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汽車研發(fā):密封性設(shè)計(jì)規(guī)范!

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今天

漫談君就帶你一起來看看

汽車密封性設(shè)計(jì)規(guī)范

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車身的密封性能是衡量汽車質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,它直接影響車輛的乘坐舒適性、NVH、防腐性能、空調(diào)的效率以及燃油經(jīng)濟(jì)性。此外,車身的密封性還能作為一個(gè)檢測(cè)手段,用來衡量和控制車身的制造質(zhì)量。良好的車身密封性能不僅需要合理的車身結(jié)構(gòu)和密封設(shè)計(jì),而且還需要良好的工藝保證及生產(chǎn)過程能力控制。因此整車的密封性是衡量一輛汽車設(shè)計(jì)及制造工藝水平、控制產(chǎn)品生產(chǎn)過程質(zhì)量好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。


密封系統(tǒng)的安裝位置
總體上,車身密封是為了保證車身外的塵、沙、雨、雪不進(jìn)入車內(nèi),同時(shí),使車內(nèi)的噪聲降到一個(gè)很低的水平;基于上述要求,可以把車身的密封按位置分為三類:

1

車身本體的密封
由于車身骨架焊接總成上,有諸多工具孔或維修孔以及鈑金接觸縫隙,所以,這些孔需要用各種材料進(jìn)行密封,比如密封膠、堵蓋等等。

2

靜止玻璃的密封
對(duì)于前風(fēng)檔、后風(fēng)擋、三角窗玻璃等非活動(dòng)部件,密封形式通常采用密封條或密封膠;尤其前后風(fēng)擋,為加強(qiáng)密封效果,安裝方式多采用內(nèi)部涂膠粘結(jié),然后從裝飾角度考慮再加裝一些裝飾條。

3

活動(dòng)部位的密封
對(duì)于經(jīng)?;顒?dòng)的部件,如前后車門、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、行李箱蓋等的密封,一般采用密封條;其要求不僅要隔絕沙塵雨雪以及噪音進(jìn)入車內(nèi),還要緩沖關(guān)門時(shí)的沖擊,而且,防止車門在行車過程中,振動(dòng)過大。整車需要密封的大致位置如下圖所示。



車身密封類元素
汽車車身密封類元素共有堵蓋、膨脹片、密封條和密封膠四類,下面一一來看看。

1

堵蓋
由于車身有系列的工藝孔、裝配過孔,需要在油漆封堵的孔主要是電泳排液工藝孔和焊裝工藝孔一般這些孔封堵后不再使用。
堵蓋的相關(guān)要求:

2

膨脹片
膨脹片是一種預(yù)成形密封產(chǎn)品,經(jīng)過電泳烘干爐后能夠密封車體結(jié)構(gòu)中的空腔,阻斷聲音在空腔內(nèi)的傳播,降低車內(nèi)噪音。
1)膨脹片設(shè)計(jì)原理
以塑料為支架,在支架的周邊放置膨脹體,膨脹體在電泳烘干爐烘烤后完全膨脹,同周邊的鋼板粘接在一起形成隔斷。
2)膨脹片設(shè)計(jì)原則
  • 卡腳固定牢靠,不會(huì)由于前處理和電泳槽的沖洗造成位置偏移或脫落。

  • 確保各種槽液順利通過,不在空腔內(nèi)形成積流,一般要求膨脹體同鋼板的間隙是2mm~3mm。特殊情況下還需要在支架上設(shè)計(jì)缺口,再在缺口周圍設(shè)計(jì)膨脹體,以方便各種液體通過,并且烘烤后又能夠封閉這些缺口。

3

密封條
密封條的設(shè)計(jì)原則如下:


4

密封膠
1)對(duì)膠粘劑和密封膠性能要求


2)對(duì)膠粘劑和密封膠在使用過程中的工藝要求




密封設(shè)計(jì)
車上有很多件都涉及到密封件的設(shè)計(jì),好的設(shè)計(jì)能起到很好的效果,既能降低成本,還能提升性能。

1

側(cè)門密封
1)側(cè)門密封
  • 側(cè)門密封條的分段

由于側(cè)門密封條是環(huán)形一周,而且各段的密封截面是不同的,因此,如何合理分段,如何進(jìn)行接角,需要根據(jù)具體情況進(jìn)行分析;下面是相關(guān)車型的情況,見下圖所示。

  • 側(cè)門密封條的數(shù)量

根據(jù)車的市場(chǎng)定位,來決定采用幾道密封;一般而言,豪華車,對(duì)于車內(nèi)噪音、防水防塵性的要求較高,則采用多道密封;對(duì)于經(jīng)濟(jì)型轎車,則采用一道密封即可。其優(yōu)缺點(diǎn)的對(duì)比見下表。


示例:某車型的側(cè)門,在B柱位置是三道密封,如下圖所示:


某車型側(cè)門,在B柱位置則是一道密封,如下圖所示:


