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嘉峪檢測網(wǎng) 2024-08-20 09:00
1、概述
該設(shè)計(jì)指南適用于整體式車門結(jié)構(gòu)車型的密封系統(tǒng)開發(fā)。主要介紹整體式車門結(jié)構(gòu)密封系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程、設(shè)計(jì)要求等，并對(duì)密封系統(tǒng)的材料、工藝等做了相應(yīng)的介紹，為后續(xù)整體車車門結(jié)構(gòu)的密封系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)提供指導(dǎo)。
2、整體式車門結(jié)構(gòu)密封系統(tǒng)功能要求
轎車密封性設(shè)計(jì)是針對(duì)車身室內(nèi)居住環(huán)境改善，提高車身防腐蝕性要求而進(jìn)行的。主要包括
a、防止塵、沙、雨、污染氣體進(jìn)入車內(nèi)；
b、防止振動(dòng)、噪音、熱量侵入車內(nèi)；
c、防止腐蝕介質(zhì)侵蝕車身板件；
d、裝飾作用：對(duì)車身外露鈑金的遮蔽，與內(nèi)飾件配合起裝飾（如：包布密封條與內(nèi)飾板配合）。
密封系統(tǒng)的功能及外觀要求:
a、滿足密封要求：使密封條有足夠的壓縮量與接觸面積，保證密封條在公差范圍內(nèi)具有良好的密封效果；
b、滿足整車NVH性能要求；
c、滿足工藝要求：密封條斷面及接角的實(shí)際應(yīng)該利于工藝生產(chǎn)，且易于產(chǎn)品一致性的控制；
d、滿足外觀要求：密封條的設(shè)計(jì)外觀應(yīng)該具有良好的外觀效果，且外觀質(zhì)量一致性容易控制；
e、滿足裝配要求：滿足插拔力要求，既能易于裝配，又能保證不易脫落；
f、滿足開關(guān)門力要求：車門關(guān)閉速度計(jì)算，保證前后門關(guān)門速度≤1.2m/s；
g、滿足成本要求：密封條斷面、接角及材料的選用在滿足功能前提下需降低生產(chǎn)成本，既要考慮材料的成本，又要考慮生產(chǎn)時(shí)間及人力資源成本；
h、滿足標(biāo)準(zhǔn)要求：滿足氣味性、耐久性、耐候性等標(biāo)準(zhǔn)要求。
3、整體式車門結(jié)構(gòu)密封系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程
3.1 密封系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程大致如下：
密封條布置→斷面設(shè)計(jì)→斷面分析→鈑金數(shù)據(jù)完成（密封面、密封間隙、鈑金止口等確定）→數(shù)據(jù)分析→密封條接角數(shù)據(jù)完成，數(shù)據(jù)凍結(jié)→送件，裝車驗(yàn)證→問題整改、優(yōu)化→SOP。
3.2 密封系統(tǒng)的布置
密封系統(tǒng)的布置，前艙密封條比較簡單，要求也相對(duì)較低，在密封的基礎(chǔ)上主要考慮阻擋發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的向后傳遞，在此不再做詳細(xì)論述；背門密封條的布置，與單道密封相似，重點(diǎn)是OPENING-LINE的布置，并考慮密封條與周邊部件的配合關(guān)系，比如鉸鏈、氣彈簧、護(hù)板、玻璃等，在此也不做詳細(xì)論述；對(duì)于密封系統(tǒng)的布置，難點(diǎn)是側(cè)門的布置，一般車門采用兩道密封。
