魏二樓

(南京金三力高分子科技有限公司，江蘇 南京 210000)

近年來，隨著國家對汽車尾氣排放標準的提高及人們的節(jié)能理念的提升，一種新型且具有雙進氣通道的進氣歧管技術應運而生。其技術原理為：當發(fā)動機低速運轉(zhuǎn)時，發(fā)動機通過轉(zhuǎn)換尼龍閥片，使空氣沿著彎曲而又細長的進氣歧管進入氣缸，細長的進氣歧管提高了進氣速度，增大了氣缸內(nèi)的氣流強度，使進氣量增多，從而改善了燃燒過程，降低了燃油消耗，提高了發(fā)動機的動力性，增大了有效輸出扭矩。此外，可變長度進氣歧管還有減少汽油機廢氣排放量的作用；當發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時，通過轉(zhuǎn)換尼龍閥片，使空氣直接進入粗短的進氣歧管，因進氣歧管粗而短，導致進氣阻力減小，進而也使進氣量增多。以上效果的實現(xiàn)，主要是依賴于尼龍閥片對長、短進氣道進行切換。橡膠尼龍閥片是由尼龍骨架件外圍硫化粘接橡膠組合而成，由于尼龍件無法像通用橡膠件一樣可以任意剖開，進行斷面及型位尺寸的測量，故只能采取整件進行測量，而進行整件測量時，由于橡膠尼龍閥片是一個球面而無法進行定位，導致在測量過程中，橡膠尼龍閥片經(jīng)常晃動，往往導致測量的結(jié)果與真實值之間存在很大誤差，并且每一件產(chǎn)品多次測量的波動性大，因橡膠尼龍閥片尺寸問題，導致氣體在進氣歧管里經(jīng)常泄露，而此時，又因無法得到包膠模具的真實數(shù)據(jù)，不能及時準確的對包膠模具進行修整，影響產(chǎn)品的使用，增加了使用成本，降低了工作效率。因此需要研發(fā)一種能對具有凹槽的特殊閥片裝置進行檢測的裝置及方法。

1 橡膠尼龍閥片結(jié)構(gòu)

橡膠尼龍閥片結(jié)構(gòu)如圖1所示。尼龍閥片材料部件材質(zhì)要求為尼龍PA66-GF33；橡膠材料部件材質(zhì)要求為氟橡膠，硬度為60±5 Shore A；

如圖1，要先制備部件1，再將部件2硫化包膠到部件1四周。

2 尼龍閥片塑料件的制作

尼龍閥片塑料件由尼龍66、玻璃纖維和色母按質(zhì)量比例66:33:1組成，其中，尼龍66為聚己二酰己二胺，工業(yè)簡稱PA66，具有較高的熔點，在較高溫度也能保持較強的強度和剛度，也有很高的機械強度，軟化點高，耐熱，磨擦系數(shù)低，耐磨損，耐油，電絕緣性好，有自熄性，無毒，無臭，耐候性好，因而在汽車工業(yè)得到了大量應用，目前幾乎已能用于汽車的所有部位，如發(fā)動機部位，電器部位和車體部位。而發(fā)動機部位包括進氣系統(tǒng)和燃油系統(tǒng)，如發(fā)動機氣缸蓋罩、節(jié)氣門、空氣濾清器機器外殼；通過如上尼龍閥片本體的制作原料中增加玻璃纖維的目的是增強尼龍閥片本體的強度，使尼龍閥片本體拉伸強度高，伸長小、彈性系數(shù)高，剛性佳、彈性限度內(nèi)伸長量大且拉伸強度高，吸收沖擊能量大，且玻璃纖維為無機纖維，不燃性、耐化學性佳、吸水性小、尺度安定性、耐熱性均佳、便于加工；色母為主要起到染色著色作用；

其制備具體步驟為：

（1）烘干

將尼龍66、玻璃纖維和色母按所述比例混合，將混合料置于烘干機內(nèi)在120 ℃條件下烘干4 h。

（2）成型

將步驟（1）烘干后的混合料，在溫度為270 ℃的澆注機內(nèi)液化后，立即注入模具型腔內(nèi)，100 ℃加熱條件下，熱塑成型30 s后，即得到尼龍閥片圖2。

（3）修邊

對成型后的尼龍閥片塑料件進行修除廢邊及檢驗處理，尼龍塑料件的第一段部位1和第二段部位2的長度尺寸分別為28 mm、32 mm，寬度為27 mm。

3 橡膠尼龍閥片的制備

將尼龍閥片塑料件1置于模具中，在尼龍閥片塑料件1外圍一圈包上橡膠2得到橡膠尼龍閥片（圖1），制作完成后，取出橡膠尼龍閥片，橡膠2為氟橡膠，其組成成分及質(zhì)量比例為：生膠：氫氧化鈣：氧化鎂：棕櫚蠟：炭黑：助劑=81:2:5:1:10:1，生膠為橡膠材料的主體成份；氫氧化鈣用于氟橡膠硫化活性劑，能促進橡膠的硫化程度，改善氟橡膠的抗壓縮變形，提高硫化速度以及硫化程度；氧化鎂可以做硫化劑、活性劑，可增加膠料的堿性、同時具有吸酸作用、增加耐熱和導熱性、有利于硫化速度的提高；棕櫚蠟用于改善氟膠加工性能，提高氟膠流動性和脫模性；炭黑主要是在橡膠中起補強作用的；助劑用于改善橡膠的加工性能和提升橡膠制品的綜合性能指標，其制備具體步驟為：

