淺談商用車門框膠條密封性的改進方案

李華志，陶建明

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州 545007）

工藝·設備·材料

淺談商用車門框膠條密封性的改進方案

李華志，陶建明

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州 545007）

本文通過對商用車門框膠條漏水原因的分析，簡要介紹如何從門框膠條的結構設計進行改善，進而改善商用車膠條的密封性能，為解決商用車門框膠條漏水問題提供理論支持。

分析；設計改善；密封性能；

CLC NO.: U463.8 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2014)10-88-03

前言

商用車是一種兩用型汽車，既能載人又能載貨。由于其具有價格便宜、優異的防雨水功能等優點，被大多數個體工商經營者所青睞，用于運載貨物或商品。商用車的門框密封膠條主要作用是防水和防塵。其常用結構如下圖1所示，主要有“U”形夾持金屬骨架、裝卡密實膠、海綿密封泡管和密封刺（密實或海綿膠）等幾部分組成。

1、門框膠條密封原理分析

商用車膠條結構的密封作用有兩種。一是海綿泡管與門內板之間的防灰塵和水作用。海綿泡管具有大于門內間隙的高度和一定的壓縮負荷，關門時起到緩沖關門力的作用，且關門后，海綿泡管被壓縮，這樣就使得關門后海綿泡管與門內板緊緊貼住，進而防止水或灰塵從海綿泡管與門內板之間的縫隙漏進車內起到密封作用。但是門內間隙和海綿泡管的壓縮負荷等相關參數要在合適的范圍之內，否則會引起關門力過大。二是密封唇邊和密實裝卡橡膠的密封刺的防水作用。其主要通過密封唇邊和密實裝卡橡膠的密封刺與鈑金之間的壓縮過盈配合使得水不能夠通過密封唇邊和“U”型槽滲進駕駛內。門框膠條與鈑金之間的配合關系如圖2所示：

這兩類密封方式均與膠條與鈑金的配合狀況有關。因此改善門框膠條的結構，使其能夠盡可能的包容門框鈑金邊的焊點凹印和鈑金厚度巨變等缺陷改，進而優化門框膠條密封性，提高門框膠條的防水和防灰塵作用。

2、常見門框膠條漏水的原因

2.1 門框內間隙

門內間隙直接影響海綿泡管被壓縮的高度。門框內間隙過大時，門關閉時，門框膠條的海綿泡管的壓縮高度不足。這樣在門關閉后，由于海綿泡管沒有壓縮到使泡管對門內板有足夠的頂壓力，起不到防水和防灰塵作用。在淋雨時，水會從門內板與海綿泡管之間漏進駕駛室。

2.2 海綿泡管高度和壓縮負荷

門框膠條的海綿泡管高度和泡管壓縮負荷與門內間隙一樣，都是影響泡管對門內板頂壓力的因素。當海綿泡管高度或泡管壓縮負荷達不到的要求的值而過小，淋雨時同樣會有水從門內板與海綿泡管之間漏進駕駛室。

2.3 裝卡“U”型槽深度與門框鈑金邊寬度

表1 鈑金寬度和槽深數值表

“U”型卡槽與鈑金邊的配合情況直接影響到膠條密封唇邊的密封防水效果，兩者配合情況的是由“U”型卡槽深度和門框鈑金邊寬度之間的相互配合關系決定的。圖3和圖4是兩種車型門框膠條與門框鈑金的配合狀態，表1是對應的鈑金邊寬度和“U”型槽深的數值，以及車輛淋雨試驗的結果。從表中可已看出，“U”型槽深度與鈑金寬度之間的過盈量過小時，不能夠使膠條的密封唇邊與門框鈑金完全壓緊貼死，甚至會如圖3那樣，在膠條形成一個空腔，使得密封唇邊失去密封作用。但是“U”型槽深度與鈑金寬度之間的過盈量過大時，會使裝卡密實膠直接與門框外板的R角搭接配合，密封唇邊同樣失去密封作用。以上兩種情況都易使水從“U”型卡槽內滲進駕駛室。另外，密封唇邊的厚度也是影響門框密封唇邊能否與鈑金完全壓緊帖死的原因之一。如果密封唇邊的厚度過小，即使“U”型槽深度與鈑金寬度之間的過盈量足夠大，也不能使膠條唇邊得到足夠壓縮而密封防水。

2.4 裝卡密實膠

裝卡密實膠具有裝飾和夾持在鈑金上的密封作用[1]。裝卡密實膠的密封刺是防止水從門框膠條“U”型槽內滲進駕駛室的第二道密封屏障，槽內左右兩側的密封刺能否與鈑金夾緊過盈配合是決定密封效果好壞的原因。密封刺的夾緊力大小與鈑金厚度、密封刺的長短和“U”型槽的開口寬度有關。如果門框鈑金內外板之間出現嚴重錯位使膠條邊厚度減小，密封刺的長度減小或撐起高度降低和“U”型槽開口快度過大引起“U”型槽內的密封刺與鈑金之間配合不能維持有效的密封夾持力，會導致密封刺密封作用降低，導致門框膠條滲漏水。