密封系統(tǒng)的布置總的思路是按照可行性分析定義的A、B主截面，對(duì)B柱、鉸鏈、門鎖等比較重要的部位進(jìn)行詳細(xì)布置，在布置的過程中，可根據(jù)需要增加截面線的數(shù)據(jù)。
密封條的布置應(yīng)把握“平順、均勻”原則。
根據(jù)截面線表達(dá)內(nèi)容的不同，選擇不同性質(zhì)的平面截取截面線，B柱的截面線垂直于parting-line進(jìn)行，鉸鏈附近的截面線垂直于鉸鏈軸進(jìn)行，其他部位垂直于B&R-line進(jìn)行。
與鉸鏈軸線的距離不同，密封條的壓縮情況也是不同的。
3.3 門框上段截面線
考慮要點(diǎn)：
a、由于密封條的反作用力，門框上段有向外的輕微變形，所以門上段車門內(nèi)板及窗框加強(qiáng)板需要做預(yù)變形，另外考慮到車輛高速行駛的過程中，由于車門內(nèi)外氣壓不一樣，車門鈑金受到內(nèi)外空氣的合力方向向外，因此車門窗框應(yīng)比側(cè)圍低，一般為2mm；
b、密封條的壓縮量要合理，具體要求在下面密封系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)里有詳細(xì)描述；
c、鈑金的走向要考慮拔模方向，特別是門洞條的密封面受B&R-LINE的約束，車門內(nèi)板局部位置的會(huì)有成型困難的風(fēng)險(xiǎn)，如鉸鏈位置，門檻轉(zhuǎn)角位置等；
d、呢嘈與窗框裝飾板的配合要考慮外觀要求，具體要求在下面密封系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)里有詳細(xì)描述。
3.4 A柱處截面線的確定
考慮要點(diǎn)：
a、基本要求及尺寸同門框上段截面線；
b、此處接近鉸鏈轉(zhuǎn)軸，因此呢槽上與側(cè)圍配合的披風(fēng)在關(guān)門的過程中容易卷起，此處需要做運(yùn)動(dòng)校核分析；
c、A柱前端一般都在車門上布置外后視鏡或角窗，此處需考慮后視鏡底座或角窗與呢嘈的配合關(guān)系，如后視鏡底座的上邊尖角的配合結(jié)構(gòu)、角窗與導(dǎo)軌及呢槽的配合結(jié)構(gòu)等。
3.5 B柱截面線的確定
考慮要點(diǎn)：
a、B柱附近前后門在關(guān)門的時(shí)候由于與鉸鏈軸線距離不同，因此前后門框密封條的壓縮量和壓縮面積剛好是相反的；
b、盡量增大B柱鈑金的包絡(luò)面積，以增加B柱的強(qiáng)度，滿足碰撞法規(guī)要求；
c、在滿足密封的前提下，要使車門鈑金與B柱鈑金相協(xié)調(diào)，不能使后門在開啟過程中與B柱干涉，保證在后門開啟的過程中與B柱保持有5mm的間隙。
3.6 鉸鏈位置截面線的確定
考慮要點(diǎn)：
a、由于鉸鏈的設(shè)計(jì)一般考慮沿用成熟產(chǎn)品，而且此處空間一般都比較緊張；
b、由于B柱地方前后密封條共用B柱鈑金，所以在B柱后門上下鉸鏈與前門鎖之間的密封條走向要保證前后門統(tǒng)一協(xié)調(diào)；
c、前門與翼子板、后門與前門之間的PARTING-LINE的確定要根據(jù)鉸鏈的布置進(jìn)行，以確保門在開啟的過程中不發(fā)生干涉，并保證最小間隙，而鉸鏈的布置對(duì)密封條的走向有很大影響，所以在布置鉸鏈的時(shí)候要一起綜合考慮。
3.7 門鎖位置截面線的確定
考慮要點(diǎn)：
a、門洞條的密封面由于鎖的布置可能無法與其他地方的密封量保持一致；
b、一般鎖扣下部布置接觸開關(guān)，因此在做密封線的時(shí)候需預(yù)留足夠的空間；
