丰田合成的新型车门嵌缝条

放大  缩小 日期:2012-03-21     评论:0      
追求轧制和发泡成形的极限

车门嵌缝条由钢板制薄型嵌件,高刚性发泡硬EPDM(以下简称硬橡胶)以及柔性海绵EPDM(以下简称海绵橡胶)构成(图3)。

图3:车门嵌缝条的截面构造
三种三元乙丙橡胶(EPDM)挤压成形品中插入了钢板制嵌件。车门嵌缝条借助嵌件的反弹力结结实实地固定在车身上。

嵌件在提高车门嵌缝条强度的同时,还能作为弹簧维持车门嵌缝条嵌入车身的状态。将截面像“コ”字形一样冲压成形的嵌件摊开插入车身边部,此时借着嵌件想要复原的反弹力,车门嵌缝条会被结结实实地固定在车身上。

柔软的海绵橡胶用作雨水密封条,硬橡胶用作主要构造部件。海绵橡胶的表面覆盖有其他硬橡胶(混合比例不同于主要构造部件中使用的橡胶),因此总共使用了三种橡胶。

车门嵌缝条的主要制造工序是利用一个模具对三种橡胶和嵌件进行挤压从而形成产品形状,然后进行加硫和发泡的连续工艺。共采用了两种加硫方法。首先进行用高频像微波炉那样对材料内部进行加热然后再加硫的UHF(Ultra High Frequency:超高频)加硫法,和实施吹热风从表面加硫的热风加硫法。由于加硫需要花费时间,因此生产线的长度长达100m左右。

优化轧制的加工条件

嵌件在这条主生产线的旁边通过轧制加工进行制造。实现轻量化的首个关键点是减小嵌件厚度、并降低宽度。

嵌件的形状像鱼刺一样(图4,最终通过冲压将其加工成コ字形)。此前的嵌件厚度全部都为0.5mm,而此次开发的嵌件根据不同部位改变厚度,平均板厚减至0.4mm。宽度也从34mm降至32mm。在与原产品维持相同的车身嵌合力的同时,最大限度减轻了重量。

图4:金属嵌件的构造
通过四阶段轧制加工,从平板形成鱼刺形状。将其冲压成形为“コ”字形,用作车门嵌缝条的嵌件。

这个形状不是冲裁而成的,而是对厚0.5×宽30mm的长条平板进行轧制后形成的。丰田合成生产本部汽车密封(Automotive Sealing)业务部技术部部长伊藤雅彦表示,“这么薄的厚度,要是采用普通轧制法的话,会变得软绵绵”。

生产工艺是首先在平板的两侧开个裂缝,然后进行连续四阶段的轧制加工。虽然平均厚度为0.4mm,不过实际上厚度会因部位而变化,因此延展量不同,裂缝部分会扩大。用来确保嵌合力的部分需要强度,因此厚度稍微高于平均水平,其他部分尽力减薄。

这项加工非常难。如果根据部位改变厚度的话,容易发生变形尤其是曲翘。而丰田合成则发挥此前积累的轧制加工经验,完全满足了加工条件。

据介绍,嵌件要通过四个阶段进行轧制,而微细调整各个阶段的轧辊速度,一边拉拽工件一边进行轧制的话,就可以抑制变形。轧制时的加工条件就是最大的诀窍。

 
标签: 密封条
 
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