汽車密封條壓縮負荷試驗影響因素分析

陳少澤

摘要： 為保證試驗準確性，對密封條壓縮負荷試驗進行研究。找出測量過程中影響試驗數值的主要因素并對主要因素進行分析驗證，確定試驗條件變更后對試驗結果造成的影響。

關鍵詞： 汽車；門框密封條；壓縮負荷

隨著汽車工業的多樣化發展，消費者對于汽車的消費期望和產品期待也日益攀高，汽車舒適性和外觀感覺也是消費者關注的焦點，而車身總成的外觀感覺就是消費者最直接的感官因素。車身總成中，車門同樣承擔著非常重要的關鍵要素。汽車車門在汽車白車身中是一個相對獨立的總成，是由車門鈑金和車門附件組成，車門總成是通過鉸鏈和限位器與側圍連接，并且與車身側圍及翼子板等周邊件需滿足車型自身標準要求的間隙和面差。為了保證防雨防塵、隔音降噪對密封的要求，在車門總成與車身之間布置一道或兩道密封膠條，形成密封空間，但密封膠條的壓縮會給車門反作用力，這個力值和車門自身的重力反饋給駕乘人員的即為駕乘人員關閉車門所施加的關門力值。車門開合便捷性是感知汽車設計制造質量的重要指標.在影響關門總能量的6大車門附件中，密封系統壓縮能耗占30%～50%，是影響整體關門力的最主要因素。[1]密封系統對整體關門力的作用體現在其壓縮負荷數值上。

本文通過對壓縮負荷試驗過程研究，對行規中未明確的試驗條件進行研究，確定不同試驗條件對試驗結果產生的影響。

1 概述

汽車門框密封條是汽車密封條產品當中最重要的密封條之一，直接關系到座艙密封性的好壞，在整車密封質量評價當中占主導地位。汽車門框密封條安裝于汽車門框止口邊緣上，對車門及車門框之間的間隙進行密封（見圖1），由于車門存在開啟與關閉兩種狀態，故該密封屬于動態密封[2]。駕乘人員對門框密封條的直觀感知，除了外觀外主要還有關門力大小。壓縮荷重值越大，車門的關閉開啟力越大，相反壓縮荷重值越小，車門的關閉開啟力越小。

2 試驗準備

2.1 試驗方法

依據行業標準QC/T 710-2004《汽車密封條壓縮負荷試驗方法》

2.2 試驗設備

采用高鐵公司生產的AI-7000-S伺服電腦系統拉力試驗機進行測量，配備有200kg壓力傳感器，傳感器符合JJG475-2008《電子萬能試驗機》1級要求

2.3試驗環境

測試環境溫度條件為 （23±2）℃，濕度條件為（50±5）%。

2.4試驗樣件

被測物品為諾博汽車配件有限公司生產的汽車密封條；取樣長度為100+2mm，取樣過程不得使試樣產生永久變形；試驗不得早于密封件硫化或二次硫化后的16 h；試驗開始前試樣在試驗室環境下停放不少于3h，停放過程中不得受壓

2.5試驗工裝

試驗工裝由上下工裝和標準限位塊組成，不同結構對應不同工裝。D0位置為設計狀態鈑金間距

3 試驗過程

3.1 依據不同產品選定對應試驗工裝。

3.2 確定設備軟件中試驗速度和壓縮量。

3.3 將上、下工裝安裝到拉力試驗機上，安裝時應使上工裝與密封條平行，并使試驗中所施加的負荷作用線與試樣的中心線一致。

3.4 測定時，用標準限位塊與下工裝對齊，上工裝與限位塊零貼即為設計狀態的鈑金間距（見圖2）。

3.5 安裝試樣，開動拉力機，使上工裝以規定的速度壓縮至規定的高度，記錄壓縮負荷與壓縮量的關系。

4 試驗的影響因素

4.1 壓縮量對壓縮負荷試驗的影響

在壓縮負荷試驗過程中需要對壓縮量進行設定，即試驗過程中測量范圍選取對試驗結果的影響

由表1可知測量范圍下壓至D0+3時，壓縮負荷數值D0準確性提高35.6%

4.2 上工裝表面粗糙度對壓縮負荷試驗的影響

在行業標準中并未對試驗工裝的材質和表面處理進行要求，現對同一產品、同一材質的工裝進行不同表面處理，試驗結果見表2

通過對試驗過程觀察和試驗結果分析發現減小工裝表面粗糙度會使樣件發生滑移，導致試驗準確性降低

4.3 壓縮次數對壓縮負荷試驗的影響

在行業標準中并未對壓縮次數進行規定，由于密封條產品是非線性高彈體材料，不同公司對壓縮次數要求不同，通過對比壓縮3次、6次、9次得到壓縮次數對試驗結果的影響見表3

從表3可以看出壓縮次數越多，壓縮負荷值越低，試驗9次數值比試驗3次數值降低1.6%-4.1%

4.4 試驗速度對壓縮負荷試驗的影響

行業標準規定，無特殊規定試驗速度設定為30mm/min，本文對試驗速度也進行驗證，試驗結果見表4

從表4可以看出試驗速度改變時，對壓縮負荷數值并無很大影響，故試驗速度按企標執行為30mm/min。

5 綜述

通過對壓縮負荷試驗不同試驗條件分析，進一步對試驗中變化點進行規范，掌握不同試驗條件對試驗數值的影響。減小試驗偏差，提高試驗準確性。為設計開發新的密封條產品提供準確可靠的試驗數值。

參考文獻

[1]朱文峰.帶筋車門密封系統的神經網絡優化方法[A].上海交通大學學報.2014

[2]于涵.汽車門框密封條設計解析與研究[A].汽車實用技術.2014.8