c、一般都需要在B柱鎖扣處做一個(gè)小凸臺(tái)用以滿足密封要求，并避開門鎖；
d、主密封條在此處的密封線比較扭曲。
3.8 門檻壓板處截面線的確定
考慮要點(diǎn)：
a、要綜合A、B、C柱上下護(hù)板及門檻壓板的配合方式，定義門檻壓板與門洞密封條披風(fēng)的配合形式；對(duì)于門洞密封條，一是門洞密封條披風(fēng)包住門檻壓板，二是門檻壓板壓在密封條泡管處的縫隙處，不影響密封性能，三是門檻壓板完全壓住門洞密封條，這樣外觀效果較好，但密封條不起到密封效果；
b、一般由于車門在實(shí)際中有下垂的趨勢(shì)，因此此處主密封條的壓縮量一般可以考慮稍小。
3.9 主密封條密封線的確定
與門洞密封條不同，主密封條的密封線需要在完成所有的截面線后，與車門鈑金一起進(jìn)行。原因是根據(jù)截面線所形成的主密封條密封線不平滑，而且如果完全依照截面線去構(gòu)造鈑金的話，會(huì)出現(xiàn)很多扭曲的平面。一般是車門鎖部位及鉸鏈與限位器部位密封線的走向比較彎曲。
因此，主密封條密封線應(yīng)該與BIW工程師共同確定，既要保證密封線過渡平滑、滿足密封要求，又要保證鈑金的成型性。
4、整體式車門結(jié)構(gòu)密封系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
密封條的大致分類及安裝位置描述:
密封條按照其安裝的不同部位，大概分為：門洞密封條（安裝在門洞鈑金的翻邊上）、主密封條（安裝在車門鈑金上）、背門密封條/行李箱密封條（安裝在后圍止口上）、發(fā)動(dòng)機(jī)艙密封條（安裝在前艙鈑金、發(fā)蓋鈑金或者前風(fēng)擋下裝飾板上）、玻璃呢嘈、固定玻璃膠條（安裝在前后風(fēng)擋玻璃或者三角窗玻璃周邊）等。
以下就主密封條、門洞密封條、玻璃呢槽、外水切的設(shè)計(jì)要點(diǎn)做簡要描述：
4.1主密封條設(shè)計(jì)要點(diǎn)
4.1.1 主密封條各位置的配合關(guān)系如下圖所示:
4.1.2設(shè)計(jì)要點(diǎn):
a、布置設(shè)計(jì)校核：主密封條采用3M膠帶粘貼，布置時(shí)不能出現(xiàn)急劇拐彎、連續(xù)拐彎的情況，因?yàn)閷?shí)際裝車時(shí)會(huì)使3M膠帶所受應(yīng)力過大，粘貼不牢靠；
b、密封面校核：如右圖所示，密封面設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮密封面與鉸鏈在此位置的旋轉(zhuǎn)方向盡可能垂直，這樣可以保證理論壓縮量與實(shí)際壓縮量一致；
c、壓縮量：根據(jù)泡管大小，壓縮量A一般為（4 ～ 5）mm；
d、周邊件的配合間隙：
1）、主密封條安裝間隙：B=0.5mm；
2）、窗框飾板與主密封條根部間隙：C ≥2mm；
3）、窗框飾板與側(cè)圍外板間隙：D ≥6mm。
備注：設(shè)計(jì)時(shí)需要注意不同位置的主密封條壓縮方向不盡相同，同時(shí)還要考慮鈑金的SE問題。
4.2門洞密封條設(shè)計(jì)要點(diǎn)
4.2.1門洞密封條各位置的配合關(guān)系如下圖所示：
4.2.2設(shè)計(jì)要點(diǎn)：
a、布置校核：
1）、避免出現(xiàn)急劇拐彎的位置；
2）、拐角處R角（圖Ⅰ）大于80mm或角度（圖）大于78°；
3）、C柱位置側(cè)圍止口避免出現(xiàn)外凸的現(xiàn)象。
b、相關(guān)間隙值要求：
1）、立柱插入量要求：A≥6mm,同時(shí)保證立柱邊界與門洞條根部間隙≥2mm；
2）、門洞條與門護(hù)板的間隙：B ≥8mm，門檻位置≥10mm；
