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文档简介

1、车身密封条设计指南目录1 车身密封条概述11.1 车身密封条的定义、命名与. 11.1.1 车身密封条的定义、命名与. 11.1.2 车身密封条的. 21.2 车身密封条设计要求31.2.1 车身密封通用要求31.2.2 车身密封条功能要求41.3 车身密封条材料、典型结构、安装方式及相关工艺41.3.1车身密封条材料41.3.2密封条典型断面结构及安装方式51.3.3密封条生产工艺. 132 车身密封条设计流程162.1 车身密封条设计过程. 162.1.1前期研究阶段162.1.2概念设计阶段162.1.3详细设计阶段162.1.4设计验证阶段172.1.5认证和生产准备阶段172.2 车

2、身密封条开发各阶段输入输出内容定义173 车身密封条详细设计183.1发罩密封设计183.2行李箱或掀背封设计213.3车封24封条253.3.13.3.2门框密封条363.3.3B 柱密封条设计42车身密封条设计指南3.3.4导槽密封条设计453.3.5 内、外水切503.4 前后风窗密封条563.5 顶盖装饰条584 车身密封条设计评审及验证604.1 设计评审604.2 设计验证605 典型设计案例615.1概念设计描述615.2典型断面设计623D 数据设计63设计评审及验证645.35.46 密封条常见问题点66附 录 A67车身密封条设计指南前言本指南规定了车身密封条组成、适用材料

3、、典型断面及生产工艺、设计流程、设计规范描述、设计验证、典型设计案例以及车身密封条常见问题。撰写本文的目的是编制汽车车身密封本指南暂时无法识别是否涉及专利技术。设计过程的指导性文件,用于指导密封的设计。本指南由广州汽车集团本指南由广州汽车集团本指南由广州汽车集团本指南由广州汽车集团本指南主要起草人:汽车工程汽车工程汽车工程汽车工程车身工程部提出。技术管理部归口。车身工程部起草。车身工程部解释。祥、。本指南于 2011 年 12 月首次发布。车身密封条设计指南车身密封条设计指南1 车身密封条概述1.1 车身密封条的定义、命名与1.1.1 车身密封条的定义、命名与1.1.1.1导槽密封条是一种固定

4、在窗框、导轨上的密封条,密封或滑动唇边、底部表面通常采用喷涂、植绒或与其他硬质耐磨材料共挤出,起到导向、密封、隔音、装饰等作用。导槽密封条也可以命名为滑动胶条、呢槽。1.1.1.2 车封条是一种安装在车门上密封条,是车门的主密封。采用卡槽卡接和卡扣卡接的方式装配在车门上。压缩表面需采用喷涂处理,起到减少摩擦、降低噪音。如果是冲压门框,此密封条俗称头道密封。命名为外侧导槽密封条,如果是辊压门框则命名为车封条,1.1.1.3 门框密封条是一种安装在侧围门框边的密封胶条,采用卡接的方式装配。主要作用是防水、防尘、隔音及缓冲门关闭时的冲击。为增强与内饰的整体美观效果,与内饰的搭接唇边可包覆彩色 TPE

5、 或织物。门框密封条也可命名为门洞密封条,如车门处有头道密封,则门框密封条俗称为二道密封。1.1.1.4 掀背门门框密封条是一种安装在侧围背门门框边上的密封胶条,采用卡接的方式装配。主要作用是防水、防尘、隔音及缓冲门关闭时的冲击。为增强与内饰的整体美观效果,与内饰的搭接唇边可包覆彩色 TPE或织物。1.1.1.5 发动机盖密封条是一种安装在发动机舱内的密封胶条,采用卡扣固定或卡接的方式装配。主要作用是阻止雨水、灰尘、噪声、热量进入发动机舱和驾驶舱内以及缓冲部分发动机罩关闭时的冲击。发动机盖密封条也可命名为发罩密封条。1.1.1.6 行李箱盖密封条是一种安装在行李箱的边上的密封胶条,采用卡接的方

