本發明涉及空氣彈簧部件制造，具體而言，涉及一種帶金屬支撐環的空氣彈簧囊皮的制備方法。
背景技術：
1、空氣彈簧懸架系統因其能根據負載變化自適應調節剛度，顯著提升駕乘舒適性與整車nvh（噪聲、振動與聲振粗糙度）性能，已在智能電動汽車中得到廣泛應用。橡膠囊皮作為該系統的核心部件，通過其上下端與金屬端蓋扣壓形成密閉氣腔，在充放氣過程中實現彈性支承與減震功能。
2、目前，國內空氣彈簧橡膠囊皮的性能與國際先進水平尚存差距，主要體現在囊皮的成型制造工藝上。傳統囊皮多采用“壓延簾子布裁切包覆成型后再硫化”的工藝，該工藝存在以下固有缺陷：（1）囊皮在成型過程中不可避免地產生簾子布對接拼縫，導致應力集中，耐久性較差；（2）硫化過程中囊皮的徑向擴展延伸性受限，影響最終產品的形狀一致性和力學性能。
3、國際上已實現批量生產的先進工藝，采用“擠出膠層加排布簾子線”的成型方式，并結合預硫化與二次硫化工序。該方法所制備的囊皮具備無縫成型、遲滯特性優、扭轉剛度低及耐久性佳等顯著優點。為進一步提升囊皮的耐久性與使用安全性，常在囊皮外壁增設金屬支撐環。該支撐環可在囊皮膨脹時提供機械限位，防止過度擴張，同時引導囊皮在形變過程中形成更規則的褶皺，減少內部摩擦與應力集中，從而延長空氣彈簧系統的整體壽命。
4、然而，金屬支撐環表面通常需進行電鍍鋅鎳處理以增強其抗腐蝕性。常規電鍍鋅鎳工藝在電鍍后通常還包括封閉處理（如浸漬封閉劑），以填充鍍層微孔、提升耐蝕性。然而，該封閉層會在金屬表面形成一層隔離膜，阻礙后續膠粘劑與鋅鎳鍍層的直接接觸與化學交聯，從而導致粘接強度不足、耐久性差。如何實現電鍍鋅鎳層與橡膠囊皮外壁之間持久、牢固的粘接，一直是行業內亟待突破的技術瓶頸。現有粘接方法往往存在粘接強度不足、耐環境老化性能差等問題，易導致支撐環脫膠或囊皮過早損壞，嚴重影響空氣彈簧總成的可靠性與使用壽命。
5、因此，迫切需要開發一種新的、可靠的制備方法，能夠系統性地解決上述問題，實現電鍍鋅鎳金屬支撐環與高性能橡膠囊皮之間的高強度、耐久性粘接。
技術實現思路
1、為克服以上現有技術的缺陷，本發明提供一種帶金屬支撐環的空氣彈簧囊皮的制備方法。該方法通過對金屬支撐環進行表面粗化與電鍍鋅鎳處理，并選用專為金屬粘接設計的膠粘劑體系；同時，創新性地采用擠出膠層與簾線排布相結合的囊胚成型工藝，并結合分段硫化過程。通過精確控制半硫化狀態與最終硫化工藝參數，使橡膠囊皮與支撐環在硫化過程中實現同步的化學交聯與結構成型，從而協同解決了電鍍金屬與橡膠界面粘接強度不足的行業難題，最終獲得兼具高耐久性、高可靠性與長壽命的空氣彈簧總成部件。
2、本發明提供一種帶金屬支撐環的空氣彈簧囊皮的制備方法，所述制備方法具體包括如下步驟：
3、步驟s1、將金屬支撐環先進行表面粗化處理后進行電鍍鋅鎳處理；
4、步驟s2、將表面鍍有鋅鎳層金屬支撐環依次涂覆底膠和面膠并干燥后得到支撐環涂膠件；
5、步驟s3、將氯丁橡膠與配合劑在密煉機中混煉，制得用于成型囊皮的終煉膠；
6、步驟s4、將步驟s3制得的終煉膠通過擠出機在芯棒上擠出膠層，并在膠層之間排布簾子線，形成多層結構的直筒形囊胚；
