密封条设计培训-吉奥

1、汽车密封条设计开发 饰件部陈俊慧 【摘要】 汽车密封条行业正日益发展成为汽车工业中的一大重要组成部分。随着中国 汽工业的不断发展，汽车橡胶密封条行业也必须不断创新，积极应用新材料、 新工艺、新装备，不断开发新的橡胶密封条产品以满足不同用户的需求。随着 密封条新材料的不断开发，以及在设计阶段CAE技术的价入，汽车密封条的开发 周期及成本会不断的降低，会更好更快的为各个车型设计出最佳的汽车用密封 条。 【关键词】 发动机罩内密封条 通风盖板密封条 前/后窗玻璃密封条 顶盖装饰条 行李舱/ 背门密封条车门玻璃导槽 车门玻璃内/外密封条 车门框密封条 车门周边密封条 挡胶条 发动机舱左右侧密封条 侧围

2、密封条 车门内饰板下密封条 角窗玻璃密封 车门装饰条/侧围装饰条 EPDM PVC EPDM海绵 结构设计 压缩量 间隙 标准 一、前言一、前言 轿车车身附件中有一个很重要的件，就是用合成橡胶制成的密封条， 又称为防护性成型镶条。主要应用在车门门框、侧面车窗、前后档风玻 璃、发动机罩和行李舱门上，起到密封的作用，另外也起到减振保护的 作用。密封条的制作材料主要是聚氯乙稀（PVC）、乙丙烯橡胶 （EPDM）、合成橡胶改性聚丙烯（PP-EPDM）等，通过挤压成型或者注 射成型等方法制成。密封条按材料可分为塑料密封条和橡胶密封条。塑 料密封条主要有车门玻璃内外密封条、后车门角窗玻璃密封条等一些硬 度

3、要求比较高(也可以在密封条中增加钢带)或需要模压成型的密封条.除以 前所述之外,轿车上其它密封条一般都为橡胶密封.相对于普通的塑料密封 条,橡胶密封条的最大优点是耐热、耐老化、耐臭氧、耐腐蚀 .但改性后的 塑料密封条也有优良的耐热、耐老化、耐臭氧、耐腐蚀 等性能，但是这 一类的密封条成本偏高。密封条执行标准GBT 21282-2007 乘用车用橡塑 密封条 二、密封条的设计要点及相关截面图二、密封条的设计要点及相关截面图 1.发动机罩内密封发动机罩内密封 发动机罩的密封条由纯海绵胶泡管或海绵胶泡管与密实胶复合构成，用 于发动机罩同车身前部的密封。发动机罩内密封一般安装在发动机罩内板, 也有安装

4、在前保险杠上部装饰板上,使发动机罩内板与水箱上部的内饰密封, 增加水箱的进风量,及降低从发动机舱传出的噪音。设计发动机罩内密封条 时，一般在现有的车型中选择截面，按原有的车型截面尺寸来设计周边的 相关附件.为了保证机罩关闭时有一定的缓冲量，关闭后又有密封作用，一 般要求安装密封条的间隙在8-10mm,密封条的压缩量在3-5mm。设计时要注 意卡的分布及安装空间。发动机罩密封条截面一一般有以下几种： 2.通风盖板密封条通风盖板密封条 通风盖板密封条密封条由纯海绵胶泡管或海绵胶泡管与密实胶复合构成， 用卡扣固定在通风盖板或前围上部外板上，与发动机罩内板形成密封。通 风盖板密封条的主要作用是，防止机

5、盖的振动，降低从发动机舱里传出的 噪音，及防止从前风窗玻璃上下来的雨水直接冲入发动机舱内。设计通风 盖板密封条时，一般在现有的车型中选择截面，按原有的车型截面尺寸来 设计周边的相关附件。为了保证机盖关闭时有一定的缓冲量，关闭后又有 密封作用，一般要求安装通风盖板密封条处的间隙保证在10-12mm，密封 条的压缩量保证在3-5mm.设计时要注意卡的分布及安装空间。通风盖板密 封条的截面一般有如下几种： 3.风窗玻璃密封条风窗玻璃密封条/后窗玻璃密封条后窗玻璃密封条 风窗玻璃密封条及后窗玻璃密封条的是由纯胶型条围接而成,它具有弹 性也有相当的硬度，在挡风玻璃与车体之间起到垫托、固定与密封作用。 风