6、式装配。主要起密封作用,防止雨水、灰尘、噪音等进入行李箱,并缓冲部分行李箱盖关闭时的冲击。1.1.1.7 内、外水切是一种安装在门的内、外侧的密封胶条,采用卡接的方式装配。密封唇边表面采用植绒1车身密封条设计指南处理,以起到防水、防尘、装饰及门雨水刮刷等作用。外水切分为带亮条与不带亮条两种型式,亮条由不锈钢或铝合金制成,主要起装饰作用。1.1.1.8 风窗密封条是一种安装在风窗上的密封胶条,是采用粘贴或卡槽方式装配。并分为前风窗密封条和后风窗密封条。主要是在与车体之间起到垫托、固定、密封、装饰等作用。1.1.1.9 三角窗密封条是一种安装在三角窗上的密封胶条,是采用卡槽卡接在三角窗上,再整体装

7、配在门或车身上,主要作用是是防水、防尘、隔音和装饰。同时也可采用胶料、三角窗成。共同模压成型制1.1.1.10 顶盖装饰条通常由橡胶或或热塑性弹性体与金属骨架复合挤出制成,是采用卡槽、卡脚等方式装配在顶盖上。主要作用是装饰和导水。1.1.1.11 天窗密封条通常由橡胶或或热塑性弹性体与金属骨架复合挤出制成,是采用卡接的方式装配在天窗上,以连接天窗与顶棚,并起到一定的装饰作用。为增强与内饰的整体美观效果,与内饰的搭接唇边可包覆彩色 TPE 或织物。1.1.2 车身密封条的密封条按密封功能和装配部位,见表 1。按密封功能和装配部位表 12按 密 封 功 能按 装 配 部 位滑动密封内水切内水切外水

8、切外水切导槽密封条导槽密封条闭合密封发盖密封条头道密封条行李箱盖密封条车身系统发盖密封条背封条行李箱盖密封条门框密封条背封条头道密封条门框密封条静止密封风窗密封条风窗密封条三角窗密封条三角窗密封条侧窗密封条侧窗密封条其他顶盖饰条顶盖饰条天窗密封条其他天窗密封条车身密封条设计指南车身密封条在车身上的分布,见图 1。图 1 密封条在车身位置分布及典型断面示意1.2 车身密封条设计要求1.2.1 车身密封通用要求要求,需满足整车密封性能要求、整车耐久性能要求、整车使用环境要求需满家以及密封条零部件使用性能要求等,详列如下:GB 8410 汽车内饰材料的燃烧特性QC/T 476客车防雨密封性限值及试验

9、QJ/GAC1521.008整车高强度耐久性试验QJ/GACQJ/GAC1521.0121525.003整车综合耐久性试验低温整车性能评价QJ/GACQJ/GAC1525.0081525.009灰尘侵入试验三高冬季试验QJ/GACQJ/GAC1525.0101525.012夏季道路试验冬季道路试验-车辆功能性评价QJ/GACQJ/GAC1528.0011528.002车辆道路噪声水平评价汽车当量孔面积测量QJ/GACQJ/GAC1528.0031524.006乘用车车身的隔声量测量升降系统耐久试验3车身密封条设计指南QJ/GAC 1524.007 开闭件耐久试验1.2.2 车身密封条功能要求车

10、身密封条各功能要求,见表 2。表 2密封条功能要求1.3 车身密封条材料、典型结构、安装方式及相关工艺1.3.1 车身密封条材料密封条本体主要为 EPDM、PVC、TPE 三种材料,定位、定长、安装骨架主要有钢带、铜丝、编织纤维、BS、PP 等几种材料,其中钢带骨架是最常用材料。其中 EPDM、TPE、PVC 有一定的互换性,但目前 TPE 与 PVC 材料的密封条技术瓶颈为无法做泡管的密封条,仅 EPDM 可以。导槽的密封条可以是 EPDM,也可以是 TPE。TPE 与PVC 基本可以互换。4功能名称密封作用装饰作用功能描述主次划分主次划分功能描述发罩密封条防水、防尘、隔音、隔热以及缓冲部分

11、发动机罩关闭时的冲击主行李箱(或掀背封条防水、防尘、隔音及缓冲部分行李箱盖关闭时的冲击主遮蔽内饰边界封条防水、防尘、隔音及缓冲门关闭时的冲击主主与窗框匹配、前后门等的接角的装饰门框密封条防水、防尘、隔音及缓冲门关闭时的冲击主遮蔽内饰边界导槽密封条门升降导向;防水、防尘、隔音等主与外后视镜、外把手、内三角盖板及窗框角部配合内、外水切防水、防尘及门雨水刮刷等主主外水切外表面为外造型面,与窗框整体搭配装饰风窗密封条导水和防止灰尘、杂物等进入沟槽内主与顶盖、侧围的配合顶盖装饰条导水和防止灰尘、杂物等进入沟槽内主外表面为外造型面,遮蔽顶盖、侧围的搭接面后三角窗密封条装在后门上:防水、防尘、隔音主与窗框、