7、步驟s5、將步驟s4得到的直筒形囊胚放入模具中進行預硫化，得到半硫化的直筒形囊胚；
8、步驟s6、在步驟s5得到的半硫化的直筒形囊胚的外壁的預定位置涂刷表面處理劑，然后與步驟s2得到的支撐環涂膠件一起置于硫化設備的熱模中進行硫化處理，使直筒形囊胚與支撐環涂膠件在硫化過程中同步實現化學粘接并成型為中間鼓形的空氣彈簧囊皮。
9、與現有技術相比，本發明通過一體化的制備工藝，系統性地解決了電鍍鋅鎳金屬與橡膠囊皮之間的粘接難題。其優勢在于：對金屬支撐環進行表面粗化電鍍鋅鎳處理，并結合專用膠粘劑體系，極大提升了界面結合力；采用獨特的擠出膠層與簾線交替排布結構，形成了無縫且力學性能優越的囊胚；通過精確控制的預硫化與二次硫化工藝，使囊皮成型與金屬支撐環的化學粘接同步完成，實現了結構一體化和界面牢固性。最終產品具有高粘接強度、優異的疲勞耐久性和可靠的使用安全性。
10、在一種可能的實施方式中，所述步驟s1的具體操作如下：對金屬支撐環進行噴砂處理，使其表面粗糙度ra為4-10μm；隨后依次進行化學除油、酸洗、電解脫脂、活化、電鍍鋅鎳合金、鈍化、熱水洗和烘干處理。。
11、與現有技術相比，本發明金屬支撐環的表面粗糙度ra控制在4-10μm，增加橡膠與金屬支撐環之間的接觸面積，同時封閉劑槽跳過不浸入保證鋅鎳層與底膠的交聯反應活性；并特別省略了常規工藝中的封閉處理步驟，即不進行封閉劑槽浸漬，以保持鋅鎳鍍層表面的化學活性，利于后續與膠粘劑發生交聯反應。
12、在一種可能的實施方式中，所述步驟s2中，在完成電鍍鋅鎳處理后的24h內涂覆底膠，且底膠的型號為開姆洛克205，底膠層的厚度為5-10μm；面膠的型號為開姆洛克6253，面膠層的厚度為15-25μm；在涂覆底膠和面膠后分別經過烘干處理。
13、本發明采用底膠開姆洛克205，厚度控制在5-10微米；面膠為開姆洛克6253，厚度控制在15-25微米；面膠開姆洛克6253屬于高固含量型，耐預烘工藝，特別適用于后硫化粘接，確保了囊皮與電鍍鋅鎳層的支撐環的粘接。
14、與現有技術相比，本發明在電鍍后的有效時間管控確保鋅鎳層不受空氣氧化，保持反應活性。
15、在一種可能的實施方式中，所述步驟s3中，配合劑包括氧化鎂、硬脂酸、第一防老劑、加工助劑、粘合增進劑、第二防老劑、補強填料、增塑劑、氧化鋅、粘接劑、促進劑和抗還原劑，且按照氯丁橡膠為100質量份計算，各配合劑的質量份數如下：氧化鎂3-5質量份、硬脂酸0.5-1.5質量份、第一防老劑3.5-7.5質量份、加工助劑0.6-1.4質量份、粘合增進劑0.6-1.4質量份、第二防老劑0.6-1.0質量份，補強填料35-55質量份、增塑劑8-12質量份、氧化鋅4-6質量份、粘接劑4-6質量份、促進劑0.7-1.3質量份和抗還原劑1-3質量份。
16、在一種可能的實施方式中，所述步驟s3的具體操作如下：先將100質量份的氯丁橡膠投入密煉機中，落下密煉機上頂栓進行塑煉；
17、塑煉60s后，升起上頂栓，加入3-5質量份的氧化鎂、0.5-1.5質量份的硬脂酸、3.5-7.5質量份的第一防老劑、0.6-1.4質量份的加工助劑、0.6-1.4質量份的粘合增進劑和35-55質量份的補強填料，落下上頂栓繼續混煉；
