汽车密封条设计开发(定稿)
车门密封条密封上部结构: • • • • • A 部: 适当的压缩量 5-8mm B 部:适当的干涉量量 2-4mm D 部:考虑安装时的性能 此外采用密实胶 海绵泡的压缩荷 重:0.4-0.7Kgf/100mm 海绵压缩后的适当接触宽 度:7-10mm 车门密封条其它处截面 • • • • • A 部:适当的压缩量 5-8mm B 部:适当的干涉量量 0.5-1.5mm 海绵泡的压缩荷重:3-5N/100mm 海绵压缩后的适当接触宽度:6-8mm C 部:为避免看到卡扣,此处设计一个向下的翻边
一、前言 轿车车身附件中有一个很重要的件, 就是用合成橡胶制成的密封条, 又称为防护性成 型镶条。主要使用在在车门门框、侧面车窗、前后档风玻璃、发动机罩和行李舱门上,起到密 封的作用,另外也起到减振保护的作用。密封条的制作材料主要是聚氯乙稀(PVC) 、乙丙 烯橡胶(EPDM) 、合成橡胶改性聚丙烯(PP-EPDM)等,通过挤压成型或者注射成型等方法 制成。 密封条按材料可分为塑料密封条和橡胶密封条。 塑料密封条主要有车门玻璃内外密封 条、后车门角窗玻璃密封条等一些硬度要求比较高(也可以在密封条中增加钢带)或需要模压 成型的密封条.除以前所述之外,轿车上其它密封条一般都为橡胶密封.相对于普通的塑料密 封条,橡胶密封条的最大优点是耐热、耐老化、耐臭氧、耐腐蚀 .但改性后的塑料密封条也有 优良的耐热、耐老化、耐臭氧、耐腐蚀 等性能,但是这一类的密封条成本偏高。密封条执 行标准 GBT 21282-2007 乘用车用橡塑密封条 二、密封条的设计要点及相关截面图 1.发动机罩内密封 发动机罩的密封条由纯海绵胶泡管或海绵胶泡管与密实胶复合构成, 用于发动机罩同 车身前部的密封。发动机罩内密封一般安装在发动机罩内板,也有安装在前保险杠上部装饰 板上,使发动机罩内板与水箱上部的内饰密封,增加水箱的进风量,及降低从发动机舱传出的 噪音。设计发动机罩内密封条时,一般在现有的车型中选择截面,按原有的车型截面尺寸来 设计周边的相关附件.为了能够更好的保证机罩关闭时有一定的缓冲量,关闭后又有密封作用,一般要 求安装密封条的间隙在 8-10mm,密封条的压缩量在 3-5mm。设计时要注意卡的分布及安装 空间。发动机罩密封条截面一一般有以下几种:
条的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ部不容易起翘。如用 3M 胶带粘贴的,需保证顶盖装饰条低部平整.
5.行李舱(背门)密封条 行李舱密封条主要是安装在行李舱流水槽的周边, 用于行李舱的密封及防止行李舱门的 振动。该密封条的材料一般为 EPDM 钢带复合.设计行李舱(背门)密封条时,一般在现有的车 型中选择截面, 按原有的车型截面尺寸来设计周边的相关附件。 为了保证行李舱门关闭时有 一定的缓冲量,关闭后又有密封作用,一般要求安装行李舱密封条处的间隙均匀.如下图所 示,保证尺寸 B 在 10-12mm,密封条的压缩量保证尺寸 A 保证 4-6mm .安装密封条的止口边长 度必需一致,一般保证尺寸 C 在 12-15mm 左右。为避免密封条在转角处起趋,转角处的 圆角一般要求大于 50mm,如果有特别的条件,可以有转角处加海绵管。为了能够更好的保证密封条的密 封性,又不会安装饰时装配不到位,要求尺寸 D 在 3-5mm 之间
汽车密封条行业正日益发展成为汽车工业中的一大重要组成部分。 随着中国汽工业的持续不断的发展,汽车橡胶密封条行业也必须不停地改进革新,积极 应用新材料、新工艺、新装备,不断开发新的橡胶密封条产品以满足多种 用户的需求。随着密封条新材料的不断开发,以及在设计阶段 CAE 技术的价入,
随着 CAE 技术的介入,汽车密封条的开发周期及成本会不断的降低,会更好更快的为 各个车型设计出最佳的汽车用密封。同时出现在问题时,能够最终靠理论联系实际更快速,更 低成本的做出整改。 例如某结构行李箱密封条装车后在拐角处唇边容易起皱,密封性能不理想。
现场测试后用CAE模拟和分析密封条弯曲状态, 分析和模拟结果与真实的情况非 常一致,即密 封条在拐角处出现很明显的起皱现象(如图 a 和 b 所示)。为此, 运用CAE优化行李箱密封条结构。装车试验表明,优化结构行李箱密封条(如 图 c 和 d 所示) 不起皱,密封性能好。