6、窗玻璃密封条材料一般为PVC，为了减少高温时的变形，一般在密封条 中间加钢带或铜丝.也有的风窗玻璃密封条用EPDM制成。设计风窗相关密 封条时，一般在现有的车型中选择截面，按原有的车型截面尺寸来设计周 边的相关附件。为了保证风窗玻璃/后窗玻璃密封条安装后的效果，设计时 必需保证涂玻璃密封胶处的周边与玻璃的间隙6mm,风窗玻璃/后窗玻璃侧 面与周边的间隙7mm（两厢车后窗玻璃此处的间隙按整车的落差间隙要求 设计）。风窗玻璃密封条材料为PVC，为了保证耐高温性能，一般在密封 条中间加钢带或铜丝.如有的风窗密封条用EPDM制成，如CAMRY，风窗玻 璃挡胶条一般由宽度为5mm,高度与风窗玻璃跟钣金间

7、隙一致的发泡海绵制 成,在设计此类密封条时，必需保证周边的相关附件间的间隙均匀一致，还 有与通风盖板及顶盖装饰条的搭接关系 4.4.顶盖装饰条顶盖装饰条 顶盖装饰条主要作用是为了弥补顶盖与侧围焊接后的缝隙。为了保证 顶盖装饰条装配后的效果，一般需要保证顶盖与侧围焊接后缝隙的宽度及深度 。当此缝隙不均匀时，顶盖装饰条也可以按此结构研配，但这样必然会增加装 饰条的成本。装饰条的材料一般为PVC，但为了保证耐高温性能，必需在中间 加钢带或铜丝，也可以采用EPDM为材料。顶盖装饰条的安装方式，可以采用卡 扣固定或3M胶带直接贴粘。设计装饰条时，一般在先确定顶盖装饰条的安装方 式，是用卡扣连接还是顶盖上

8、带翻与装饰条上的卡扣固定或者用3M胶带粘贴。 接着选择截面，按此截面设计顶盖及侧围。在设计侧围与顶盖时，尽量保证装 饰条安装饰槽的宽度及深度，这样可以尽可能减少装饰条的后加工程序，以达 到降低成本的目的。如设计时采用的卡扣因定时，头部的第一个卡扣与端部的 距离因保证在30mm内，这样装饰条的头部不容易起翘。如用3M胶带粘贴的，需 保证顶盖装饰条低部平整. 5.行李舱行李舱(背门）密封条背门）密封条 行李舱密封条主要是安装在行李舱流水槽的周边，用于行李舱的密封及 防止行李舱门的振动。该密封条的材料一般为EPDM钢带复合.设计行李舱 (背门)密封条时，一般在现有的车型中选择截面，按原有的车型截面尺

9、寸 来设计周边的相关附件。为了保证行李舱门关闭时有一定的缓冲量，关闭 后又有密封作用，一般要求安装行李舱密封条处的间隙均匀.如下图所示, 保证尺寸B在10-12mm,密封条的压缩量保证尺寸A保证4-6mm .安装密封条 的止口边长度必需一致，一般保证尺寸C在12-15mm左右。为了防止密封 条在转角处起趋，转角处的圆角一般要求大于50mm,如果有特殊要求，可 以有转角处加海绵管。为了保证密封条的密封性，又不会安装饰时装配不 到位，要求尺寸D在3-5mm之间 随着CAE技术的介入，汽车密封条的开发周期及成本会不断的降低，会更好更 快的为各个车型设计出最佳的汽车用密封。同时出现在问题时，可以通过理

10、论 联系实际更快速，更低成本的做出整改。 例如某结构行李箱密封条装车后在拐角处唇边容易起皱，密封性能不理想。现 场测试后用模拟和分析密封条弯曲状态，分析和模拟结果与实际情况非 常一致，即密 封条在拐角处出现非常明显的起皱现象(如图a和b所示)。为此， 运用优化行李箱密封条结构。装车试验表明，优化结构行李箱密封条 (如图c和d所示) 不起皱，密封性能好。 图a 图b 图c 图d 6.车门玻璃导槽车门玻璃导槽 车门玻璃导槽密封条由不同硬度的密实胶组成，镶嵌入车身保证 尺寸配合的精确性，达到密封防渗漏隔音的作用。密封条的唇边还粘 贴有植绒面（现在有的密封条用表面喷涂来代替植绒），当玻璃上下 移动时可

