本发明属于板簧技术领域，特别是指一种板簧衬套结构及其压装方法。
背景技术：
在悬架系统的导向装置中(如摆臂、后桥、板簧等)，与车身连接的铰链点越来越多的采用橡胶衬套的连接方式。橡胶衬套以其隔振性能好，具有弹性特征及衰减特性等优点，已成为汽车上不可或缺的重要元件。
悬架摆臂衬套将悬架摆臂和车身(或车架、副车架)连在一起，当摆臂上下运动时，起到缓冲关节的作用，当悬架收到冲击时，起到缓冲作用，同时，作为汽车悬架系统的导向和传力元件，将车轮上的各种里传递给车身同时保证车轮按一定轨迹运动。
随着人们对车辆乘坐舒适性要求越来越高，对汽车悬架系统的特性的要求越来越大。为了减小摆臂上下运动时的阻力，同时有效的控制来自路面冲击而引起车身的振动，在设计时不仅要使摆臂衬套具有较大的径向刚度和轴向刚度来保证摆臂相对摆臂轴的轴向和侧向位置，而且要降低衬套的扭转刚度以减小阻力，提供悬架舒适性，但是对于衬套来说，增大径向和轴向刚度和减小扭转刚度是互相矛盾。
越来越多的轻型卡车、商务客车等车型中，在满足足够承载要求的前提下，车辆的设计越来越追求舒适性能，因而在其使用的板簧式非独立悬架结构中(大部分车型仍在使用该类悬架)，橡胶衬套式的连接方式也非常普遍。因此板簧卷耳衬套作为一个连接的软关节，如何在承受大载荷、大变形的情况下仍能够保持较长使用寿命是一个重要的研究课题。
现行比较普通摆臂衬套一般由金属内筒和金属外筒，以及两者之间的橡胶构成，三者通过硫化形成一体，然后将衬套压入摆臂本体，通过过盈配合使外管与摆臂本体结合一体。当衬套扭转刚度较大，舒适性变差，同时在大扭转角度下，产生较大的扭转力矩，橡胶内部产生较大的剪切力，衬套寿命大幅降低
板簧衬套的安装方法直接影响板簧衬套的性能、可靠性等，因此一个好的衬套必须有合理的安装方法。
如图1所示为现有技术板簧及衬套结构示意图，包括板簧01、金属外筒02、橡胶层03、金属内筒04及板簧卷耳05；现有技术的汽车板簧非独立悬架的衬套由金属内筒和金属外筒，以及两者之间的橡胶层构成，三者通过硫化形成一体，然后将衬套压入板簧卷耳中，通过过盈配合使金属外筒与板簧卷耳结合一体。但是在过盈配合装配过程中，因为过盈量过大，需要的压力较大，导致衬套橡胶层损坏及装配精度不足。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种板簧衬套结构及其压装方法，以解决衬套在过盈配合时，导致衬套损坏及装配精度不足的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种板簧衬套结构，包括两个外衬套、两个内衬套及一个轴管；两个所述外衬套套于所述轴管上，两个所述内衬套分别从所述轴管的两端设置于所述外衬套与所述轴管之间。
所述轴管为圆柱管结构，所述轴管两端均凸出于相对应的所述内衬套的端面。
所述外衬套包括内筒和橡胶层，所述橡胶层硫化于所述内筒的外侧面上；
所述内筒为设置有轴向贯通的开口的圆柱管结构；在所述内筒的两端部的内表面均设置有端部锥面；
所述橡胶层包括圆柱主体，在所述圆柱主体的一端设置有向所述圆柱主体的内径方向延伸的小圆环；在所述圆柱主体的另一端设置沿所述圆柱主体径向向外延伸的圆环，在所述圆柱主体的侧表面靠近所述圆环处设置有沟槽；
在所述圆环面向所述小圆环的一侧的边沿处设置有一圈锥面圆环；
所述圆柱主体的长度大于所述内筒的长度；
在所述圆柱主体的侧表面的轴向设置有多个小凸起。
所述内筒缺口的宽度＝π×(内筒的内径-内衬套的外径)+π×(筒体的内径-轴管的外径)+2。
所述圆柱主体设置有所述小圆环的一端与相近的所述内筒端部的距离，大于所述圆柱主体的另一端与相近的所述内筒端部的距离。
所述小凸起的截面为半圆形。