12、导轨匹配装在侧围上:导水和防止灰尘、杂物等进入沟槽内主为外造型面,车身造型整体风格决定天窗密封条主遮蔽顶棚天窗开口边界车身密封条设计指南EPDM、TPE、PVC 材料性能比较,见表 3。表 3EPDM、TPE、PVC 材料性能比较1.3.2 密封条典型断面结构及安装方式1.3.2.1 发罩密封条发罩密封条断面结构及安装,见表 4。表 4 发罩密封条典型断面5结构类型典型断面材料结构描述安装方式1EPDM结构简单,仅密封发罩前部和发罩后部,经济型车采用较多卡扣连接材料项目EPDMPVCTPE共性优良的橡胶特性优良的耐候性、耐臭氧、抗紫外线优良的密封防水性使用性能比(1.31.5)比(1.152.

13、0)比重小(0.890.98)不能生产A 40 度以下耐热性优异(160)耐热性差熔化点高(185)硬度范围宽(A0 度 40 度)耐热性较好(100)耐酸碱性优异耐酸碱性优异耐酸碱性好手感手感较好手感好耐海水性好耐海水性好耐海水性优异耐磨性好耐磨性好耐磨性材料成本高材料成本低廉材料成本较低应用的典型发罩密封条、行李箱(或掀背封条、封条、门框密封条等内、外水切、后三角窗密封条导槽密封条、前/后风窗胶条车身密封条设计指南表 4(续)1.3.2.2 行李箱(或掀背行李箱(或掀背封条封条断面结构及安装方式,见表 5。表 5 行李箱(或掀背封条典型断面1.3.2.3封条封条断面结构及安装方式,见表 6

14、。表 6封条典型断面6结构类型典型断面材料结构描述安装方式1EPDM此断面主要用于门框上框与侧围间密封,适用于辊压门框, 作车门主密封卡入连接结构类型典型断面材料结构描述安装方式1EPDM 海绵胶+密实胶+钢带骨架此断面较常用,但因行李箱止口高度不宜 ,因此易出现密封间隙不均问题卡入连接2EPDM 海绵胶+密实胶+钢带骨架此断面不常见,取决于行李箱或掀背 口型式,此断面密封间隙较易卡入连接2EPDM+钢带骨架结构较复杂,一般用于发罩整圈密封,中级和高级车型采用卡入连接3EPDM此断面 用于发罩前端与前保间的密封,有缓冲和遮丑作用卡扣连接车身密封条设计指南表 6(续)1.3.2.4 门框密封条门

15、框密封条断面结构及安装方式,见表 7。表 7门框密封条典型断面1.3.2.5导槽密封条导槽典型断面的分布,见图 2。7结构类型典型断面材料结构描述安装方式1EPDM 海绵胶+密实胶+钢带骨架此密封条没有密封功能仅作装饰用卡入连接2EPDM 海绵胶+密实胶+钢带骨架此断面泡管压缩量较小,一般作车门副密封卡入连接3EPDM 海绵胶+密实胶+钢带骨架此断面用于冲压门框, 封条的选择则为表 4 中第 3 种典型断面,泡管压缩量较大,作车门主密封卡入连接2EPDM此断面主要用于车门前后侧及门槛处于侧围的密封,作车门主密封卡扣连接3EPDM 海绵胶+密实胶+钢带骨架此断面主要用于门框上框与侧围间密封,适用

16、于冲压门框, 作车门副密封卡入连接 +3M 胶带粘接车身密封条设计指南图 2导槽典型断面位置分布导槽密封条断面结构及安装方式,见表 8。表 8导槽密封条典型断面1.3.2.6 外水切外水切断面结构及安装方式,见表 9。表 9 外水切典型断面8结构类型典型断面材料结构描述安装方式1带亮条断面O+钢带骨架此断面为双唇边断面,亮条与断面主体为粘接,有较好密封效果卡入连接结构类型典型断面材料结构描述安装方式1EPDM 密实胶+钢带骨架或 TPE+钢带骨架此断面为导槽门框上框断面,适用于冲压门框卡入连接2EPDM 密实胶或TPE此断面为导槽门框上框断面,适用于辊压门框卡入连接3EPDM 海绵胶+密实胶+

