述第二模腔内；胀模设置于所述第二模腔内，由若干个胀瓣围合而成，所述胀瓣的周向上设有凸起，所述胀瓣的内表面为锥面，对所述锥面施加外力时能使所述胀瓣向外移动。
7.在本发明一实施方式中，还包括冲头，所述冲头的端部为锥面。冲头的锥面与胀瓣的锥面相匹配，当冲头与胀瓣接触并发生相对移动时，冲头推动若干个胀瓣同步向外移动，使支撑定位环发生形变向外涨开并将导向套挤压至第一让位槽与第二让位槽内。
8.在本发明一实施方式中，所述胀囊包括：安装座及第一气囊，所述安装座安装于所述下模座上，所述第一气囊安装于所述基座上。安装座与第一气囊的连接处设置锯齿槽，第一气囊通过禁锢圈密封固定于安装座的锯齿槽处。锯齿槽的作用既能防滑又能增加密封性。
9.在本发明一实施方式中，所述下模座上设置有通气孔，通气孔设置于下模座的底部，所述安装座上设置有气体通道，气体通道的一端位于第一气囊的内腔连通，另一端与第一气囊的外界连通，所述通气孔通过所述气体通道与所述第一气囊的腔室相连通，通气孔
与气体通道的连接处设置有密封环，以防止气体流通过程中发生外溢。因此，可以在外部对第一气囊进行充气。压装时，第一气囊需为充盈状态，即内部冲有气体，且气压处于设定范围内，第一气囊的作用是将第二气囊固定在模腔(第一模腔及第二模腔)内，防止对支撑定位环冲压时第二气囊发生移动。
10.在本发明一实施方式中，所述第一让位槽的内表面为第一平滑曲面，所述第二让位槽的内表面为第二平滑曲面，所述第一平滑曲面与所述第二平滑曲面平滑连接。因此，当导向套被挤压进第一让位槽及第二让位槽内不会造成外表面的损伤，可以有效改善防腐蚀涂层脱离的问题。
11.在本发明一实施方式中，所述凸起的两个端面为朝轴心倾斜的锥面。从而保证压装时，能将导向套挤压至第一让位槽及第二让位槽内。
12.在本发明一实施方式中，所述胀瓣上设置有第一凹槽及第二凹槽，所述凸起位于所述第一凹槽与所述第二凹槽之间。第一凹槽及第二凹槽用于安装束缚圈。束缚圈可以为o型橡胶圈。
13.本发明还提供一种压装方法，包括步骤：
14.将支撑定位环放置于第二气囊的内腔中，并调整所述支撑定位环，直至所述支撑定位环与所述第二气囊同轴，且所述支撑定位环位于所述第二气囊的定位处；
15.将所述导向套置于所述压装工装内，所述导向套的端部位于所述定位台阶上；
16.将第二气囊置于所述压装工装内，所述第二气囊位于所述导向套的内部，所述胀囊部分位于所述第二气囊的内部；
17.对所述第一气囊进行充气，直至所述第二气囊被固定于所述第一气囊与所述第二模腔的内壁之间，对所述第一气囊进行保压；
18.利用冲头对所述胀模进行冲压，使所述胀瓣向外移动挤压所述支撑定位环向外膨胀，从而将导向套挤压进第一让位槽及第二让位槽内。
19.本发明还提供一种空气弹簧，所述空气弹簧内设置有支撑定位环，所述支撑定位环通过所述方法将所述第二气囊压装于所述导向套上，所述导向套与所述支撑定位环对应的位置处向外隆出一道环状筋环。
20.在本发明一实施方式中，所述导向套的两个端部分别设置有翻边，所述翻边的自由端朝向所述导向套的外侧翻，所述翻边的另一端朝向所述导向套的内侧翻，所述翻边由所述自由端向另一端平滑过度。
21.本发明空气弹簧支撑定位环的压装工装，若干个胀瓣在受到外力时向外扩张，使得支撑定位环向外膨胀发生形变，并将导向套挤压至第一让位槽与第二让位槽中，以完成压装。通过该工装能够使支撑定位环自内部向外涨压发生形变，因此，在压装过程中可以选择外径略大于第二气囊内径的支撑定位环，从而降低了支撑定位环的装配难度。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明压装工装的总成图；
24.图2为本发明下模座与第一气囊的装配图；
25.图3为本发明下模座与第一气囊的爆炸图；
26.图4为本发明第一气囊未充气时的结构示意图；
27.图5为本发明第一气囊充气后的结构示意图；
28.图6为本发明胀模的俯视图；
29.图7为本发明胀模的仰视图；
30.图8为本发明胀模的剖视图；
31.图9为本发明胀模与束缚圈的装配示意图；
32.图10为本发明胀模涨开后的结构示意图；
33.图11为本发明将支撑定位环放入第二气囊内的结构示意图；
34.图12为本发明胀爪收拢时与支撑定位环的配合结构示意图；
35.图13为本发明胀爪涨开后调节支撑定位环的结构示意图；
36.图14为本发明压装方法的流程图；
37.图15为本发明空气弹簧的结构示意图；
38.图16为本发明图15中ⅰ区域的放大图；
39.图17为本发明图15中ⅱ区域的放大图。
40.元件标号说明