（1）熱煉

將混煉膠置于開煉機輥筒上熱煉，待混煉膠包輥表面光滑平整后，即可按照所需膠片的厚度及寬度進行出片。

（2）預成型

核對膠料牌號、有效期是否正確、膠料出片尺寸是否符合要求，調(diào)整自動切條機，對膠片進行裁切，檢驗裁切得到的膠片重量是否符合要求范圍，并將成型好的膠料，整齊的排放在周轉(zhuǎn)箱里，填寫膠料管理卡，成型記錄。

（3）硫化

將尼龍閥片塑料件1置于模腔內(nèi)，將模具的中層板與下模合上，然后將步驟（2）得到的氟橡膠膠片填入注射模腔，此時，按動啟動按鈕，模具進入注射成型硫化機內(nèi)合模、上壓，在機臺上壓的過程中，氟橡膠沿著注射孔進入模腔內(nèi)，然后在溫度為170±5 ℃，壓力為10 MPa的條件下合模硫化8 min，冷卻后得到橡膠尼龍閥片；通過硫化工序，使得膠料的線性高分子通過交聯(lián)作用而形成網(wǎng)狀高分子，硫化得到的橡膠護套具備高強度、高彈性、高耐磨、抗腐蝕等優(yōu)良性能，消除永久形變，且在變形之后，也能迅速恢復原狀。

（4）修邊

將步驟（3）得到的橡膠尼龍閥片與標準樣件核對，手工先去除多余的大廢邊，然后在溫度為-60±5 ℃，轉(zhuǎn)速為65±10 r/min，彈丸粒徑為Ф1.0 mm的條件下進行冷凍修邊。

（5）清洗干燥

將步驟（4）冷凍修邊后得到的橡膠尼龍閥片裝入清洗袋內(nèi)，放入清洗機內(nèi)，使用常溫清水清洗3 min，然后將橡膠尼龍閥片置于烘干機內(nèi)，在溫度為70~80 ℃下，烘干4 min即可，包上橡膠后得到的橡膠尼龍閥片圖3，且橡膠尼龍閥片的第一段部位1和第二段部位2的長度尺寸分別為31 mm、37 mm，寬度為34 mm。

4 組裝橡膠尼龍閥片的尺寸檢測輔助裝置

如圖4，檢測輔助裝置包括底座1、第一支架2、定位凸臺裝置3、第二支架5、定位球面裝置6、拉桿7、伸縮控制手柄8、第三支架9和第四支架10；底座為長方形鋼板，其左側(cè)有方形凹槽，第一支架垂直固定在底座1的左側(cè)凹槽內(nèi)，定位凸臺裝置固定于第一支架的頂部，底座與定位凸臺裝置的平行度為0.01；定位凸臺裝置的右側(cè)設有第一凸起，第一凸起的端部設有一個水平定位桿，水平定位桿垂直并位于第一凸起的外側(cè)，水平定位桿與底座平行；第四支架豎直固定在底座的右側(cè)；第三支架固定于第四支架的頂端；第三支架的左上方設有一套管；伸縮控制手柄通過鉸鏈連接于第三支架的右側(cè)；定位球面裝置上端設有通孔，下端左側(cè)設有第二凸起，第二凸起的端部為球面，定位凸臺裝置右側(cè)的第一凸起與第二凸起位于同一高度；定位球面裝置前后各設有第一滑塊和第二滑塊，第一滑塊和第二滑塊位于定位球面裝置的中部；拉桿穿過第三支架上的套管且一端與伸縮控制手柄通過鉸鏈連接，另一端插入定位球面裝置上端的通孔與其固定連接；第二支架垂直固定于第四支架上端的左側(cè)；第二支架的中間設有豎直方向的T型槽，T型槽上設有滑軌，第二支架與拉桿的平行度為0.01；定位球面裝置上的第一滑塊和第二滑塊裝配在第二支架的T型槽上的滑軌內(nèi)，這樣能保證定位球面裝置在水平運動過程中始終保持垂直狀態(tài)；橡膠尼龍閥片為尼龍閥片本體外圍一圈硫化粘結(jié)橡膠組成，定位凸臺裝置上第一凸起的長度為橡膠尼龍閥片4凸面凹槽長度的0.9倍；定位凸臺裝置上第一凸起的寬度為橡膠尼龍閥片凸面凹槽寬度的0.9倍，以使橡膠尼龍閥片的凸面凹槽可以緊緊卡在定位凸臺裝置上第一凸起，而不會對橡膠尼龍閥片造成損傷；

先將橡膠尼龍閥片第二段部位朝上，橡膠尼龍閥片第一段部位朝下，再放置于檢測輔助裝置上，檢測輔助裝置的定位凸臺裝置對準橡膠尼龍閥片凸面凹槽；拉動伸縮控制手柄，此時，伸縮控制手柄連接拉桿，并帶動定位球面裝置，使定位球面裝置在自然狀態(tài)抵住橡膠尼龍閥片凹面處，此時，橡膠尼龍閥片被緊固于檢測輔助裝置上，進而進一步測量尺寸。

5 小結(jié)

輔助測量裝置結(jié)構(gòu)簡單、便于操作，只要把橡膠尼龍閥片能夠貼合放置于輔助測量裝置上，拉動伸縮控制手柄，此時，伸縮控制手柄連接拉桿，并帶動定位球面，使定位球面在自然狀態(tài)抵住-橡膠尼龍閥片凹面處，且測試人員也不用將精力分攤于確定橡膠尼龍閥片是否晃動，勞動強度大大降低，測量效率得到提高，測量出的結(jié)果更加準確，尺寸測量的重復性與再現(xiàn)性比較好，使得MSA＜10。相比于原手工操作，完全依靠人為將橡膠尼龍閥片擺正，不僅測量效率得到提高，測量人員的勞動強度也進一步降低。