11、以降低玻璃与胶条之间的滑动摩擦，而且还可以降低噪声。 设计车门玻璃槽时，一般在现有的车型中选择截面，按原有的车型截 面尺寸来设计周边的相关件。为了保证玻璃的顺利升降，玻璃导槽表 面的滑动阻力10N/100mm。表面涂层、植绒的磨耗试验满足QC/T711- 2004的要求。此类密封条主要材料为EPDM。在设计此类密封条时，尽 可能使用同一个截面,减少截面的数量,降低成本。 在车门上安装玻璃导槽的有两种结构，一个是整车门，一种是分体车门（车 门由车门内外板及辊压导轨焊接而成）前一种车门钣金的加工工艺简单，但由 车门内外板构成的安装玻璃导槽的地方尺寸一致性不好保证，会增加密封条的 加工难及装配后的质

12、量证问题。分体式的车门就解决了这个问题，但又会增加 成本及加大焊接的难度，所以在决定选用那种结构，就要看车型的定位。为了 保证玻璃导槽的装配质量，就必先保证导槽的安装槽尺寸公差在1.5mm内. 在设计导槽时需要考虑的几点: 导槽的上部结构 C部：为了容易安装导槽，部：为了容易安装导槽，C部结构采用倾斜结构部结构采用倾斜结构 A部：为了保证玻璃的升降，部：为了保证玻璃的升降，A部的尺寸要求部的尺寸要求 保证在保证在1.5-2.5mm 玻璃升到顶后，导槽两侧的小翻边与玻璃的玻璃升到顶后，导槽两侧的小翻边与玻璃的 适当接触宽度适当接触宽度2-4mm 导槽表面涂层或植绒的滑动阻力因小于导槽表面涂层或植

13、绒的滑动阻力因小于10N/100mm 7.车门玻璃内外密封条车门玻璃内外密封条 车窗内外侧条由纯胶型条或纯胶型条与塑料件复合构成，或者由PVC与钢 带复合而成，它带有植绒面，除了降低与玻璃的摩擦外，还起到装饰作用。如 为单一的胶料一般材料为TPR.设计通风车门内外玻璃密封条时，一般在现有的 车型中选择截面，按原有的车型截面尺寸来设计周边的相关附件。在设计此数 密封条，要着重考虑，外密封条的头部结构，及与车身的连接方式，车门板外 密封条与角窗密封条与后视镜底坐的配合情况内密封条与车门内板的固定方式， 有个别的内密封条是真接安装在车门内板上，而跟车门内饰板没有固定，此类 密封条就要着重考虑车门内饰

14、板在高温时的变形。 车门玻璃内外密封条设计时一般要求的尺寸车门玻璃内外密封条设计时一般要求的尺寸 8.门框密封条门框密封条 门框密封条顾名思义就是镶嵌在门框上的密封条。门框密封条不但要保证 密封性，还要承受关门时的冲击力，因此它既要有弹性，也要有韧性主要由密 实胶基体和海绵胶泡管两部分组成。实胶内含有金属骨架，起到加强胶条的定 型和固定作用。海绵胶泡管柔软并富有弹性，起着受压变形，卸压反弹的功能。 此外，有一些密封条的唇边部分由彩色胶构成或者贴有织物，色调美观有装饰 作用。为了保证门框密封条的安装效果，在设计门框时，必需保证门框上安装 密封条的翻边长度一致，在B柱转角处的最小圆角,必需前门框大

15、于30mm后门 框大于40mm.如小于这个值时，在转角处就需要加接角，这样无疑就会增加成 本。当门框密封条作为主密封时，就必需保证侧围与门内板在密封处的间隙均 匀，一般为12mm。门框密封条的压缩量3-5mm。为了保证关门时力量不会太 大，要求门框密封条压缩负何在5N/100mm左右。一般车门框密封的颜色为黑 色，为发提高档次，有的车门框密封条的可见密实胶表面覆盖一层彩胶或彩色 编织物，颜色与内饰颜色一致。当车门有两道密封时对车门框的要求一般如下: A部：橡胶管的适当压缩量2-4mm B部：挡雨板的适当干涉量0.5-1mm G部：适当的彩胶厚度0.5-1mm 适当的压缩荷重：0.2-0.4Kg

16、f/100mm 压缩后适当的接触宽度:2-5mm 插入力小于60n/100mm 拔出力大于60N/100mm 9.车门周边密封条车门周边密封条 车门周边密封条结构有两种,一种为全海绵胶泡管，另一种由密实胶基体和 海绵胶组成。这种密封胶粘贴或镶嵌在车门上，与门框密封条配合，以增加车 门与车体的密封作用。车门头道密封条并不是每种轿车都采用，例如一些经济 型轿车就没有，这主要是从节省成本方面考虑。车门周边密封条一般采用卡扣 安装在车门内板上。 为了保证车门周边密封条的密封效果，就要求保证车内 板与侧围在密封处的间隙均匀一致。 车门密封条密封上部结构车门密封条密封上部结构: A部：适当的压缩量5-8m