2

密封條結(jié)構(gòu)的解析
1)密封條安裝位置示意圖
  • 側(cè)門門洞處的密封條:大體有三種形式:雙泡密封條、單泡密封條、無泡密封條。

  • 前后門之間的密封條:大體有兩種位置形式為在后門上安裝、在B柱上安裝。

  • 門上段處的密封條:大體有兩種密封形式為一體式、分開式。

  • 窗框部位(BELTLINE)的密封條:密封原理是類似的,具體形式稍有區(qū)別:見雙唇式和連唇式。

  • 發(fā)動(dòng)機(jī)蓋處的密封條:密封截面變化不大,具體安裝形式稍有區(qū)別,如下圖所示。

  • 行李箱蓋處的密封條:密封截面變化不大,具體形式稍有區(qū)別,如下圖所示。

3

焊接結(jié)合面間的密封
焊接結(jié)合面間的密封通常分為縫內(nèi)密封和縫外密封兩種形式,如下圖所示,點(diǎn)焊縫隙內(nèi)的密封屬縫內(nèi)密封,點(diǎn)焊部位的邊緣密封屬縫外密封。在漏雨、漏氣、漏灰嚴(yán)重的部位應(yīng)采用縫內(nèi)、縫外雙重密封。
1)縫內(nèi)密封通常選用濕性密封膠,應(yīng)具有不流淌、耐腐蝕、耐水性和耐候性,點(diǎn)焊密封膠還應(yīng)具有良好的導(dǎo)電性能。


2)縫外密封膠一般為室溫固化型。它除應(yīng)具有縫內(nèi)密封膠的特點(diǎn)外,還應(yīng)具有與金屬粘結(jié)性強(qiáng)、涂漆性能好,高溫不流淌,低溫不龜裂等特點(diǎn)。


4

焊縫密封處理方式
1)焊縫搭接形式及涂膠要求
焊縫的處理方式應(yīng)依據(jù)焊縫的搭接形式,在進(jìn)行涂膠密封處理時(shí)確保形成閉合的密封面,將搭接面完全封閉起來。對(duì)于角形和丁字型搭接涂膠直徑應(yīng)達(dá)到8mm,對(duì)于對(duì)接型及搭接型最低涂膠寬度要求2.5mm,涂膠高度需結(jié)合焊縫間隙確定。
在車身結(jié)構(gòu)中,常見的接頭形式及涂膠要求如下圖所示。


2)焊縫大小及涂膠要求
原則上各大總成或鈑金搭接處焊縫越小越好,一般焊縫大小應(yīng)控制在3mm以內(nèi)。焊縫的大小與膠條的涂敷要求如下圖所示。


對(duì)于地板與前圍、后圍的連接部位,地板與側(cè)圍的連接部位,側(cè)圍與頂蓋的連接部位,前后地板搭接部位,前圍與前風(fēng)窗的連接的連接部位等重點(diǎn)對(duì)象,應(yīng)確保密封部位不漏水、不漏氣及不漏塵,要求膠條寬度30mm~40mm,厚度不小于1.5mm。膠條寬度和厚度主要依據(jù)搭接面的寬度及鈑金間隙而確定。
3)開閉件外覆蓋件包邊部位密封處理
由于包邊部位是直接暴露在使用環(huán)境中,易接觸到腐蝕性介質(zhì),這些部門均應(yīng)做密封處理,且應(yīng)保證焊縫密封膠的外觀質(zhì)量,應(yīng)涂敷成寬6mm~8mm,厚1.5mm~2.0mm的均勻條狀形態(tài)。                 
             


4)潛在漏水部位密封處理
側(cè)圍與側(cè)圍后部流水槽的搭接部位如下圖所示,此處為整車潛在漏水部位的一個(gè)重點(diǎn)部分,前圍、前機(jī)艙與輪罩連接處以及側(cè)圍、后圍與尾燈搭接部位也是存在潛在漏水的部位,此類密封部位一般要求膠條寬度30mm~40mm,厚度不小于1.5mm。


5

典型密封截面的解析
1)側(cè)門的密封截面解析
  • 門框密封截面:

    總體上,在設(shè)計(jì)過程中,既要考慮反作用力,又要考慮其密封性能;反作用力設(shè)定得越大,在行駛過程中車門振動(dòng)吸收性和水密性越好,但相應(yīng)的是車門閉合力越大;因此,截面確定需二者兼顧。

  • 擋水條密封截面:

    一般采用雙面密封;車外密封條與車外側(cè)嵌條是一體成型的;安裝方式一般用卡子固定或壓入門板的翻邊處;注意的是:固定部分應(yīng)有相當(dāng)?shù)挠捕龋怪c門板卡緊,而與玻璃接觸的密封部分應(yīng)有一定的彈性,并通過植絨減小玻璃上下的運(yùn)動(dòng)阻力。

  • 玻璃導(dǎo)軌密封截面:

    密封條應(yīng)易于緊固于玻璃導(dǎo)軌內(nèi);另外,密封條應(yīng)能夠與玻璃緊密貼合,有一定的壓緊作用,彈性要好,適應(yīng)性強(qiáng),同時(shí)又能使玻璃易于滑動(dòng),滑動(dòng)量宜小,且能起到良好的密封效果。

    密封條在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)將橫截面展開,以便于表面植絨或噴涂工藝的需要;安裝后,玻璃泥槽形成框形,因此,應(yīng)注意安裝狀態(tài)和展開狀態(tài)的相互協(xié)調(diào),注意轉(zhuǎn)角的處理;目前,轉(zhuǎn)角處理主要采用兩種方法:接角或切縫。

2)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋的密封截面解析

  • 前風(fēng)擋玻璃密封截面

  • 發(fā)動(dòng)機(jī)蓋密封截面:

    發(fā)動(dòng)機(jī)蓋處的密封,目的是阻擋雨水、塵沙,減少它們進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)倉(cāng)的機(jī)會(huì),保持發(fā)動(dòng)機(jī)倉(cāng)處于整潔的環(huán)境狀態(tài)。

3)行李箱蓋的密封截面解析

氣密性設(shè)計(jì)好壞,直接關(guān)系到整車的性能,關(guān)乎用戶的體驗(yàn),也關(guān)乎車輛的銷售,因此特別重要,也是車企關(guān)注的重點(diǎn)之一。

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