7.车门玻璃内外密封条 车窗内外侧条由纯胶型条或纯胶型条与塑料件复合构成,或者由 PVC 与钢带复合而 成,它带有植绒面,除了降低与玻璃的摩擦外,还起到装饰作用。如为单一的胶料一般材料 为 TPR.设计通风车门内外玻璃密封条时,一般在现有的车型中选择截面,按原有的车型截 面尺寸来设计周边的相关附件。在设计此数密封条,要着重考虑,外密封条的头部结构,及 与车身的连接方式, 车门板外密封条与角窗密封条与后视镜底坐的配合情况内密封条与车门 内板的固定方式,有个别的内密封条是真接安装在车门内板上,而跟车门内饰板没固定, 此类密封条就要着重考虑车门内饰板在高温时的变形。
6.车门玻璃导槽 车门玻璃导槽密封条由不同硬度的密实胶组成,镶嵌入车身保证尺寸配合的精确性, 达到密封防渗漏隔音的作用。 密封条的唇边还粘贴有植绒面 (现在有的密封条用表面喷涂来 代替植绒) 当玻璃上下移动时能够更好的降低玻璃与胶条之间的滑动摩擦, , 而且还能够更好的降低噪声。 设计车门玻璃槽时, 一般在现有的车型中选择截面, 按原有的车型截面尺寸来设计周边的相 关件。为了能够更好的保证玻璃的顺利升降,玻璃导槽表面的滑动阻力≤1Kgf/100mm。表面涂层、植 绒的磨耗试验满足 QC/T711-2004 的要求。此类密封条主要材料为 EPDM。在设计此类密封 条时,尽可能使用同一个截面,减少截面的数量,减少相关成本。在车门上安装玻璃导槽的有两种 结构,一个是整车门,一种是分体车门(车门由车门内外板及辊压导轨焊接而成)前一种车 门钣金的加工工艺简单,但由车门内外板构成的安装玻璃导槽的地方尺寸一致性不好保证, 会增加密封条的加工难及装配后的质量证问题。 分体式的车门就解决了这样的一个问题, 但又会增 加成本及加大焊接的难度,所以在决定选用那种结构,就要看车型的定位。为了能够更好的保证玻璃导 槽的装配质量,就必先保证导槽的安装槽尺寸公差在 1.5mm 内. • • • • • • 在设计导槽时需要仔细考虑的几点: 导槽的上部结构 C 部:为了容易安装导槽,C 部结构采用倾斜 结构 A 部:为了能够更好的保证玻璃的升降,A 部的尺寸要求 保证在 1.5-2.5mm 玻璃升到顶后,导槽两侧的小翻边与玻璃的适 当接触宽度 2-4mm 导 槽 表 面涂 层或 植 绒的 滑 动阻 力因 小 于 1.0Kgf/100mm
汽车密封条的开发周期及成本会不断的降低,会更好更快的为各个车型设计出最佳 的汽车用密封条, 【关键词】 发动机罩内密封条 通风盖板密封条 前/后窗玻璃密封条 顶盖装饰条 行李舱/背门密封条 车门玻璃导槽 车门玻璃内/外密封条 车门框密封条 车门周边密封条 挡胶条 发动机舱左 右侧密封条 侧围密封条 车门内饰板下密封条 角窗玻璃密封 车门装饰条/侧围装饰条 EPDM PVC EPDM 海绵 结构设计 压缩量 间隙 标准
10.车门内饰板下密封条 车门内饰板下密封条的主要材料为 EPDM 或 PVC 钢带复合,基本功能就为了防止 灰尘从门槛护板处进入车箱 (这类密封条主要是弥补一些门框密封条不是一整圈的车型, 在 门槛护板处的密封问题) 。此类密封条一般装在车门内饰板的下方,固定方式一般是卡扣连 接,也有如 LG 车型将密封条的骨架冲一个翻边,用此翻跟车门内饰连接此类密封条一般用 在门框密封条不是一整圈的车型, 用于车门内饰下部的密封条。 此类密封条的截面最简单, 要求密封条的干涉量在 3-5mm,固定方式一般都会采用卡扣与车门内饰板连接。
3.风窗玻璃密封条/后窗玻璃密封条 风窗玻璃密封条及后窗玻璃密封条的是由纯胶型条围接而成,它具有弹性也 有相当的硬度,在挡风玻璃与车体之间起到垫托、固定与密封作用。风窗玻璃密封条材料一 般为 PVC,为减少高温时的变形,一般在密封条中间加钢带或铜丝.也有的风窗玻璃密封 条用 EPDM 制成,如 GC-1.设计风窗相关密封条时,一般在现有的车型中选择截面,按原有的 车型截面尺寸来设计周边的相关附件。为了能够更好的保证风窗玻璃/后窗玻璃密封条安装后的效果, 设计时必需保证涂玻璃密封胶处的周边与玻璃的间隙 6mm,风窗玻璃/后窗玻璃侧面与周边 的间隙 7mm(两厢车后窗玻璃此处的间隙按整车的落差间隙要求设计) 。风窗玻璃密封条材 料为 PVC,为了能够更好的保证耐高温性能,一般在密封条中间加钢带或铜丝.如有的风窗密封条用 EPDM 制成,如 CAMRY,风窗玻璃挡胶条一般由宽度为 5mm,高度与风窗玻璃跟钣金间隙一 致的发泡海绵制成,在设计此类密封条时,必需保证周边的相关附件间的间隙均匀一致,还 有与通风盖板及顶盖装饰条的搭接关系