3）、門洞條壓縮量：C=3mm，出現(xiàn)壓縮變形后的接觸寬度（5 ± 1）mm；
4）、泡管與側(cè)圍的間隙值：D ≤3mm；
5）、密封間隙：D一般為14mm。
備注：設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮側(cè)圍外板與門內(nèi)板的SE問題。
4.3玻璃呢槽計(jì)要點(diǎn)
4.3.1各位置的配合關(guān)系如下圖所示：
4.3.2設(shè)計(jì)要點(diǎn) ：
a、與周邊件配合關(guān)系要求：
1）、側(cè)圍外板與亮條的間隙：A為（5 ～ 6）mm ；
2）、亮條寬度:B一般為17mm左右；
3）、呢槽外漏黑邊Z向?qū)挾?C一般小于2mm；
4）、考慮車門鈑金焊接邊長度及鈑金沖壓要求，玻璃下降后可視區(qū)域的寬度：D為（26 ～ 28）mm；
5）、窗框裝飾板與呢槽的間隙：E=2mm；
6）、門洞條與窗框裝飾板間隙：F ≤10mm；
7）、呢槽安裝預(yù)留間隙：G=1mm;
8）、圖示位置，呢槽唇邊變形后與窗框裝飾板 近似一條線，外觀更美觀；
9）、呢槽與玻璃的壓縮量為（1.5 ～ 2.5）mm ；
10）、呢槽第一道披風(fēng)與側(cè)圍外板的壓縮量為（1.5 ～ 2.5）mm ；
11）、呢槽第二道披風(fēng)與側(cè)圍外板一般不接觸，避免實(shí)際裝車外翻且產(chǎn)生異響。
12）、B/C柱呢槽披風(fēng)寬度：M一般為（5 ～ 6）mm ；
13）、呢槽與外飾板的間隙:N一般為（0.5 ～ 1）mm；
14）、橡膠材料之間至少保證2mm以上間隙，避免實(shí)車磨損，如B柱接角位置；
15）、前門外水切前端位置，車門內(nèi)板缺口H≤10mm，以便呢槽卡接牢靠。
b、運(yùn)動(dòng)校核：
1)、前門呢槽A柱接角與側(cè)圍的運(yùn)動(dòng)間隙≥ 3mm；
2)、前門B柱外飾板與后門呢槽的運(yùn)動(dòng)間隙≥ 3mm；
3)、后門呢槽B柱條與前門B柱外飾板運(yùn)動(dòng)校核，避免后門關(guān)閉過程中，后門呢槽B柱條與外飾板干涉而外翻；
4)、C柱呢槽與側(cè)圍角窗的運(yùn)動(dòng)間隙≥ 3mm。
c、限位結(jié)構(gòu)校核：
前后門B柱呢槽接角需要做X向的限位結(jié)構(gòu)。
d、外觀校核:
A柱位置接角如圖：
1）、圖示1位置接角寬度（3 ～ 5）mm；
2）、圖示2位置涂膠需要做避讓，避免接角與鈑金不服帖；
3）、圖示3位置為了保證接角的可靠性，增加了掛接結(jié)構(gòu)。
B柱位置接角如圖：
1）、圖示1位置鈑金缺口寬度（15±2）mm；
2）、圖示2位置呢槽接角的圓角需要盡量做大，外觀更好；
3）、圖示3位置呢槽接角與外飾板需要預(yù)留1mm的間隙，以 吸收公差；
4）、圖示4位置接角寬度≤3mm；
5）、圖示5位置前后門呢槽接角X向不能留有縫隙；
6）、圖示6位置接角寬度（3 ～ 5）mm。
C柱位置接角如圖：
1）、圖示1位置呢槽接角與外飾板需要預(yù)留1mm的間隙，以 吸收公差；
2）、圖示2位置呢槽接角的圓角需要盡量做大，外觀更好；
3）、圖示3位置接角寬度（3 ～ 5）mm；
4）、圖示4位置接角寬度≤3mm。
4.4外水切設(shè)計(jì)要點(diǎn)
a、設(shè)計(jì)校核要點(diǎn)如下：
1)、圖示1位置，外水切安裝預(yù)留間隙1mm；
2)、圖示2位置水切亮條與門外板的間隙1mm；
3)、圖示3位置外水切亮面與外飾板的間隙2mm；
4)、外水切披風(fēng)干涉量為（2.5 ～ 4）mm，單披風(fēng)時(shí)為（3.5 ～ 4）mm；