所述内衬套包括筒体及在所述筒体的一端沿所述筒体的径向向外延伸的圆环部；
在所述圆环部的外表面的边沿处设置有一圈截面为三角形的凸起，在所述圆环部的外沿设置有一圈斜切部；
在所述筒体的另一端内表面设置有一圈端部锥面；
在所述筒体的外表面及所述圆环部的内圆环面上设置有l形缺口；所述l形缺口的内侧宽度大于所述l形缺口外侧的宽度。
一种板簧衬套结构的压装方法，使用压装装置压装上述任一项的所述板簧衬套结构；
所述压装装置包括底座、两套压具、导杆、上板及液压缸；
两套所述压具分别相对固定于所述底座的上表面及所述上板的下表面；
所述液压缸设置于所述上板上，所述上板与所述底座通过所述导杆活动连接；
所述压具包括座板、螺旋弹簧、压芯及压板；
所述压板上设置有圆台面、小圆孔及大圆孔；所述压板的轴向中线、所述圆台面的轴向中线、所述小圆孔的轴向中线及所述大圆孔的轴向中线共线；
所述压芯沿轴线方向自一端向另一端延伸时，依次包括锥面、轴管圆柱面、轴管圆环面、中圆柱面、中圆环面、大圆柱面、弹簧圆环面及弹簧圆柱面。
所述压装方法，包括以下步骤：
1)将一个内衬套装到位于下面的所述压具的所述圆台面上，并与所述小圆孔的中心对齐，将一个外衬套套于所述内衬套上；
2)将轴管插入所述内衬套内，使所述轴管的一端与所述轴管圆环面贴合；
3)从上往下将板簧放下，并使板簧卷耳与所述外衬套的橡胶层接触；
4)将另一个外衬套套于另一个内衬套上，使得该内衬套的中心与位于上面的所述压具的压芯的中心线重合，并使得该外衬套的橡胶层与所述板簧卷耳的另一端贴合；
5)通过所述液压缸向下移动所述上板及位于上面的所述压具，将位于上面的外衬套、内衬套和所述板簧压下，使两个外衬套和两个内衬套被压入所述板筑的卷耳中。
本发明的有益效果是：
本技术方案通过特定的板簧衬套结构及配合的压装装置，提高了板簧衬套的装配可靠性及保证了板簧衬套的性能，提高了安装精度及效率。
附图说明
图1为现有技术板簧及衬套结构示意图；
图2为本发明结构示意图；
图3为本发明压装前的主视图；
图4为图3的a-a剖视图；
图5为外衬套压装前的示意图；
图6为内筒的示意图；
图7为内衬套压装前的示意图；
图8为板簧衬套总成的各件压入前示意图；
图9为板簧衬套总成压入后示意图；
图10为图9的i处放大图；
图11为压芯示意图；
图12为板簧衬套压入板簧卷耳后并安装到板簧支架上的示意图。
附图标记说明
01板簧，02金属外筒，03橡胶层，04金属内筒，05板簧卷耳，1外衬套，11内筒，111缺口，112端部锥面，12橡胶层，121小圆环，122圆角，123圆柱主体，124小凸起，125沟槽，126圆环，127锥面圆环，2内衬套，21外圆环面，22内锥面，23外锥面，24内侧锥面，25内圆环面，26l形缺口，27筒体，28端部锥面，3轴管，4板簧，41板簧卷耳，5销轴，6板簧支架，7底座，8压具，81座板，82螺旋弹簧，83压芯，831锥面，832轴管圆柱面，833轴管圆环面，834中圆柱面，835中圆环面，836大圆柱面，837弹簧圆环面，838弹簧圆柱面，84压板，841圆台面，842小圆孔，843大圆孔，9导杆，10上板，11液压缸。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
本申请提供一种板簧衬套结构，如图2至图12所示，包括两个外衬套、两个内衬套及一个轴管；两个外衬套套于轴管上，两个内衬套分别从轴管的两端设置于外衬套与轴管之间。
同时，板簧衬套结构的设计还涉及到板簧4、销轴5、板簧支架6等。
板簧4的端部有板簧卷耳41，板簧卷耳41的宽度为l1，内径为d4，如图8所示。
轴管3为金属材料，内外为同心的圆柱面，两端都有倒角，便于安装，外径为d1，轴管3凸出内衬套2的外圆环面21的高度为h。
