金属垫片的制造方法技术

一种金属垫片的制造方法，其特征在于：在制造具有如下所述基板的金属垫片时，所述基板是在金属板的表面上，隔着底涂料及粘合剂涂敷橡胶涂层而形成的，且至少具备流体通道孔及环绕所述流体通道孔的环形凸筋，于所述制造方法中，使用具有低温时效硬化特性的金属板，作为所述基板的金属板，并将所述底涂料涂敷在所述基板的金属板上，在低于所述金属板的低温时效硬化温度的温度下使底涂料干燥后，在所述金属板上对所述环形凸筋进行冲压加工，此后，在所述基板的金属板的低温时效硬化温度下，一面煅烧所述底涂料，一面使所述金属板时效硬化。由此，可以制造出具有即使变形也较难蠕变的环形凸筋并且持久性优异的金属垫片。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种金属垫片(metal gasket)的制造方法，尤其适用于制造内燃机的气缸盖(cylinder head)所用的金属垫片。
技术介绍
关于金属垫片，例如，众所周知的有气缸盖所用金属垫片，所述金属垫片具有单片、或者多片叠层的基板，所述基板是在作为金属板的不锈钢板的表面上，涂敷橡胶涂层而形成的至少一片基板，且具备作为流体通道孔的气缸孔和角形截面的环形凸筋(annular bead)，其中，所述气缸孔是对应于内燃机中气缸体(cylinder block)的各缸径(cylinderbore)而形成的，而所述环形凸筋形成在所述各气缸孔的周围。所述气缸盖所用金属垫片，插入内燃机的气缸体和气缸盖的接合面(deck)之间，由用于将气缸盖固定在气缸体上的紧固螺栓所固紧，当环形凸筋弹性变形时，利用弹力牢固地接触气缸盖与气缸体的接合面，由此，在与各缸径相对应的气缸孔的周围形成密封线(seal line)，用于阻止缸径内高温高压的燃烧气体漏出到外部；并且，伴随用以使内燃机的输出增大的燃烧气体最高压的增高，通常是，将副板重叠在基板上，形成段差结构，由此，提高环形凸筋的线压力，以提升密封性能，其中，所述副板对应于基板的环形凸筋的部分的板厚度厚于垫片的周边部分。而且，涂敷在构成金属垫片的不锈钢板的表面上的橡胶涂层，通过进入并填埋残留在气缸盖及气缸体的接合面中的细微工具痕或划伤内，而起到提高环形凸筋的密封性能的作用。然而，近年来，伴随内燃机的进一步轻质化及小型化，要求金属垫片即便是减少所述段差结构的必需段差量、或者取消段差，使得环形凸筋的线压力降低，也能够密封住高压燃烧气体的最高压，但若为了满足此要求，而使用高硬度的金属板并且增大环形凸筋的上升角度，以使环形凸筋即便变形也较难蠕变，则存在下述问题当进行环形凸筋的冲压加工时，环形凸筋的底边会产生裂缝或微裂纹，并且当将垫片装入内燃机中，因燃烧气体反复施加的压力使得气缸体与气缸盖的接合面之间的空隙时而打开时而闭合，即通过所谓反复开启而交替施加负荷时，所述微裂纹将会发展成为裂缝。因此，之前，本申请案申请人等在国际公开WO 02/088410号手册中，提出了下述方法使用具有低温时效硬化特性的不锈钢板，作为基板的金属板，所述不锈钢板最初硬度较低，但当以200℃～350℃左右相对较低的处理温度，作为时效硬化温度，进行时效硬化时硬度将提高；并且，在对橡胶涂层进行加热处理(煅烧)之前，进行环形凸筋的冲压加工，以防止进行环形凸筋的冲压加工时，因其硬度较低而引起环形凸筋局部产生裂缝或裂纹，并结合此后对橡胶涂层的加热处理，使金属板时效硬化，由此，制造出具有即使变形也较难蠕变的环形凸筋的金属垫片。但是，针对所述先前的，本申请案专利技术人进一步进行了反复研究，结果发现下述方面需要改良。即，当为内燃机所用的金属垫片时，由于所述燃烧气体的反复压力造成反复开启，使得环形凸筋反复地时而变形、时而稍微复原等，因此，环形凸筋也将向垫片的延伸方向产生微小的反复往返滑动(所谓微动磨损(fretting))，所以当橡胶涂层未与基板的金属板牢固地粘接时，橡胶涂层的部分橡胶材料会从所述金属板上剥落，而剥落的橡胶材料有可能混进冷却水中，堵塞住冷却水通道的较窄部分，导致冷却性能下降。因此，近年在制造金属垫片时，有时采用下述方式在从卷材(coiledmaterial)(带(hoop)材)拉出的不锈钢板的表面上，实施连续处理，首先，涂敷底涂料(priming)，并在约300℃下对其加热煅烧60秒左右，其次，在所述底涂料上涂敷粘合剂(adhesive agent)，并在约150℃下对其加热90秒左右使之干燥后，在约300℃下加热煅烧90秒左右，接着，在所述粘合剂上涂敷橡胶材料，并在约150℃下对其加热90秒左右使之干燥后，在约270℃下加热煅烧90秒左右，由此，使橡胶涂层牢固地粘接在不锈钢板上，此后，为防止磨损，在所述橡胶涂层上涂敷PTFE(Polytetra Fluoroethylene，聚四氟乙烯)，并在约100℃下对其加热10秒左右使之干燥，最后，将所述不锈钢板切割成预定尺寸，作为基板的加压成形用的坯材(blank material)。