17、钢带骨架此断面为导槽 A 柱处断面卡入连接4EPDM 密实胶或TPE此断面为导槽 B 柱处断面卡入连接5EPDM 密实胶或TPE此断面为导槽 C 柱处断面卡入连接车身密封条设计指南表 9(续)1.3.2.7 内水切内水切断面结构及安装方式,见表 10。表 10内水切典型断面9结构类型典型断面材料结构描述安装方式1卡钣金断面E 钢带骨架典型断面的选择根据车门内板与 间隙和内饰板本身造型风格进行设计,内水切 为双唇边断面卡入连接2PVC+钢带骨架卡入连接3PP 或 TPE卡入连接2带亮条断面PVC 或TPE+钢带骨架此断面为单唇边断面,与玻璃 量较双唇边大,亮条本身与胶条共挤出,但密封效果较第一种

18、差卡入连接3EPDM+钢带骨架此断面与 间密封为单泡密封,断面很少见,对泡管耐磨性要求会较高卡入连接4非亮面断面PVC 或TPE+钢带骨架典型断面的选择根据造型风格的不同进行设计,钢带骨架被完全包覆在胶条内, 钢带材料选择与带亮面亮条的不一样,表面处理也不一样,带亮面材料钢带骨架表面质量要优于 面水切, 面水切 用于车型的低配置卡入连接5PVC 或TPE+钢带骨架卡入连接6PVC 或TPE+钢带骨架卡入连接车身密封条设计指南表 10(续)1.3.2.8 B 柱密封条B 柱密封条断面结构及安装方式,见表 11。表 11B 柱密封条典型断面1.3.2.9 门槛密封条门槛密封条断面结构及安装方式,见

19、表 12。10结构类型典型断面材料结构描述安装方式1EPDM此密封条安装在侧围上,前后门外板包边压住泡管形成密封卡扣连接2EPDM+钢带骨架此密封条卡接在后门外板翻边上,仅有装饰作用卡入连接3EPDM+钢带骨架此密封条卡接在后门外板翻边上,前门关门时外板包边压住密封条泡管形成密封卡入连接4EPDM此密封条卡接在后门外板翻边上,前门关门时外板包边压住密封条泡管形成密封卡入连接4安装于内饰板断面PVC+钢带骨架典型断面的选择根据造型风格的不同进行设计,为双唇边断面卡入连接5PVC+钢带骨架卡入连接车身密封条设计指南表 12 门槛密封条典型断面1.3.2.10 风窗密封条风窗密封条断面结构及安装方式

20、,见表 13。表 13 前/后风窗胶条典型断面1.3.2.11 顶盖装饰条顶盖装饰条断面结构及安装方式,见表 14。11结构类型典型断面材料结构描述安装方式1TPE 或PVC此胶条为整体包覆,密封条抗弯性能好卡入连接2TPE 或PVC此胶条为粘接于 上,唇边长,抗弯性差,胶条过渡处圆角不宜过大3M 胶带连接结构类型典型断面材料结构描述安装方式1EPDM此断面与侧围密封为泡管密封卡扣连接2EPDM此断面与侧围密封为唇边密封卡扣连接车身密封条设计指南表 14顶盖装饰条典型断面1.3.2.12 后三角窗密封条后三角窗密封胶条的设计,目前绝大部分都是采用“整体式”的结构形式,大大提高了此区域的密封性能

21、,其结构及安装形式如图 3 所示。此种结构形式,目前主要有两种工艺,一是胶条整体模压成型,分装上,再整体装配到车门上,型式如图 3 所示;二是胶条与一起模压成型后,再装配到车门上,其结构及安装形式如图 4 所示。ACA BCB与胶条分体组装式图 3图 4与胶条整体模压式后三角窗密封条断面结构及安装方式,见表 15。12结构类型典型断面材料结构描述安装方式1TPE 或 PVC 或EPDM+ 编织纤维或铜丝或钢丝用3M 胶带粘接于玻璃上该 2 个断面因靠自身与钣金卡接固定,对钣金要求较高,不利于钣金成型靠自身唇边与钣金预压紧固定2TPE 或 PVC 或EPDM+ 编织纤维或铜丝或钢丝, 用 3M

