汽车密封条技术创新趋势

汽车密封条技术创新趋势

王毓琪

(上海申雅密封件有限公司,上海　201712)

摘要:依据我国汽车工业发展现状及即将加入W TO 面临的挑战,从计算机应用技术、橡胶材料的优选及生产工艺的优化等方面,阐述了汽车密封条技术的创新趋势。关键词:汽车;密封条

中图分类号:TQ 33614+2 文献标识码:A 文章编号:1005-4030(2001)05-0038-02

收稿日期:2001-05-30

1　世界和中国汽车工业的现状和发展趋势当今世界汽车工业结构正在发生重大重组,由于全球汽车工业生产能力过剩,产品开发成本大幅度提高,促使产业结构调整步伐明显加快。汽车工业联盟成为世界汽车工业发展的潮流,90%以上大汽车公司的“强强联合”,使之形成集团优势,更具竞争力。国际汽车市场竞争的实质是现代科技的较量,技术创新能力正成为竞争取胜的关键。

电子技术的应用、电动汽车技术取得了突破性进展,互联网技术等开辟了技术创新的新途径。为了提高产品竞争能力,国际汽车工业正广泛采用通用平台,零部件全球采购,系统设计,模块化供货等新模式,实现在全球范围内合理配置资源,大幅度降低生产成本。21世纪世界轿车工业发展总趋势是系列化、小型化、电子化、轻量化和柴油化。

面对加入W TO 的挑战,中国汽车工业产品结构开始趋向合理,生产集中度进一步增强,技术水平得到提高,企业重视产品开发的投入,随产品结构的调整,加快国产化步伐,形成了一批初具规模,能面向多种车型配套并开始进入国际市场的零部件骨干企业,批量生产的主导车型国产化率达到80%以上。

据有关部门透露,至2005年,我国汽车产量可达230万辆,年增长率为516%。汽车密封条需求量2000年为5500万米,至2005年达到9100万米,2010年达到13830万米。

2　汽车密封条现状和技术创新趋势

面对加入W TO 后新时期的挑战,我国汽车密封条行业涌现出一批发展迅速的新企业,他们有信心,依靠自身的努力,赶超国际先进水平,寻求新的发展。

在2000年中,汽车密封条行业中上海申雅、贵州红阳、上海红阳、北京万源、天津星光、福州福光、重庆益丰、厦门百吉和西北橡塑研究院等9家国内主要的汽车密封条制造企业组织了行业交流会,分析了1999年稳定增长的趋势与因素,2000年汽车密封条的现状和发展趋势,进而对2001年相关原材料与密封制品提出需求预测。

我国汽车密封条行业在今后几年中将面临着全新的经济和政策环境。既要迎接经济一体化的严峻挑战,又要顺应和遵守客观经济规律,立足于提高竞争力和经济效益,与其他橡胶制品一样,在今后5年中的发展方向是,以市场需求为导向,以科技进步为动力,以调整产业结构和产品结构为重点,上品种、上质量、上水平,提高竞争能力和经济效益,努力适应我国汽车工业发展的需要。

在加入W TO 之后,国内零部件工业将受到冲击,国外先进厂商将进占中国市场,对密封件行业是新的挑战。我国汽车密封件行业未形成规模经济,劳动生产率低、开发能力弱、技术质量差距大等等,必须走强强联合之路,模块化生产之路,在5～6年保护期内加速形成具有自主开发能力的实体,汽车密封件的配套不能再像以往仿制,而应积极对最新车型配套,承担同步开发。目前国外汽车厂商进入我国市场,在国外的与之配套的零部件厂商也进入我国,寻求合作伙伴,使我国汽车

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零部件生产的竞争更加激烈。

对密封条新产品的开发,目前已经改变了传统的设计方式,而是利用计算机技术,应用CAD CA E CA T等,高起点地分析,以达到产品结构优化。由于汽车密封条的材料复杂,结构的特殊性,接触载荷、边界的非线性等因素,应用计算机辅助设计手段,提高预测能力,降低开发调试成本。

