莫記燕


摘 要:本文分析了上汽通用五菱汽車股份有限公司 -某款車的車門側密封條在量產過程中遇到的問題,對其分析
并進行改進總結。關鍵詞:車門側密封條;漏水;壓縮負荷;直線度
1 引言
車門側密封條是汽車整車密封系統的一大重要組成部分,其性能的好壞對整車的密封性、舒適性、美觀性等起著重要的作用。本文主要講述的是上汽通用五菱汽車股份有限公司某款車型車門側密封條在生產過程中出現的一些問題,對其進行分析、改進并總結。
2 車門側密封條簡介
車門側密封條是安裝在門上的一圈膠條,屬于動態密封,依靠密封條的壓縮變形來填充門和側圍外板間的縫隙,防止外部的風雨、塵土等有害物質侵入車內,減小汽車在行駛中產生的震動,緩和車門關閉時的沖擊力。常見的車門側密封條是由三部分構成,A斷面、 B斷面和連接 A\B斷面的兩個接角,見圖 1。密封條一般廣泛選用性能最優的三元乙丙橡膠(EPDM)。EPDM是乙烯、丙烯以及非共軛烯烴的三元共聚物,有密實膠和海綿膠兩種形態。
A、B斷面是擠出工藝,接角一般形狀較復雜,采用模具注塑成型。 A斷面有單純采用海綿膠的,也有為提高裝配速度采用海綿膠與密實膠二復合的。它的安裝方式有 3M膠粘貼,卡扣或者導軌配合裝配。 B斷面通常為海綿膠,通過塑料卡扣安裝在門內板上。接角可以是海綿膠,亦可以是密實膠。海綿膠接角硫化的工藝較密實膠難控制,成品上的外觀不如密實膠,如較多顆粒、鼓包等,但其彈性形變性能優良。
3 車門側密封條的常見問題分析
本文結合上汽通用五菱汽車股份有限公司某車型在量產過程中出現的問題進行分析,對一些常見的車門側密封條問題進行總結。
3.1 側門關緊力大
關緊力是衡量客戶關閉車門操作力是否舒適的一個度量簡稱,在生產過程中,主要以關門速度來體現。關緊力主要受兩個方面的影響:系統阻力和空氣阻力。系統阻力主要表現為:① .密封條的壓縮永久變形;② .密封間隙的大小及波動;③ .鉸鏈的裝配位置;
④ .限位器的裝配位置;⑤ .門鎖及鎖扣的裝配配合等。有研究表明,車門系統整體關緊力 30%~50%來自車門密封條的橡膠材料壓縮變形阻力。某車型在剛量產時存在四門關門速度不理想的問題,其影響關門速度的密封條有車門側密封條、車身側密封條、門檻密
圖1 車門側密封條構成
封條。它們對應的壓縮負荷和密封力設計值見表 1。關門速度的初步目標設定為前門 1.0m/ s,后側門為 1.2m/s。通過企業內部車型橫向對比分析,某車型比另一車型多了門檻密封條,單門的密封力在設計上高了約 10%。在分析故障車中發現的另一問題是,車門和側圍的密封間隙波動很大。這也是造成關門速度大的另一主要因素。密封間隙小,密封條壓縮負荷相對增大,關門阻力就大。通過實測間隙值,得知間隙小的區域普遍集中在前后側門密封條兩接角的 A斷面和靠近窗框的門鎖段。針對上述問題,我們要在穩定密封間隙的基礎上適當降低密封條的壓縮負荷。調整密封條壓縮負荷需考慮以下因素:① .在確保長期穩定的生產情況下,負荷值有降低的空間;② .壓縮負荷降低,密封性能會有一定程度影響,更改的基本前提必須確保不漏水、不漏灰、無風噪等密封性問題;③ .調整
側門漏水是功能性問題。通過分析故障車,我們得知車門漏水主要有兩個漏水點。第一個漏水點是四門車門側密封條上部接角部位有滴水現象。其漏水原因主要有下面三個,( 1)側圍外板與前后側門上部 U/D間隙、 C/C密封間隙超差,不滿足設計要求是主要因素之一。 U/D間隙設計要求為 4.25±1.0mm,實際測量值為 5~7mm。C/C密封間隙設計要求為 13±1.0mm,實測值為 15~18mm,直接導致車身側第二道密封失去作用。( 2)車門側密封條頂部接角部位與袞壓窗框配合不良,導致接角底部進水是另一主要因素。車門密封條頂部 A斷面的小唇邊在設計上與袞壓窗框有 0.5mm的過盈量。此過盈量可確保在車門關閉狀態下,車外的雨水不能從窗框和密封條之間進入車內。在分析的故障車中發現,前后側門 A/B柱接角部位密封條唇邊與窗框配合不良,存在 0.5mm~1mm的間隙。( 3)因前后側門關緊力大問題,調整車門側密封條和車身側密封條壓縮負荷后導致漏水。其壓縮負荷值分別下調了 40%、30%,調整范圍偏大導致密封性能下降。側門關緊力和密封性能都與密封條的壓縮負荷息息相關。密封條壓縮負荷越大,密封性能相對越好,但是門的關緊力也越大。壓縮負荷的取值,需要在密封性能和關緊力之間找到良好的平衡點。