5)、外水切披風(fēng)變形后比亮條低（2 ～ 3）mm。
b、運(yùn)動(dòng)校核：要求運(yùn)動(dòng)間隙≥3mm
1)、B柱位置前后門外水切接角的運(yùn)動(dòng)間隙；
2)、前門外飾板與后門外水切端部的運(yùn)動(dòng)間隙。
c、外觀校核
1)、外水切接角需要完全遮擋住車門鈑金缺口；
2)、外水切接角與周邊件預(yù)留（1 ～ 2）mm；
3)、外水切亮面端部采用折彎的結(jié)構(gòu)，外觀更好；
4)、外水切端部亮面與接角需要平齊。
5整體式車門結(jié)構(gòu)密封系統(tǒng)材料要求
a、為保證良好的密封性，整車密封系統(tǒng)材料需滿足汽車行業(yè)密封條材料及成品性能要求，EPDM橡膠含膠量一般需保證30%以上；
b、前后蓋密封條及門洞密封條的鋼骨架一般不外露，采用08F鋼材；
c、復(fù)合呢槽材料一般由骨架（不銹鋼或鋁帶）+EPDM+外包亮飾條（不銹鋼或鋁合金）+絨帶+PE膜組成；
d、水切材料采用骨架（不銹鋼或鋁帶）+EPDM+絨毛+不銹鋼亮條（或鋁合金亮面）；
e、外包不銹鋼亮條中性鹽霧試驗(yàn)≥480h；
f、密封條泡管等表面需噴涂處理，以避免裝車后產(chǎn)生異響、污染車身等不良現(xiàn)象。
6整體式車門結(jié)構(gòu)密封系統(tǒng)工藝要求
a、門洞密封條鈑金止口厚度整圈控制在（3～5.2）mm；密封條卡槽開口尺寸約（7～10）mm；止口邊有效焊接長度≥14.5mm；
b、背門門洞密封條鈑金止口厚度整圈控制在（0.7～3.2）mm，密封條卡槽開口尺寸約（6～8）mm；
c、門洞及背門條接角采用PE對(duì)接；
d、車門主密封條采用3M膠粘固定在車門內(nèi)板，鈑金設(shè)計(jì)需滿足裝配工藝性；
e、復(fù)合式呢槽亮條表面無明顯凹陷、顆粒、劃傷等問題，呢槽表面無明顯缺絨、壓痕、飛邊等問題。呢槽與玻璃搭接內(nèi)側(cè)披風(fēng)需要共擠PE耐磨層，亮條端部采用沖壓包邊結(jié)構(gòu)；
f、外水切表面無明顯凹陷、顆粒、劃傷、缺絨等問題，端部亮面翻邊處理，表面不允許存在劃傷、疊料、拉痕等影響外觀的缺陷。
7車身密封系統(tǒng)發(fā)展展望
隨著技術(shù)的發(fā)展，以及消費(fèi)者對(duì)乘用車品質(zhì)要求的提高，我們對(duì)密封條系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求更高。因此，未來密封系統(tǒng)的發(fā)展將朝著重量更輕，外觀更加美觀，更加節(jié)能環(huán)保，價(jià)格進(jìn)一步降低的方向邁進(jìn)。
a、輕量化發(fā)展
材料使用更少（截面積更小）；
材料密度更?。≒P+EPDM即TPE材料的使用、微發(fā)泡材料替代密實(shí)膠的廣泛應(yīng)用）。
b、美觀性發(fā)展
外觀可見的黑色密封條越來越少（門洞條可視區(qū)域的減少，導(dǎo)槽可視區(qū)域減?。?/span>
門玻璃窗周邊密封條越來越多的車型采用呢槽、水切、角窗集成。使密封條間配合間隙極大的減少；
密封條外觀可見區(qū)域越來越多的采用裝飾（合金亮條、彩色亮條）。
c、節(jié)能環(huán)保方向發(fā)展
TPV等可回收性環(huán)保材料越來越多的應(yīng)用在密封系統(tǒng)。
d、低成本方向發(fā)展
使用低能耗低材料。（密實(shí)膠導(dǎo)槽使用tpo材料接角，提高了生產(chǎn)銷率，降低了能耗）；高性能涂層逐漸替代植絨。
來源：汽車設(shè)計(jì)之家
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