外衬套1由内筒11和橡胶层12硫化而成，内筒11位于橡胶层12内侧，内筒11相对橡胶层12内侧的圆柱主体123，一端缩进c1，另一端缩进c2，圆柱主体123长度为a1，内筒11长度为a2，a2＝a1-c1-c2，c1＞c2。
内筒11为高强度、耐磨耐热的非金属材料，内外为同心圆柱面，厚度为t2，长度为a2，内径为d2，包括缺口111、端部锥面112；缺口111的宽度为c3，c3＝π×(d2-d2)+π×(d1-d1)+2，其中d1为轴管3的外径，d2为内衬套2外径，用于内筒11的直径的收缩；端部锥面112的截面与中心夹角为15°左右，用于减小端部刚度与内衬套2的干涉。
橡胶层12上有小圆环121、圆角122、圆柱主体123、小凸起124、沟槽125、圆环126、锥面圆环127，在本实施例及以下的各部件中，比如小圆环、小圆孔或小凸起中的小并不是指代大小，而仅是本申请中的命名，即使实际上的小也是相对而言，并不是指定在某个范围内为小或在某个范围内为大，因此，在本次说明以后，在以下的所有文字中出现的“大”或“小”均是如此，不再重复说明。
小圆环121包裹内筒11端部一部分，厚度为c1；圆柱主体123为橡胶层12的主体，厚度为t1，长度为a1，外径为d3，衬套压入前d3＞d4；圆柱主体123四周均布复数个小凸起124，小凸起124外表面为圆柱面，圆柱面高出圆柱主体123的高度为1～1.5mm，长度为a3，a3在圆柱主体123的长度a2的1/2～2/3之间；沟槽125的宽度a4为2～3mm，沟底直径为d4，d4＜d3，用途是安装后橡胶层12的流动，避免橡胶层12内伤和安装时与板簧卷耳的干涉；圆环126的厚度为t3，用于缓冲侧向力的作用，圆环126内侧到小圆环121的距离为a0；锥面圆环127的厚度和作用与圆环126相同。
外衬套1的制造时先用圆柱体内撑于内筒11内，使缺口111的宽度c3为π×(d2-d2)+π×(d1-d1)+2，然后进行橡胶层12成型，橡胶填满内筒11的缺口111，最后将内筒11和橡胶层12硫化在一起，外衬套1的内孔略呈椭圆形，d2＞d2。
内衬套2为非金属材料，机械强度、耐磨、润滑等性能优于金属材料，如改性尼龙pa66等，内衬套包括筒体及在筒体的一端沿筒体的径向向外延伸的圆环部。在圆环部的外表面为外圆环面21，在圆环部的内表面为内圆环面25。
在圆环部的外表面的边沿处设置有一圈截面为三角形的凸起，在圆环部的外沿设置有一圈斜切部；凸起的内侧为内锥面22，凸起的外侧为外锥面23；斜切部为内侧锥面24。
在筒体的另一端内表面设置有一圈端部锥面；
上有外圆环面21、内锥面22、外锥面23、内侧锥面24、内圆环面25、l形缺口26、筒体27、端部锥面28等。筒体27为内衬套2的主体，内外为同心圆柱面，厚度为t3，内径为d1；大端由外圆环面21、内锥面22、外锥面23、内侧锥面24、内圆环面25等组成，用于缓冲侧向力的作用，外圆环面21的直径为d5，内圆环面25的直径为d6，外圆环面21到内圆环面25的厚度为t4；内侧锥面24与内圆环面25的截面夹角为4°，用于本发明安装后始终保持与板簧支架6的柔性接触；内锥面22和外锥面23的夹角大于120°，内锥面22和外锥面23的交线为尖圈，尖圈到外圆环面21的高度为h，直径为d7，与内侧锥面24的4°夹角一起，用于密封，防止灰尘和水等进入衬套内，d7＞d6＞d5＞d3；l形缺口26内侧宽度m1，外侧宽度m2，m1＞m2，π×(d1-d1)≤m1＜π×(d1-d1)+0.5，长度大于筒体27内径d1的1/3，用于筒体27内径d1的收缩。
板簧衬套总成在压装前t1＞t2＞t3，t3≥t4，d2＞d2，d3＞d4，如图2至图8所示。