41.100、上模；110、第一模腔；120、第一让位槽；200、下模；210、下模座；211、第二模腔；212、第二让位槽；213、定位台阶；214、通气孔；220、胀囊；221、安装座；222、第一气囊；223、气体通道；230、胀模；2310、胀瓣；2311、凸起；2312、锥面；2313、第一凹槽；2314、第二凹槽；2320、束缚圈；300、导向套；310、环状筋环；320、翻边；321、自由端；400、第二气囊；500、支撑定位环；600、弹性胀爪；610、滑套；700、摆动固定座；800、升降活塞；900、冲头。
具体实施方式
42.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
43.须知，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
44.请参阅图1，本发明提供一种空气弹簧支撑定位环的压装工装，包括：上模100及下模200，上模100与下模200可拆卸连接。其中，上模100的内部设置有第一模腔110，所述第一模腔110的端部设置有第一让位槽120；所述下模200包括：下模座210、胀囊220及胀模230；下模座210的内部设置有第二模腔211，第一模腔110与第二模腔211进行连通，所述第二模
腔211的端部设置有第二让位槽212，所述第一让位槽120与所述第二让位槽212相扣合构成一环形让位槽，所述第二模腔211内部设有定位台阶213；胀囊220设置于所述第二模腔211内，胀囊220在充气状态下可膨大撑开并将第二气囊400固定于第二模腔211内；胀模230设置于所述第二模腔211内、并位于胀囊220上方，胀模230与第二模腔211同轴。胀模230由若干个胀瓣2310围合而成，所述胀瓣2310的周向上设有凸起2311，所述胀瓣2310的内表面为1/n锥面2312，其中n为胀瓣2310的个数，取值范围为大于等于2的正整数。自由状态(即自然放置状态)下，n个胀瓣2310的1/n锥面1212彼此相连接构成一个完整的锥面。对所述1/n锥面2312施加外力时能使所述胀瓣2310向外移动，使所述凸起2311挤压支撑定位环500及导向套300，从而使导向套300向外隆起一环状筋环310。
45.请参阅图1，在本发明一实施方式中，还包括冲头900，所述冲头900的端部为锥面。冲头900安装于冲压设备上，冲头900的锥面与胀瓣2310的锥面2312相匹配，冲压设备带动冲头900下移，当冲头900与胀瓣2310接触并进一步向下运动时，冲头900推动若干个胀瓣2310同步向外移动，使支撑定位环500发生形变向外涨开并将导向套300挤压至第一让位槽120与第二让位槽212内。
46.请参阅图1，在本发明一实施方式中，第一让位槽120与第二让位槽212相扣合形成一个让位环。所述第一让位槽120的内表面为第一平滑曲面，所述第二让位槽212的内表面为第二平滑曲面，所述第一平滑曲面与所述第二平滑曲面平滑连接，并形成一环状凹槽。因此，让位环的内表面是平滑的，当导向套300被挤压进让位环内不会造成外表面的损伤，可以有效改善防腐蚀涂层脱离的问题。
47.请参阅图2至图3，在本发明一实施方式中，胀囊220可拆卸的安装于下模座210上，并位于第二模腔211内。可拆卸安装方式可以为螺栓安装。所述胀囊220包括：安装座221及第一气囊222，所述安装座221安装于所述下模座210上，所述第一气囊222安装于所述基座上。安装座221与第一气囊222的连接处设置锯齿槽，第一气囊222通过禁锢圈密封固定于安装座221的锯齿槽处。锯齿槽的作用既能防滑又能增加密封性。
48.请参阅图2至图5，在本发明一实施方式中，所述下模座210上设置有通气孔214，通气孔214设置于下模座210的底部，所述安装座221上设置有气体通道223，气体通道223的一端位于第一气囊222的内腔连通，另一端与第一气囊222的外界连通，所述通气孔214通过所述气体通道223与所述第一气囊222的腔室相连通，通气孔214与气体通道223的连接处设置有密封环，以防止气体流通过程中发生外溢。因此，可以在外部对第一气囊222进行充气。压装时，第一气囊222需为充盈状态，即内部冲有气体，且气压处于设定范围内，第一气囊222的作用是将第二气囊400固定在模腔(第一模腔110及第二模腔211)内，防止对支撑定位环500冲压时第二气囊400发生移动。
49.请参阅图6至图8，在本发明一实施方式中，胀瓣2310的个数越多支撑定位环500的压装效果越好，但是工装成本也就越高。在本发明一较优实施方式中，所述胀模230包括八个胀瓣2310。八个胀瓣2310环形排列围合成所述胀模230。胀瓣2310的数量为8个，兼顾了压装效果与工装成本。
50.请参阅图8，在本发明一实施方式中，所述凸起2311的两个端面为朝轴心倾斜的锥面。所述凸起2311的外侧面可以为圆柱面。或者所述凸起2311的外侧面可以是与所述环形让位环相匹配的环状曲面。从而保证压装时，能将导向套300挤压至第一让位槽120及第二