3、門框膠條密封性結構設計改進方案

3.1 海綿泡管和排氣孔

在門框膠條海綿泡管設計中海綿泡管的高度和排氣孔的大小、數量及位置布置與膠條的密封效果密切相關。通常情況下，為提高密封泡管的密封性能，采用增加泡管的高度的措施。但是如果將泡管高度設計的過高就會引起關門力過大。關門力過大與泡管的壓縮負荷、泡管排氣孔的大小、數量和位置以及門鉸鏈有關。所以，在膠條設計過程中，提高泡管高度同時，也要對泡管的排氣孔進行調整，適當增大排氣孔直徑，增加排氣孔數量和合理布置排氣孔位置避免關門時排氣孔排氣不通暢，進而增加關門時的排氣速率。從而達到通過增加泡管壓縮量使密封性能增加又不影響關門力的目的。

3.2 門框膠條密封唇邊

門框膠條的密封唇邊是防止門框膠條反滲漏水的第一道

屏障。在門框膠條槽深與門框鈑金變配合合理的情況下，密封唇邊的厚度尺寸和位置尺寸是影響膠條密封性的主要原因。所以在設計時，應將密封唇邊的海綿膠厚度適當增加，并使唇邊的形位往“U”型槽內側傾斜，以防止膠條在裝配彎角處唇邊外張使唇邊不與鈑金貼合失去密封作用。

3.3 門框膠條“U”卡槽

門框膠條“U”卡槽內的密封刺是膠條能夠卡在門框鈑金并有一定密封作用主要部分。“U”卡槽的槽深，槽寬和密封刺的形狀結構均與膠條的密封效果有關。為了使密封唇邊在門框膠條裝配后得到充分壓縮，在設計時要使膠條的卡槽深度比門框鈑金膠條邊寬度大2.5mm～3.5mm。門框的鈑金寬度已不可能維持在一定的數值，要讓膠條的槽寬能夠在鈑金厚度較大范圍內變化，均能夠使“U”型槽與鈑金有足夠夾持力，從而密封。設計時，使槽內的密封刺有足夠的高度。盡量將外側的密封刺設計成海綿膠，使其能夠較大的門框鈑金變形和焊點扭曲，同時將另一側密封刺高度增加或硬度增加以保持膠條與鈑金之間的夾持力。“U”型槽的開口大小在滿足裝配要求時盡量內收成“”型，以防總裝在用木槌敲擊裝配膠條時將卡槽開口敲成類“V”型，減小門框膠條卡槽的夾持力，使膠條密封性降低。

4、結束語

產品的質量是靠設計和制造控制保證的。本文只是從膠條方面考慮如何改進門框的密封性改進措施，車身門框膠條密封性問題原因很多。門框膠條的設計更改要充分考慮門框鈑金、制造質量等因素。但是,不斷在設計中提高膠條對鈑金的包容度對提高膠條的密封性能有巨大幫助,也是不斷滿足客戶需求的必然趨勢。

[1]何偉. 汽車門框密封條產品設計研究[J]. 科技資訊，2008.

翼開啟式廂體兩L型側翼的啟閉是由側翼舉升裝置的液壓缸帶動而實現的，每側側翼前、后端都設有液壓缸，液壓缸上端與L型側翼頂部骨架相連，底部固定在前端總成、后端總成上橫梁上。液壓舉升系統原理如圖7所示。廂體底部設有24V動力單元，動力單元為組合總成，包含電機4、液壓泵3、電磁換向閥7、液壓油箱1等部件組成。該裝置利用蓄電池的電能驅動，通過液壓管路將動力傳輸給液壓缸10實現L型側翼的啟閉。其中，電磁換向閥5由廂體前墻兩側控制箱上的控制手柄進行控制；平衡閥8可防止兩L型側翼開啟并保持時因重力原因而產生下降；分流集流閥9可保證向同側兩舉升液壓缸供應相同的流量，進而使其運動保持同步，降低側翼啟閉時上縱梁所承受的交變扭應力。

3、總結

該翼開啟式廂體采用膠木復合木板在確保廂體強度的同時，減輕了廂體自身的重量；采用輕質鋁合金蒙皮美觀大方。其兩側翼開啟后，兩側和后門均可進行卸貨，適應了現代物流貨物裝卸的要求，方便、快捷，與單車、半掛車等進行結合，能極大地提高運輸效率，降低運輸成本[3]。

參考文獻

[1]劉祥濤, 李玉寶, 侯海龍. 兩翼開啟式廂體結構設計及特點[J].專用汽車, 2007年11月: 44-46.

[2]郝洪濤, 張建武, 魯統利. 基于虛擬樣機技術的折疊翼廂式車液壓開啟系統的仿真研究[J]．液壓氣動與密封, 2008年第4期: 23-25.

[3]王其光. 翼展車廂有限元分析與輕量化設計[D]．煙臺:煙臺大學, 2007.

On the commercial vehicle door sealing strips improvement program

Li Huazhi, Tao Jianming
（SAIC-GM-Wuling Automobile Co., Ltd., Guangxi Liuzhou 545007）

Through analysising the resean of doorframe strip water leaking of commercial vehicles,this article briefly describes how to improve the structural design of the doorframe strips, and then improve seal performance commercial vehicle strips,and provide theoretical support for solving commercial vehicle door strip water leaking problems.

Analysising; Design improvements; Seal performance;

U463.8

A

1671-7988(2014)10-88-03

李華志，本科學歷，就職于上汽通用五菱汽車股份有限公司。