趙建才，郭強(qiáng)強(qiáng)，沈偉平，姜麗麗

(建新趙氏集團(tuán)有限公司，浙江寧波 315615)

0 引言

車(chē)門(mén)、門(mén)框和門(mén)洞密封條構(gòu)成了車(chē)門(mén)的密封結(jié)構(gòu)。門(mén)洞密封條的擠壓成形工藝采用變截面技術(shù)，其外形輪廓要與密封面的輪廓相一致的。從斷面結(jié)構(gòu)看，門(mén)洞密封條主要由壓縮變形部和安裝部?jī)刹糠謽?gòu)成。壓縮變形部是起密封和反彈作用的主要部位，一般由發(fā)泡的海綿橡膠泡管(以下簡(jiǎn)稱海綿泡管)構(gòu)成。門(mén)洞密封條壓縮變形部位所處的密封面，要求金屬板和密封條的表面平整，無(wú)凹凸不平的焊接縫隙或褶皺變形，并且有足夠的密封力。本文作者對(duì)密封條進(jìn)行了一些理論研究，如彎曲唇邊起皺、壓縮變形、結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化、擠出成型、海綿橡膠材料本構(gòu)模型[1-5]。文中針對(duì)門(mén)洞密封條海綿泡管表面褶皺問(wèn)題，進(jìn)行工藝改進(jìn)試驗(yàn)，提出現(xiàn)場(chǎng)改進(jìn)措施。

1 海綿泡管的結(jié)構(gòu)特征

門(mén)洞密封條的海綿泡管內(nèi)部截面是變截面的，最薄處的壁厚為1.75 mm，最厚處的壁厚為2.9 mm，如圖1所示，虛線為可變區(qū)域的厚泡管內(nèi)壁，實(shí)線為薄泡管內(nèi)壁。海綿泡管材料密度一般為(0.6±0.05) g/cm3。

圖1 海綿泡管的結(jié)構(gòu)特征

2 海綿泡管表面褶皺表現(xiàn)形式

海綿泡管表面褶皺缺陷，主要有以下3種表現(xiàn)形式：

(1)門(mén)洞密封條擠出后目視檢驗(yàn)無(wú)缺陷，但用手模擬車(chē)門(mén)壓海綿泡管，表面出現(xiàn)褶皺，如圖2所示；

(2)門(mén)洞密封條裝配后目視檢查無(wú)缺陷，但用手模擬壓海綿泡，出現(xiàn)與圖2一樣的褶皺缺陷；

圖2 用手模擬車(chē)門(mén)壓海綿泡管的褶皺

(3)門(mén)洞密封條裝配后車(chē)門(mén)關(guān)閉2 h，目視發(fā)現(xiàn)泡管表面出現(xiàn)褶皺缺陷，如圖3所示。

圖3 車(chē)門(mén)關(guān)閉后出現(xiàn)的褶皺

海綿泡管表面褶皺屬于外觀缺陷，是海綿橡膠發(fā)泡后內(nèi)部氣孔堆積后產(chǎn)生的線形褶皺，不是泡管表面裂紋，如圖4所示，隨著時(shí)間延長(zhǎng)狀態(tài)不會(huì)越來(lái)越差。

圖4 海綿泡管表面微觀組織

3 影響海綿泡管表面褶皺的因素分析

(1)材料密度的影響分析

當(dāng)材料密度為0.55 g/cm3時(shí)，無(wú)論厚泡管斷面還是薄泡管斷面，表面都會(huì)發(fā)生褶皺；

當(dāng)材料密度為0.65 g/cm3時(shí)，薄泡管斷面無(wú)褶皺，但厚泡管斷面會(huì)發(fā)生褶皺；

當(dāng)材料密度為0.7～0.8 g/cm3時(shí)，無(wú)論厚泡管斷面還是薄泡管斷面，表面都不會(huì)發(fā)生褶皺。

(2)泡管變形的影響分析

當(dāng)泡管彎曲變形時(shí)，彎曲力越大，褶皺越嚴(yán)重；當(dāng)泡管正向壓縮變形時(shí)，壓縮量越大，褶皺越嚴(yán)重。

4 海綿泡管表面褶皺的改進(jìn)措施

(1)工藝改進(jìn)試驗(yàn)

措施1：調(diào)整膠料中促進(jìn)劑含量，促進(jìn)劑由1.5份增加至2.0份；調(diào)整材料密度由0.537 g/cm3至0.629 g/cm3；同時(shí)調(diào)整模具流道和模片厚度。試驗(yàn)結(jié)果：褶皺缺陷明顯改善，但未完全消除。

措施2：降低發(fā)泡劑用量，發(fā)泡劑由700 g降低至650 g，同時(shí)促進(jìn)劑由2.0份增加至2.5份，硫磺從300 g增加至380 g，材料密度調(diào)整至0.65 g/cm3?？傃b車(chē)間驗(yàn)證右前門(mén)未完全消除缺陷，其他三門(mén)缺陷消除。

措施3：對(duì)右前門(mén)擠出膠料密度再次進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整至0.7～0.75 g/mm3。試裝后褶皺問(wèn)題消除，但密封力偏大2～3 N，使得車(chē)門(mén)關(guān)閉力增大。

措施4：微調(diào)促進(jìn)劑和發(fā)泡劑，材料密度調(diào)整至0.7～0.8 g/cm3，斷面壁厚減薄0.2 mm。試裝后表面褶皺消除及密封力合格。

(2)現(xiàn)場(chǎng)改進(jìn)措施

措施1：制作專用檢具，模擬裝車(chē)后海綿泡管受壓狀態(tài)。壓縮量按車(chē)門(mén)內(nèi)間隙下差確定，壓縮時(shí)間3 h；

措施2：更新檢驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，要求零件裁切后增加折彎90°100%手壓目視檢驗(yàn)海綿泡管表面是否褶皺；

措施3：控制材料密度，按0.70～0.75 g/cm3，成品檢驗(yàn)頻次3件/1次/4 h；壓縮永久變形檢驗(yàn)頻次1次/周，跟蹤狀態(tài)穩(wěn)定后，檢驗(yàn)頻次1次/月。

5 結(jié)論

海綿泡管表面褶皺是海綿橡膠發(fā)泡后內(nèi)部氣孔堆積后產(chǎn)生的外觀缺陷，材料密度和泡管變形是兩種主要影響因素。

為了消除泡管的表面褶皺問(wèn)題，進(jìn)行了工藝改進(jìn)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明：發(fā)泡劑650 g，硫磺380 g，促進(jìn)劑2.5份，材料密度0.7～0.8 g/cm3，斷面壁厚減薄0.2 mm，試裝后表面褶皺消除及密封力合格。

為了實(shí)現(xiàn)工藝方案，在現(xiàn)場(chǎng)采取了制作專用檢具、更新檢驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、監(jiān)控材料密度等措施，以保證消除門(mén)洞密封條海綿泡管表面褶皺現(xiàn)象。