让位槽212内。
51.请参阅图9至图10，在本发明一实施方式中，所述胀瓣2310上设置有第一凹槽2313及第二凹槽2314，所述凸起2311位于所述第一凹槽2313与所述第二凹槽2314之间。第一凹槽2313及第二凹槽2314用于安装弹性束缚圈2320。冲头900进行冲压时，若干个胀瓣2310同步沿各自对应的径向外移，压装完成后，复位冲头900，在束缚圈2320的作用下，若干个胀瓣2310同步收缩，再次围合在一起。束缚圈2320可以为o型橡胶圈。
52.本发明还提供一种压装方法，包括步骤：
53.请参阅图11至图13，工作人员把支撑定位环500放置于第二气囊400内的合理位置，利用弹性胀爪600调整所述支撑定位环500，直至所述支撑定位环与所述第二气囊400同轴，且所述支撑定位环500位于所述第二气囊400的定位处。弹性胀爪600安装于相应的上下运动机构上，其工作原理是：通过该机构可拖动弹性胀爪600上升或下降。弹性胀爪600中部隆起，在隆起部位上端套置一个滑套610，滑套610的内表面为锥面，锥面的大口径朝下，小口径朝上。手动下拉滑套610可收缩胀爪，上推滑套610可释放胀爪，在自由状态时胀爪呈张开状态，在伺服机构的控制下，再通过手动操控滑套610的上、下，即可把预装入皮囊的支撑定位环推或者拉至需要的定位高度，且由于弹簧胀爪的端部设置有台阶，台阶的水平部位于第二气囊400的轴向相垂直，因此通过该台阶能保证支撑定位环500与第二气囊400轴向垂直。
54.请参阅图5及图14，将所述导向套300置于所述压装工装内，所述导向套300的端部位于所述定位台阶213上；将第二气囊400置于所述压装工装内，所述第二气囊400的端部位于位于第二模腔211的底部，所述第二气囊400位于所述导向套300的内部，所述胀囊220部分位于所述第二气囊400的内部；将气源对准通气孔214对所述第一气囊222进行充气，直至所述第二气囊400被固定于所述第一气囊222与所述第二模腔211的内壁之间，对所述第一气囊222进行保压。在进行本步骤时，需要确认通气孔214及气体通道223的密封性及连通性，以保证充气过程的顺利。所述保压是指第一气囊222内的气压维持在设定范围内，该设定范围是工作人员根据具体的实施环境设定的合理范围。保压可以包括但不限于以下方式：利用橡胶塞堵塞通气孔214或者利用气源封堵通气孔214。
55.请参阅图1，启动冲压设备，冲压设备带动冲头900对所述胀模230进行冲压，使所述胀瓣2310向外移动挤压所述支撑定位环500向外膨胀，从而将导向套300挤压进第一让位槽120及第二让位槽212内。在本步骤中，冲压前需进行冲头900及冲压设备检测，并确定胀模230是否装配好。在本步骤中，当导向套300被挤压至让位环内时，工作人员可根据实际条件选择是否需要保持挤压，保持时间(保持适当时间即可例如1-5s)等。
56.冲压设备复位，完成压装。
57.请参阅图15，本发明还提供一种空气弹簧，包括第二气囊400，第二气囊400的一端密封安装于摆动固定座700上，第二气囊400的另一端密封安装于升降活塞上，第二气囊400的外部设置有导向套，所述第二气囊400内设置有支撑定位环500，所述支撑定位环500通过所述方法将所述第二气囊400压装于所述导向套300上，所述导向套300与所述支撑定位环500对应的位置处向外隆出一道环状筋环310。
58.请参阅图16至图17，在本发明一实施方式中，所述导向套300的两个端部分别设置有翻边320，所述翻边320的自由端321朝向所述导向套300的外侧翻，所述翻边320的另一端
朝向所述导向套300的内侧翻，所述翻边320由所述自由端321向另一端平滑过度。翻边320的自由端321向外翻能有效避免导向套300对第二气囊400造成损伤，而另一端向内翻则是保证导向套300可以顺利装入第二模腔211内。
59.本发明空气弹簧支撑定位环500的压装工装，若干个胀瓣2310在受到外力时向外扩张，使得支撑定位环500向外膨胀发生形变，并将导向套300挤压至第一让位槽120与第二让位槽212中，以完成压装。通过该工装能够使支撑定位环500自内部向外涨压发生形变，因此，在压装过程中可以选择外径略大于第二气囊400内径的支撑定位环500(例如支撑定位环500的外径大于自由状态下第二气囊400于对应位置处的内径1-4mm)，从而降低了支撑定位环的装配难度。所以，本发明有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。
60.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。