由此可知，即使是在进行橡胶涂层的加热处理之前冲压加工环形凸筋，若所述冲压加工是在所述底涂料煅烧或粘合剂煅烧之后，也可能会因所述煅烧，使不锈钢板已经时效硬化，而无法有效地防止环形凸筋的底边产生裂缝或裂纹。而且，若金属板的时效硬化处理温度过高，则将容易产生粗大的沉淀物，而所述粗大的沉淀物是造成疲劳破坏的原因，因而金属板的时效硬化处理温度越低越好，而与此相对，如上所述一样对橡胶涂层的加热处理，通常是在大于等于250℃的温度下进行，而对底涂料的煅烧，只要是在大于等于200℃且小于250℃的温度下加热1分钟左右即可。并且，已经证实，一旦发生时效硬化后，即便在稍高的温度下进行再次加热，实际上也并无影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，根据本申请案专利技术人的所述知识见解，有效地解决所述传统技术的问题，而本专利技术的的特征在于金属垫片包括如下基板，所述基板是在金属板的表面上，隔着底涂料及粘合剂来涂敷橡胶涂层而形成的，且此基板至少具备流体通道孔及环绕所述流体通道孔的环形凸筋，而在制造所述金属垫片时，使用具有低温时效硬化特性的金属板，作为所述基板的金属板，并向所述基板的金属板上涂敷所述底涂料，在低于所述金属板的低温时效硬化温度的温度下使底涂料干燥后，在所述金属板上进行所述环形凸筋的冲压加工，此后，在所述基板的金属板的低温时效硬化温度下，一面煅烧所述底涂料，一面使所述金属板时效硬化。根据所述本专利技术的，使用具有低温时效硬化特性的金属板，作为下述基板的金属板，所述基板是在金属板的表面上，隔着底涂料及粘合剂涂敷橡胶涂层而形成的，在所述制造方法中，通过向所述基板的金属板上涂敷所述底涂料，在低于所述金属板的低温时效硬化温度的温度下使底涂料干燥，而使底涂料在某种程度上固定之后，在所述金属板上进行所述环形凸筋的冲压加工，此后，在所述基板的金属板的低温时效硬化温度下，一面煅烧所述底涂料，一面使所述金属板时效硬化；因此，由于是在硬度仍然较低的状态下，在金属板上冲压加工环形凸筋，所以即使增大环形凸筋的上升角度，也可以有效地防止环形凸筋的底边产生裂缝或裂纹，而且，由于结合此后对底涂料的煅烧而使金属板时效硬化，以提高硬度，所以能够制造出具有即使变形也较难蠕变的环形凸筋的金属垫片。并且，根据本专利技术的，使用具有低温时效硬化特性的金属板，通过温度可以低于橡胶涂层的加热处理温度的底涂料煅烧，而进行时效硬化处理，因此，能够防止产生粗大的沉淀物，而所述粗大的沉淀物是造成疲劳破坏的原因，从而可以制造出持久性优异的金属垫片。进而，若涂敷底涂料时，金属板上已经存在环形凸筋的凸部，则干燥前的底涂料容易沿着所述凸部的斜面流动，所以底涂料容易积留在凸部的底边附近，因此底涂料容易出现不均匀的涂布状态，但是，根据本专利技术的，向平坦的金属板上涂敷底涂料，使所述底涂料干燥而在某种程度上固定之后，在所述金属板上进行环形凸筋的冲压加工，因此，相比较于在对金属板进行环形凸筋的冲压加工后再涂敷底涂料的情况，由于底涂料不会滴落或积留，所以底涂料不会出现不均匀的涂布状态，因而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属垫片的制造方法，其特征在于：金属垫片包括如下的基板，所述基板是在金属板的表面上，隔着底涂料及粘合剂涂敷橡胶涂层而形成的，且至少具备流体通道孔及环绕所述流体通道孔的环形凸筋，而在制造所述金属垫片时使用具有低温时效硬化特 性的金属板，作为所述基板的金属板，将所述底涂料涂敷在所述基板的金属板上，并在低于所述金属板的低温时效硬化温度的温度下使之干燥后，在所述金属板上对所述环形凸筋进行冲压加工，此后，以所述基板的金属板的低温时效硬化温度，一面煅烧所述底涂料 ，一面使所述金属板时效硬化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木浩满，三角宪史，矢岛崇，宫下将史，桂井隆，西山忠夫，村上康则，
申请(专利权)人：日本利克雷斯工业株式会社，本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]