17、m B部：适当的干涉量2-4mm D部：考虑安装时的性能此外采用密实胶 海绵泡的压缩荷重:0.4-0.7Kgf/100mm 海绵压缩后的适当接触宽度:7-10mm 车门密封条其它处截面车门密封条其它处截面 A部：适当的压缩量5-8mm B部：适当的干涉量量0.5-1.5mm 海绵泡的压缩荷重:3-5N/100mm 海绵压缩后的适当接触宽度:6-8mm C部：为了防止看到卡扣，此处设计一个向下的翻边 10.车门内饰板下密封条车门内饰板下密封条 车门内饰板下密封条的主要材料为EPDM或PVC钢带复合，主要功能就是 为了防止灰尘从门槛护板处进入车箱（这类密封条主要是弥补一些门框密 封条不是一整圈的车

18、型，在门槛护板处的密封问题）。此类密封条一般装 在车门内饰板的下方，固定方式一般是卡扣连接，也有如LG车型将密封条 的骨架冲一个翻边，用此翻跟车门内饰连接此类密封条一般用在门框密封 条不是一整圈的车型，用于车门内饰下部的密封条。此类密封条的截面比 较简单，要求密封条的干涉量在3-5mm,固定方式一般采用卡扣与车门内饰 板连接。 11.风窗玻璃挡胶条风窗玻璃挡胶条 风窗玻璃挡胶条的材料为EPDM海绵，一般截面为65长方体，用双面 胶带与风窗玻璃连接。其主要作用是帮风窗玻璃定位，及防止玻璃胶溢出。 12.发动机舱左右侧密封条发动机舱左右侧密封条 一些高档轿车，为了降低发动机舱传出的噪声，会在机舱的

19、两侧增加密封 条，使发动机舱上方形成一周的密封。此类密封条的主要材料是EPDM海绵， 采用卡扣与翼子板的翻连接 3.侧围密封条侧围密封条 此类密封条一般用上车门上只有单道密封的车型上，安装在侧围上方，减少 车顶气流及寸水对车门上方的冲击，以提高车门的密封条效果，一般制作材料 为EPDM,用3M胶带与侧围连接。 控制计划控制计划 14.角窗玻璃密封条角窗玻璃密封条 角窗玻璃密封条一般由PVC注塑而成，也有一些高档车将PVC跟角窗玻璃 整体注塑而成或外加装饰亮条，这类密封条外观质量好，但成本比较高(结构 如图所示)。角窗玻璃密封条一般是车身完成后，密封条的结构按车身重新设 计并以固定在车身侧围上居

20、多。这类型要注意与周边及其它装饰条的关系,特 别要注意整体概念和衍接过渡效果,与车身搭接的唇边以过盈配合为主选择。 角部的过渡与端部封头一直是加工工艺的难点，设计过程中需注意角度和圆角 的大小 15车门上装饰条车门上装饰条/侧围装饰条侧围装饰条 车门装饰条主要材料为光亮型不锈钢或光亮表面的硬铝(表面镀层/阳极氧 化)和EPDM/PVC的复合体或装配体组成；按此类产品开发成本高、周期长多用 于较高档次的车型当中，有二种常规结构居多，如下 1）.将装饰条装配在车身侧围上通称侧围装饰条，宽度略比车门玻璃外挡水条 窄，代表车型有：奥迪系列中的A4，A5，A6，Q5，Q7；大众系列帕萨特等。 装配方式多为塑料卡扣加双面胶带双重固定的方式，结构可靠耐用 2). 将装饰条装配在车框上通称窗框装饰条，外观概念与车身其它装饰条衍接 的比较自然,外观的整体性比较强,但前后门及与其它件的匹配较为困难,代表车 型有:宝马的5系,丰田的凯美瑞,雪铁龙的K5等 三、总结三、总结 过去的密封条生产采用人工压模成型，工艺简陋落后，形状单一，多是 H 形。现在的密封条生产采用计算机控制下的挤压成型或者注射模压技术，包括 复合挤出、可变口径挤出、微波硫化表面喷涂等技术。例如，在计算机的控制 下可变口径挤出技术在密封条挤出过程中可以改变截面的大小