本技术方案是用专用装置将安装好的两个外衬套1、两个内衬套2和一个轴管3一起压入板簧4的板簧卷耳41内，专用装置包括底座7、上下两个压具8、导杆9、上板10、液压缸11等。
压具8由座板81、螺旋弹簧82、压芯83、压板84等构成，如图8、图9、图10所示。
压板84上有圆台面841、小圆孔842、大圆孔843，圆台面841高出压板84上平面的高度等于板簧衬套安装后轴管3端部高出衬套的高度h，用于保证板簧衬套和轴管3安装后，轴管3端部相对板簧卷耳41的两端高度；小圆孔842和大圆孔843的轴线共线，用于压芯83的安装和运动的导向作用，如图8、图9、图10所示。
压芯83上有锥面831、轴管圆柱面832、轴管圆环面833、中圆柱面834、中圆环面835、大圆柱面836、弹簧圆环面837、弹簧圆柱面838，压芯83上所有圆柱面的轴线共线。锥面831起到轴管3的安装导向的作用；轴管圆柱面832用于轴管3的轴向定位；轴管圆环面833用于轴管3的端部安装面；中圆环面835因螺旋弹簧82的弹力作用顶在压板84的小圆孔842内侧的圆环上；中圆柱面834和大圆柱面836起到压芯83的轴向运动的导向作用；弹簧圆环面837和弹簧圆柱面838用于螺旋弹簧82的固定，如图8至图11所示。
本申请具体压装方法如下：
如上，板簧衬套安装前，因外衬套1的内径为d2，内衬套2的外径为d2，d2＞d2，先将内衬套2装到下面的压具8的圆台面841上，并与小圆孔842中心对齐，然后将外衬套1套在内衬套2上，如图8所示；
同样，因内衬套2的内径d1，轴管3的外径d1，d1＞d1，将轴管3插入内衬套2内，并使轴管3一端与压芯83上的轴管圆环面833贴合，如图8所示；
从上往下将板簧4放下，并使板簧卷耳41与外衬套1的橡胶层12接触，如图8所示。
将另一个外衬套1套在另一个内衬套2上，小头朝下，内衬套2的中心与上面压具8的压芯83的中心线对齐，并使外衬套1的橡胶层12与板簧卷耳41的另一端贴合，如图8所示；
通过液压缸11向下移动上板10和上面的压具8，逐渐将上面的外衬套1、内衬套2和板簧4压下，使上下两个压具8的圆台面841之间距离为l1+2×(t3+t4)，这样，两个外衬套1和两个内衬套2就被压入板簧卷耳41中，板簧衬套总成在压装后缺口111的宽度c3由π×(d2-d2)+π×(d1-d1)+2变为2mm，d2＝d2，d3＝d4，板簧衬套总成变为紧固于板簧卷耳内的可运输、装配的功能整体，图9、图10、图12所示；
轴管3凸出内衬套2的外圆环面21的高度为h，尖圈高度h＞h，板簧4的宽度l1＞2×a0，使两个内衬套2在板簧卷耳41内保持一定距离，再用销轴5和螺母将板簧4固定到板簧支架6内，由于h＞h，衬套内部密封，防止灰尘和水等进入衬套内，如图12所示。
工作原理
1、如上，外衬套1的橡胶层12的外径d3＞板簧卷耳41的内径d4，加上橡胶层12上的小凸起124，当板簧衬套总成被压入板簧卷耳41中后，由于橡胶层12的挤压，内筒11的缺口111的宽度c3由(d2-d2)+π×(d1-d1)+2变为2mm，并挤压内衬套2mm，使内衬套2上的l形缺口26的宽度m1变到0.5mm以内，使内衬套2紧贴轴管3，由d2＞d2变为d2＝d2，由d3＞d4变为d3＝d4，这样，板簧衬套总成变为紧固于板簧卷耳41内的可运输、装配的功能整体。
2、在压装过程中，由于橡胶层12的变形量不大，内衬套2与轴管3之间摩擦力不是很大，这样，如果轴管3两端凸出内衬套2的外圆环面21的高度为h不一样的话，凸出大的一侧螺旋弹簧82受到压缩量就大，螺旋弹簧83的弹力就使轴管3向中部移动，保持轴管3两端凸出内衬套2的外圆环面21的高度为h相同。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。