根據上述三個漏水原因,攻關小組分別制定以下更改措施:( 1)制定車身密封間隙關鍵控制項,加強車身鈑金制造,從鈑金單件抓起,到總成件的焊接、裝配,盡量使關鍵鈑金間隙控制在設計偏差內并穩定車身狀態;(2)密封條接角適當實配。接角模具設計時考慮膠料收縮率,對接頭部位進行整體或局部型腔加大 0.5mm~1.5mm。將接角底部與袞壓窗框導軌過盈量由原來的 1mm改為
0.5mm;接角底部兩側邊各增加 0.5mm高的凸臺;根據穩定的車身狀態,調整接角卡扣間距,使密封條更加貼合車門鈑金;對于窗框需要涂膠部位,進行刮膠處理或者密封條配合避空,使密封條容易裝配到位,小唇邊與鈑金貼合緊密。
車門密封條第二個漏水點是車輛在顛簸時門檻處的積水反灌進車內。門檻處積水原因有( 1)車門內板上開有升降器、鎖等附件的安裝孔和工藝孔,通常情況下,為防止這類孔進水會在內板上貼一層防水薄膜。在故障車中發現,局部有的粘膠面偏小或不平整,粘膠后容易出現縫隙,導致門肚子內的水從縫隙處流入車內,水積到門檻。( 2)雨水沿著車門側密封條往下流,雖然沒有馬上進入車內,但是卻在門兩側邊靠近門檻處慢慢滲入,然后積到門檻。針對以上漏水情況,我們需要增大 3M膠粘膠面且確保其平整,讓膠發揮其密封效果以及在門檻部位的車門側密封條干濕側上增加排水孔,使門檻處的積水盡快排到車外。
2.3 密封條直線度
車門側密封條外露密封唇邊 B/C柱接角部位塌陷,即直線度不良屬于靜態感知質量問題。其主要影響車輛的外觀,使顧客對車輛的滿意度降低,甚至產生抱怨情緒。分析密封條密封唇邊塌陷的原因有以下幾點: 1、密封條在 B/C柱接角處用扣釘安裝; 2、窗框鈑金袞壓件和沖壓件在焊接時有偏差導致扣釘孔位有偏差; 3、密封條注塑接角完成硫化后懸掛過程中或裝箱運輸過程中發生變形,特別是在密封條接角欠硫條件下更容易出現; 4、密封條密封唇邊挺性不足,
在密封條接角上設計卡槽,完善密封條 X向
限位,防止其拉伸; 2、提高鈑金焊接工裝精度,穩定焊接偏差,并進行彌補性設計,將接角扣釘實配,Z向適當下移,確??坩敽涂孜黄ヅ?; 3、根據密封條接角材料特性,通過試制產品調整并穩定硫化參數并采用合適的專用懸掛料架,選用合適的料箱尺寸并規范裝箱數量,防止密封條變形; 4、密封條密封唇邊形狀、長度、厚度等可通過收集對標車型、結合以往車型經驗持續改進。另外,密封條接角內部使用塑料鑲件,可以提高密封唇邊的強度,增加一定的挺性。鑲件的長度、寬度、厚度可在試制、裝車過程中不斷調整到最佳匹配狀態。
3 結束語
車門側密封條從設計到正式工裝樣件出來的周期大約要 3個月時間,在汽車零部件中不屬于長周期零件。但因其附屬特性,除了關注自身的質量之外,最重要的是與其鈑金載體的匹配。而鈑金狀態在不同時期會有一定量的波動,若此波動調整涉及到鈑金模具、工裝等的變更,且費用大的話,通常會優先考慮調整模具費用較低的密封條。因此,密封條持續改進將會貫穿于整個汽車的生命周期中。為盡可能減少密封條的整改,提高鈑金與密封條相互匹配能力,我們需要不斷總結相關 DFMEA、lesson learnd等,逐步完善密封系統的設計。
參考文獻:
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