18、混煉15秒后，升起上頂栓，加入8-12質量份的增塑劑，落下上頂栓繼續混煉；
19、當混煉溫度達到108℃時，升起上頂栓清掃密煉機30秒，再落下上頂栓混煉至118℃時排膠，得到母煉膠片；
20、將室溫下停放12小時后的母煉膠片與4-6質量份的氧化鋅、0.6-1.0質量份的第二防老劑、4-6質量份的粘接劑、0.7-1.3質量份的促進劑、1-3質量份的抗還原劑一起投入到密煉機中，落下上頂栓進行混煉，當混煉溫度達到88℃時，升起上頂栓25秒，再落下上頂栓混煉至98℃時排膠，得到終煉膠；
21、得到的終煉膠在雙輥開煉機上出片，并在室溫下停放4小時后待用。
22、在一種可能的實施方式中，所述氯丁橡膠為硫調節型的baypren?711氯丁橡膠，所述氧化鎂為高活性氧化鎂ma-150，所述硬脂酸為sa1850型硬脂酸，所述第一防老劑為防老劑dda-70、防老劑3100和防老劑oda的組合，所述加工助劑為mediaplast?at，所述補強填料為n550炭黑和n762炭黑的組合，所述增塑劑為vulkanol?ot增塑劑，所述氧化鋅為99.7%以上高含量的間接法氧化鋅，所述第二防老劑為防老劑mmbi-70，所述粘合增進劑為硼酰化鈷cf-23，所述粘接劑為p1620和p1507的組合，所述促進劑為促進劑mtt-80與促進劑mbts-75的組合，所述抗還原劑為hva-2。
23、在一種可能的實施方式中，所述步驟s4的具體操作如下：在芯棒上，先擠出內層膠，然后在所述內層膠表面均勻排布一層簾子線；接著在排布有所述簾子線的表面擠出中層膠，然后在所述中層膠表面均勻排布另一層簾子線；最后在排布有所述另一層簾子線的表面擠出外層膠，從而形成由內至外依次為內層膠、簾子線、中層膠、簾子線和外層膠的五層復合結構的直筒形囊胚。
24、與現有技術相比，本發明采用擠出膠層與排布簾子線的囊胚成型新工藝，無簾子布對接拼縫，二次硫化時囊胚徑向擴展延伸性好，更易與支撐環受力緊密貼合，提高了囊皮與電鍍鋅鎳層的支撐環的粘接性。
25、在一種可能的實施方式中，所述步驟s4中，簾子線的材質為聚酯，且線徑為0.5mm；得到的多層結構的直筒形囊胚的總厚度為2.2mm。
26、在一種可能的實施方式中，所述步驟s5中，預硫化的參數如下：蒸汽壓力為400-500kpa，時間為320-380s。采用上述參數確保囊胚呈半硫化狀態，剩余的交聯程度留作二次硫化粘接過程繼續完成。
27、在一種可能的實施方式中，所述步驟s6中，處理劑的型號為開姆洛克7701；硫化處理的參數如如下：合模壓力為180—200kgf，溫度為150—170℃，時間為10—18min。
28、與現有技術相比，本發明在囊胚二次硫化時在囊胚外壁的支撐環粘接位置事先涂刷一層表面處理劑開姆洛克7701，這是提升橡膠層的反應活性，增加交聯結點，來提高橡膠與支撐環的粘接力；同時對熱模施加180—200kgf的合模壓力，硫化溫度為150—170℃，硫化時間為10—18分鐘，二次硫化程度充分來保證空簧囊皮與電鍍鋅鎳層的支撐環的粘接強度。