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模具工业2010年第36卷第3期
汽车密封条钢带滚压成形辊轮设计
魏敏
(广西机电职业技术学院,广西南宁530007
摘要:叙述了板料滚压成形技术的原理,通过实例介绍了滚压成形辊轮的设计过捏和设计要点,为汽车
门窗密封条钢帯滚压成形辊轮设诂提供一定的参考。
关键词:汽车密封条;滚压成形エ艺;辊轮;设计要点
中图分类号:1G386.3文献标识码:B文章编号:1001-2168(2010)03-0032-04
Design of roller in roll forming for automobile weather strip
WEI Min
(Guangx Technological College of Machinery and Elecciy, Nannin Guangxi 530007, China)
Abstract: The principle of roll forming technology for sheet metal was described. The design process
and key points for the roll forming of a roller were discussed in detail through an example. The
technique was applied to the design of roller for the roll forming of automobile weather strip
Key words automobile weather strip roll forming process; roller; design points
1引言
(如开卷、冲孔、焊接、FC涂敷、定长剪切等)结合,
在汽车门窗密封条零件中,广泛采用金属薄板组成不同用途的连续化生产线,滚压成形生产效率
材料作为骨架,然后根据零件需要在其外包裹一层高,制造出的零件表面美观、厚度均匀、精度高且表
DIM橡胶或FC塑料形成密封条,如汽车上的门面光洁,能最大限度地满足零件设计的要求。
框外夹条、装佈条、行李箱条、门条等。密封条中的
第1组辊轮第2组辊轮第3组辊轮第4组辊轮
骨架成形是密封条生产中的关健,也是密封条生产
上辊轮
过程中的一个难点,它的成形直接影响密封条的性
能指标。在密封条生产企业中,骨架成形采用的是
板料滚压成形方法。现结合工作实践,以某型号汽
车前门框外夹条密封条骨架成形辊轮的设计为,
介绍成形辊轮的设计要点。
下辊轮
2板料滚压成形工艺概述
板料滚压成形是将金属薄板带料通过顺序配
置、带有型槽的数组成形辊轮,渐次进行多道弯曲
成形并向前送进,从而得到所需截面形状的零件,
加工方法如图1所示。
图1滚压成形过程
板料滚压成形适用于生产批量大的等截面、外
形纵长的零件。由于使用多组辊轮的连续成形,可
成形辊轮设计
以成形许多壁薄、质轻、刚度大且断面形状复杂的
汽车外夹条密封条的加工方式通常是在专业生
零件,加上在顺序滚压过程中可与多种工艺过程产线上加工完成,一般生产工艺流程为:开卷一滚压
成形→涂胶→高频加热→挤出→冷却定型→牽引→
收稿日期:2009-12-10。
定长切断→收集。滚压成形是密封条生产过程的核
作者筒介:魏敏(194-),女,四川内江人,助理工程师,主要
从事模具设计与制造专业教学工作,地址:广西南宁市大学东路
心之一,辊轮是该工序的成形模具,其形状和尺寸是
101号,(电话)13457949626,(电子信箱) weimin-1223④163.omo
影响密封条整体成形质量的关键因素。
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3.1零件分析
要确定成形轮组的基准点,一般选择在整个滚压过
汽车外夹条密封条如图2所示。密封条骨架材程中断面上基本不发生变形的一点作为基准点,如
料08F钢带,宽54m,料厚0.5mm。从图3(b)分析图4所示。由此基准点可确定滚压成形的垂直导向
可知零件成形难点主要是:①骨架结构左右不对基准线,各工步辊轮型面以此为轴线在纵向上严格
称,弯曲时两侧受力不均匀,钢带容易向受力大的保持一致。在水平导向上,以第一组辊轮基准点处
一侧窜动;②图3(b)中A、B两处弯钩是成形难点;直径为成形辊轮的基准直径,后面的辊轮以此直径
③骨架弯曲深度较深,两侧收拢后中间间隔距离较为基准进行变化。
小,骨架顶部斜面易变形。因此,在辊轮设计过程
基准点
中,应着重解决以上几个难点。
基准线
PVC
骨架芯
图4基准点位置
图2汽车密封条示意图
3.4弯曲角度
每组辊轮对钢带的弯曲角度有一定的限制,否
则将产生滚压不畅(卡壳)、零件不光滑及起皱等现
象。理论上,一次弯曲的角度为30°~40°,塑性好的
B
材料取上限,塑性差的材料取下限。在密封条骨架
成形辊轮的实际设计中,多按15°~20°确定,且每道
(a)骨架三维示意图(b)骨架成形难点示意图
辊轮组不超过2个弯曲角度成形为宜。
图3汽车密封条骨架示意图
3.5花型展开图和成形顺序
3.2钢带展开尺寸
根据零件断面形状,按照与成形顺序相反的步
在滚压成形过程中主要是钢带横向的弯曲变骤,将弯曲件逐渐展开回复到平板毛坯状态,把展开
形,工艺上与弯曲工序极为相似,因此断面展开长过程按同一基准点叠放在一起,即构成钢带变形工
度和弯曲展开一样考虑中性层的移动,可按图形分艺叠加图,俗称花型展开图。绘制花型展开图的过
析法计算坯料宽度,当断面形状比较复杂且尺寸精程也就是确定成形顺序的过程,有3种方法:①采用
度要求较高时,可根据生产现场零件的实际变形情从板料的中心向两边顺次成形的顺序,此方法易于
况再修正下料宽度。在汽车密封条的实际生产过程材料流向两边,可使毛坯边缘平直,不用担心发生不
中,由于钢带的厚度较薄(一般都为0.5m),相对合理的拉深干涉;②采用从板料的两边开始成形,再
弯曲半径ァ/た系数较大,即变形程度较小,其展开尺顺次成形到中间的方法,改普毛坯宽展趋势,常用于
寸的变化在零件的公差范围内,同时骨架还需包敷边缘形状复杂的情况;③采用板料中间和两边同时
PVC塑料,为简化计算,在设计中通常用钢带的中对各个部位成形的方法,内、外整体进行缓和的过渡
心位置代替零件的中性层作为断面展开尺寸的计弯曲,然后再对急剧过渡的角度作精加工。根据汽
算基准。
车密封条零件的结构特点,常采用第2种成形方式,
但由于零件断面变化多样,也可根据实际情况综合
3辊轮基准点
采用3种方法进行设计。
为使毛坯从平板状态顺利、平稳地向前移动而
通过分析图3所示的外夹条密封条骨架的结
成形,应设置垂直导向基准和水平导向基准。首先构,可将成形过程分成两大部分,如图5所示。第