4.顶盖装饰条 顶盖装饰条最大的作用是为了弥补顶盖与侧围焊接后的缝隙。为了能够更好的保证顶盖装饰条装 配后的效果,通常要保证顶盖与侧围焊接后缝隙的宽度及深度。当此缝隙不均匀时,顶盖 装饰条也可以按此结构研配,但这样必然会增加装饰条的成本。装饰条的材料一般为 PVC, 但为了能够更好的保证耐高温性能,必需在中间加钢带或铜丝,也能够使用 EPDM 为材料。顶盖装饰条 的安装方法,能够使用卡扣固定或 3M 胶带直接贴粘。设计装饰条时,一般在先确定顶盖装 饰条的安装方法,是用卡扣连接还是顶盖上带翻与装饰条上的卡扣固定或者用 3M 胶带粘 贴。接着选择截面,按此截面设计顶盖及侧围。在设计侧围与顶盖时,尽量保证装饰条安装 饰槽的宽度及深度,这样做才能够尽可能减少装饰条的后加工程序,以达到减少相关成本的目的。如 设计时采用的卡扣因定时,头部的第一个卡扣与端部的距离因保证在 30mm 内,这样装饰
8.门框密封条 门框密封条顾名思义就是镶嵌在门框上的密封条。 门框密封条不但要保证密封性, 还要 承受关门时的冲击力, 因此它既要有弹性, 也要有韧性主要由密实胶基体和海绵胶泡管两部 分组成。实胶内含有金属骨架,起到加强胶条的定型和固定作用。海绵胶泡管柔软并富有弹 性,起着受压变形,卸压反弹的功能。此外,有一些密封条的唇边部分由彩色胶构成或者贴 有织物,色调美观有装饰作用。为了能够更好的保证门框密封条的安装效果,在设计门框时,必需保证 门框上安装密封条的翻边长度一致,在 B 柱转角处的最小圆角,必需前门框大于 30mm 后门 框大于 40mm.如小于这个值时,在转角处就需要加接角,这样无疑就会增加成本。当门框 密封条作为主密封时,就必需保证侧围与门内板在密封处的间隙均匀,一般为 12mm。门框 密封条的压缩量 3-5mm。为了能够更好的保证关门时力量不会太大,要求门框密封条压缩负何在 5N/100mm 左右。一般车门框密封的颜色为黑色,为发提高档次,有的车门框密封条的可见 密实胶表面覆盖一层彩胶或彩色编织物, 颜色与内饰颜色一致。 当车门有两道密封时对车门 框的要求一般如下: A 部:橡胶管的适当压缩量 2-4mm B 部:挡雨板的适当干涉量 0.5-1mm G 部:适当的彩胶厚度 0.5-1mm 适当的压缩荷重:0.2-0.4Kgf/100mm 压缩后适当的接触宽度:2-5mm 插入力小于 60n/100mm 拔出力大于 60N/100mm 9.车门周边密封条 车门周边密封条结构有两种, 一种为全海绵胶泡 管,另一种由密实胶基体和海绵胶组成。这种密封胶粘 贴或镶嵌在车门上,与门框密封条配合,以增加车门与 车体的密封作用。车门头道密封条并不是每种轿车都采用,例如一些经济型轿车就没有,这 主要是从节省成本方面考虑。车门周边密封条一般都会采用卡扣安装在车门内板上。 为了保 证车门周边密封条的密封效果,就要求保证车内板与侧围在密封处的间隙均匀一致。
2.通风盖板密封条 通风盖板密封条密封条由纯海绵胶泡管或海绵胶泡管与密实胶复合构成, 用卡扣固定 在通风盖板或前围上部外板上,与发动机罩内板形成密封。通风盖板密封条的主要作用是, 防止机盖的振动, 降低从发动机舱里传出的噪音, 及防止从前风窗玻璃上下来的雨水直接冲 入发动机舱内。设计通风盖板密封条时,一般在现有的车型中选择截面,按原有的车型截面 尺寸来设计周边的相关附件。为了能够更好的保证机盖关闭时有一定的缓冲量,关闭后又有密封作用, 一般要求安装通风盖板密封条处的间隙保证在 10-12mm,密封条的压缩量保证在 3-5mm.设 计时要注意卡的分布及安装空间.通风盖板密封条的截面一般有如下几种
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