传统设计方法是在二维零件图纸上,现在是从整车的三维车体数据出发,通过CAD绘图造型来确定密封条的截面和几何形状、结构特点。从B enchm ark ing技术基准档案选取材料及其参数。通过CA E分析软件,如有限元FE M方法分析,模拟分析密封条的结构与受力变形行为对变形过程进行理论分析。如设计不合理,结果不理想,可重新采用CAD设计。如果成功,则可用CAD模具工装的造型设计,再经CAM软件,用数控机床进行加工。然后制样,经调整,最终完成产品的开发。

北美一些汽车密封条制造厂商已经突破了传统生产密封条的模式,而是与汽车零配件厂合作,向一些整车厂提供一种同时装有导槽与侧条等密封条的组合框架,或车门整件,这种方式顺应了当代汽车零部件工业的模块供货方向发展的潮流。

在制造密封条的原材料中,以往采用的主要原材料三元乙丙橡胶也在不断更新和发展,具有优良的物理性能,又有可操作加工性能的新颖EPDM,可控制其分子中长链支化,使其硫化性能更好,提高挤出速度和产品的产量。其他新型的热塑性弹性体如EPO和T PV等材料在汽车密封条中不断地开发和应用。这些材料既具有弹性体的优良工程性能,又具有塑料的优良特性,使之可以控制操作,又可回收重复利用,这些材料正在逐步取代EPDM。

对于辅助材料,主要是炭黑、骨架材料、补强剂、增塑剂和硫化剂等也在不断开发新产品,应用于汽车密封条的生产中。目前也开发了一些计算机应用软件,对配方中原材料进行筛选、组合,以达到配方的优化。橡胶助剂也正朝着高效、节能、低污染和低毒性的方向发展。

在密封条制造过程中,挤出时应用可变口型技术,即利用计算机控制挤出口型的变化,改变了以往挤出型条截面一成不变的做法,而是根据需要在转角部位和连接车体或夹持部位,使截面发生“渐变”或“突变”。有的使海绵泡管位置、壁厚、大小发生变化,一次挤出在长度方向的截面可变的型条,这样使密封条能更好地与车体匹配、密封,使外观更完美。同时在加工过程中,减少了劳动强度,改变了以往不同截面密封条在后加工中需要贴合和接角等复杂工序。

在密封条挤出过程中,现在从双复合、三复合共挤出工艺,即硬质胶(软质胶)、海绵胶、金属骨架共挤出发展到四复合挤出,或更多复合的共挤出,使不同胶种、不同材料、不同颜色的胶料共挤出,其中技术含量更高、劳动强度更低,而且实现了在线静电植绒,可达到单面或双面植绒,同时可在线进行喷涂聚氨酯、硅油或其它涂层。

在安装密封条过程中,以往采用木榔头捶击式安装,劳动强度大,密封条外观容易受损,现在逐渐改用滚压式工装(Ro ll Fo rm ing),它是一种带有转子的气动工具,可滚压密封条的夹持部分,使它在不同安装部位都能达到均匀一致的装配效果,减轻了装配工劳动强度。

为了同国际接轨,在国内汽车密封件行业中,也采用了现代化企业管理体系,用ISO9000(质量保证体系要求)、ISO14000(环保要求)、Q S9000 (美国三大汽车公司对零配件厂的要求)、VDA611和VDA613(德国汽车行业标准)等标准来衡量本企业。现在企业必须得到权威机构认可,才有资格与国际上大的汽车整车厂配套。密封条产品还需采用国外先进国家的同类产品标准,来测试本企业的产品,其物理性能和化学性能必须达标,才能供货。

汽车密封件行业正日益发展成为汽车工业中的一大重要组成部分。在1980年,汽车密封件行业就对密封条功能进行开发、技术创新。1990年进行了价格竞争、降低成本,重视了零件的可互换性。1995年考虑环境因素,开发可回收材料、不含卤素材料以及简化密封条的结构。至2000年对汽车密封条尤其是轿车密封条的性能要求愈来愈高,不仅需要具有优良的密封性,与环境隔离功能,而且要有舒适性和美观、安全、环保性能要求。

随着我国汽车工业的不断发展,汽车密封件技术必定不断创新,应用新材料、新工艺、新装备不断开发新的密封件产品。(下转49页)

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2001年 王毓琪　汽车密封条技术创新趋势