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低成本減輕車重,本田全球率先實現鋼鋁混合車門【3】

2013年04月18日08:41    來源:人民網-財經頻道

兩張一同卷起並壓扁

包括3D鎖縫在內,在包邊時,模具的工作方式如下。首先,在鋁合金外板需要的位置涂抹粘合劑,粘貼鋼內板。然后,由機器人將其運送至下模內安置〔圖6(a)〕。接著,使上模下降到某特定位置,保持一段時間后〔圖6(b)〕,讓3D鎖縫單元的沖頭沿水平方向壓向模具內側〔圖6(c)〕。完成后,將上模下壓至最低點,至此,3D鎖縫的結合就此完成〔圖6(d)〕。另外,在上模的第一沖程期間,還要同時進行通常的包邊。

圖7詳細描繪了3D鎖縫中鋼內板、鋁合金外板,以及模具的運動。安放在下模中的兩張板材的頂端分別向上彎曲一小段〔圖7(a)〕。圓弧內凹的3D鎖縫單元沖頭壓向頂端。此時,兩張板材就像“紫菜卷”一樣,沿沖頭的圓弧彎曲〔圖7(b)〕。當鋁合金外板的頂端與鋼內板接觸,並且卷起時,沖頭后退〔圖7(c)〕,接著,上模的沖頭降至最低點,沿垂直方向,向卷起的兩張板材加壓,將其壓扁〔圖7(d)〕。就這樣,通過雙層包邊的3D鎖縫,兩張板材實現了牢固結合。

圖7:3D鎖縫的結合(加工)方法

3D鎖縫單元的沖頭擠壓水平重疊的鋁合金外板與鋼內板的頂端(a)。沖頭上設有圓弧,因此,兩張板材會隨圓弧的形狀向上卷起(b)。卷成“紫菜卷”的形狀后,沖頭后退(c)。上模的沖頭再下降,把卷起的兩張板材壓扁,完成結合(d)。

使用3D鎖縫的部位在車門鉸鏈一側有兩處,門鎖一側有兩處,共計4處(圖8)。通過使用CAE調查車門的熱變形,選擇的位置避開應力集中的部位,選擇了適宜提高剛性和強度的地方。當然,為了獲得充足的剛性和強度,3D鎖縫的寬度也做了調整。3D鎖縫以外的部分使用的是普通包邊。

圖8:3D鎖縫的應用部位

車門鉸鏈一側與門鎖一側各兩處。均避開了應力集中的地方。

通過粘合劑與通常包邊、3D鎖縫的搭配使用,本田成功使混合車門的強度和沖撞性能達到了與全鋼車門相當的水平。

採用耐腐蝕的材料與形狀

最后的課題是耐久性。也就是﹝3﹞防止電蝕。對於這個課題,本田採用了雙重防蝕措施。一是採用新日鐵住金提供的強耐蝕性鋼板“SuperDyma”制造內板。通過使用鋅質量比約為85.8%、鋁約為11%、鎂約為3%、硅約為0.2%的合金進行電鍍,與鋁合金接合時的腐蝕(電蝕)降低到了過去的熱浸鍍鋅鋼板以下。

圖9:防蝕措施之一

左為混合車門。改變鋼內板的形狀,為粘合劑預留了囤積的空間。粘合劑起到密封作用,防止鋼與鋁合金結合部位進水。右為全鋼車門。粘合劑沒有預留空間。另外,兩種車門進行包邊操作的外板頂端與內板的結合部分均使用樹脂封料。

二是防止鋼內板與鋁合金外板嵌合的部分(嵌合部分)進水。具體來說,就是在鋼內板的嵌合部分設置略微的凸起(圖9)。這裡會成為兩張板材粘貼時使用的粘合劑囤積的空間。囤積在此的粘合劑能夠起到封料的作用,阻擋水分進入,從而防止電蝕的發生。(日經技術在線! 供稿) 

(責編:值班編輯、庄紅韜)

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