汽车橡胶玻璃滑槽滑动性及耐久性的试验研究

发布时间:2010-07-13
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图1  喷涂光滑材料的玻璃滑槽断面

通过对车门玻璃升降器电机负载电流与玻璃升降时间的测定,探讨汽车玻璃滑槽实际装配后的滑动性。结果表明将滑槽实际装配在车门上,车门玻璃升降时,升降器电机的上升电流应处于4~7A之间,下降电流应处于1.5~3A之间,上升与下降的时间稳定。

汽车玻璃滑槽为车门玻璃升降的功能部件,在其生命周期内必须保证玻璃良好地滑动。尤其配套轿车的滑槽,对滑动性能要求更高。滑槽对车门玻璃滑动的影响主要取决于滑槽的断面结构和磨擦表面的处理。滑槽磨擦表面的处理方式主要有植绒、喷涂光滑涂料和复合耐磨材料等。目前国内很少有对滑槽滑动性的研究,也缺少这方面的标准。我们在滑槽断面结构设计合理的情况下,对滑槽的滑动性及玻璃耐久性进行试验了研究。本文利用自行设计的玻璃升降试验机,对装配基体材料为EPDM,喷涂光滑涂料的滑槽、车门玻璃和电动升降器后的车门进行模拟玻璃升降的滑动性能实验。利用驱动玻璃升降的升降器电机电流的变化,对滑槽的滑动性进行分析、研究,以及利用本试验机对玻璃滑槽的环境耐久性进行实验分析。


图2  玻璃升降试验机

 

试验

1.  试验样品

试验样品为喷涂光滑材料的橡胶玻璃滑槽(断面形状见图1)。滑槽采用硫化挤出直条,注胶机角部成型,磨擦表面喷涂光滑耐磨涂料工艺,车门玻璃滑槽的基体材料为EPDM密实橡胶,胶料配方见表1,胶料物理性能测试结果见表2,光滑涂料配方见表3。


滑槽胶料配方

 

2.  试验设备

玻璃升降试验机(见图2);附属设备:装配玻璃和电动升降器的车门。

3.  试验原理

车门升降器驱动玻璃上下升降,玻璃与滑槽之间形成一定的磨擦阻力,阻力大小变化引起升降器电机负载电流的变化。玻璃上升或下降的运动控制,有手动和光电传感器自动控制两种方式。对电机负载电流与玻璃升降时间的测定,反映出玻璃与滑槽的阻力大小,从而分析研究滑槽滑动性。

4.  试验方法

将滑槽安装到车门上;12V/24V直流电源接入玻璃升降器(视升降器电机电压而定);光电传感器支架置于车门前方,与车门并列平行;将车门玻璃作上标记,调整光电传感器位置(见图3)。先手动控制进行3个往复的玻璃升降,确保玻璃升降位置认可后,按下“手动/自动”键,将手动控制转为自动控制,进行试验。


图3  标记传感器与车门玻璃

 

结果与讨论

1.  常温试验

在常温状态下,对玻璃滑槽进行试验。玻璃升降的电流与时间值在前2 000次的记录中随机抽取如表4所示,电流输出情况(部分)见图4。


图4  玻璃升降电流输出曲线

 

从表4和图4可以看出,玻璃上升电流处于4~7A之间,下降电流处于1.5~3A之间;玻璃上升与下升的电流输出及上升下降时间相对稳定,无明显蠕动现象;玻璃升降过程中顺利滑动,无卡死现象;涂层无脱落现象,滑槽磨擦表面无基体材料裸露。


滑槽胶料物理性能测试结果

 

2.  环境耐久性试验

使用玻璃升降试验机按下述项目要求进行试验,可对橡胶玻璃滑槽的耐久性能进行分析。

(1)冷热交变试验:按图5所示的要求进行试验。玻璃应顺利滑动,电流、时间稳定,试验后橡胶滑槽不应露出基体材料。


图5  冷热交变升降试验时间与温度的关系

 

(2)耐水性试验:玻璃滑槽在常温水中浸泡1h后,经过15 000次升降磨擦试验。电流、时间应稳定,试验后橡胶滑槽不应露出基体材料。

(3)耐液性试验:玻璃滑槽在煤油40℃浸泡30min后,立即用自来水清洗,凉干后经过50个升降循环试验,电流、时间应稳定,试验后橡胶滑槽不应露出基体材料。


喷涂材料配方

 

(4)耐久性试验:在同一玻璃滑槽试样上进行常温、冷热交变、耐水及耐液性磨擦试验,累计往复升降磨擦次数必须达到25 000次,试验后橡胶滑槽不应露出基体材料。


玻璃升降电流值与时间值

 

结论

通过玻璃升降试验机对滑槽安装要车门上的实际玻璃升降的试验,表明玻璃在滑槽中滑动,上升电流应处于4~7A之间,下降电流应处于1.5~3A之间;电流输出及上升时间与下降时间应稳定,无明显蠕动现象。可利用本试验机分析滑槽产品的滑动性能,也可对滑槽产品的环境耐久性进行试验研究与分析。

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