本论文基于上海汽车工业科技发展基金课题 "轿车密封条多工位加工关键技术研究及应用"及上海申雅密封件有限公司的攻关课题"POLO轿车门窗密封条专用冲切装备的研制",重点研究了橡胶冲切断裂机理、橡胶冲切断裂能以及冲切阻力和冲切断面质量,以揭示橡胶产品在机械加工过程中的特殊性能.主要研究内容与主要创新点如下:1. 对汽车密封件所用EPDM材料的力学性质进行了研究.具体分析了EPDM的超弹性、粘弹性、摩擦性质以及断裂特性,对所用EPDM进行了单轴拉伸、单轴压缩和硬度测试等基本性能试验.2. 创新研制了橡胶快速冲切阻力测试系统,包括冲切装置、数据采集系统以及数据处理系统等.3. 分析研究了EPDM冲切加工断裂过程.通过对三元乙丙橡胶板材进行慢速冲切试验并观察冲切过程,得到了橡胶冲切过程中橡胶变形、开裂直至完全断裂的整个过程以及橡胶板材冲切断面的形态,并通过冲切阻力测试系统研究了冲切阻力随刀具行程的变化特性.4. 提出了一种用于测试EPDM冲切过程中冲切刀具与橡胶工件之间摩擦力的方法.5. 提出一种研究EPDM切断能的方法,并对切断能进行了定性和定量分析.6. 在分析了实际冲切工况以及橡胶的冲切断裂特征的基础上,建立了EPDM冲切的有限元模型.7. 研究了不同冲切参数对EPDM冲切阻力和冲切断面质量的影响.分析了影响冲切阻力以及冲切断面质量的因素和评价标准;试验研究了刀具楔角、刀具刃口半径、刀具安装角度、刀具与模具之间的间隙、冲切速度、环境温度以及润滑条件对EPDM冲切力和冲切断面质量的影响.综合冲切断面质量、冲切阻力和冲切效率,对冲切加工参数进行了优化.8. 研制了一套用于汽车门窗橡胶密封条冲切加工的系统.根据理论和实验分析的结论以及冲切参数优化结果,对汽车门窗橡胶密封条冲切加工系统进行了优化设计.