22、胶带粘接于上3TPE 或PVC +钢带骨架该 2 个断面对钣金要求不高,但是另外增加卡扣,断面结构较复杂,成本要高于以上 2 断面靠卡子固定4TPE 或 PVC +钢带骨架车身密封条设计指南表 15 后三角窗密封条典型断面1.3.3 密封条生产工艺1.3.3.1 EPDM 材料密封条生产工艺目前 EPDM 材料密封条生产工艺主要采用计算机的挤压成型或注射模压技术,微波硫化(国内多数厂家采用)、复合挤出、可变口径挤出、表面喷涂和植绒等技术。在密封条挤出过程中,现在已从纯挤出(单一胶种挤出)到复合挤出,如双复合、三复合共挤出工艺,即硬质胶或软质胶、海绵胶、金属骨架共挤出发展到四复合挤出(目前国内最

23、复合的共挤出,使不同胶种、不同材料、不同颜色的胶料共挤出。),或挤出时应用可变口型技术,即利用计算机挤出口型的变化,改变了以往在挤出型条截不变的做法。可根据需要,在转角部位和连接车体或夹持部位,使截面发生“渐变”或“突变”。例如,可使海绵泡管位置、壁大小发生变化,一次挤出在长度方向的截面可变的型条,这样使密封条能更好地与主体匹配、密封,而且在过程中,减少了劳动强度,改变了以往不同截面密封条在后中需要贴合和接角等复杂工序。a) 复合挤出:以门框和行李箱密封条为例,复合挤出的工艺流程。门框和行李箱密封条的断面和结构形式,见图 5。图 5 门框及行李箱密封条结构形式及断面13接头结构类型典型断面材料

24、结构描述安装方式1A-APVC典型断主要根据外造型风格和车身在此处结构进行设计卡入连接2B-BPVC+钢带骨架卡入连接3卡入连接VC车身密封条设计指南门框和行李箱密封条复合挤出工艺流程,见图 6。图 6 门框及行李箱密封条复合挤出工艺流程b) 纯挤出:以发罩密封条为例,纯挤出的工艺流程。发罩密封条的断面和结构形式,见图 7、图 8。前密封条EPDM 海绵胶后密封条图 7 发罩密封条布置及结构形式发罩密封条纯挤出工艺流程,见图 9。图 8 发罩密封条典型断面图 9 发罩密封条纯挤出工艺流程1.3.3.2 TPE 材料密封条生产工艺TPE 是目前车身密封条材料的发展趋势,它与 EPDM 有着许多相

25、似之处,也有许多不同。两者之间的性能、工艺及成本比较,见表 16。表 16性能、工艺及成本比较14材料对比EPDMTPE性能工艺复杂、成本高工艺简单、成本低必须硫化不需硫化工艺不稳、废品高、废品不可回用工艺,废品少,可 100%回用着色工艺复杂、难度大,彩色制品制作难度大着色性好,能制成彩色制品投入大、复杂简单、投入小车身密封条设计指南表 16(续)TPE 材料生产工艺:以导槽密封条为例,TPE 材料的工艺流程。导槽密封条的断面和结构形式,见图 10。图 10导槽密封条结构形式及断面导槽密封条生产工艺流程,见图 11。图 11导槽密封条生产工艺流程15工艺比较工艺步骤切胶机切胶配料称量密炼机粗

26、混开炼机细料混炼(加入硫化剂、硫助剂)出片停放(24 小时) 裁条冷却投入挤出机挤出进入微波硫化段及热空气恒温箱硫化牵引面牵出裁断断成品,整个操作需 56 人配合,周期长,能耗高挤出机升至设定温度投料挤出冷却水槽冷却定型牵引机牵引裁断成品,全部操作12 人完成,周期短,能耗低加工设备密炼机、开炼机、原胶切割机橡胶挤出机、微波加热风道热空气恒温箱、牵引机注射制品(密炼机、开炼机、原胶切割机、橡胶注压机(价格昂贵)热塑性弹性体 TPE投入低,可用普通加工进行,费用低:普通四段加热挤出机挤出制品冷却水槽 索引机注射制品(普通注射成型机)成本比较热塑性弹性体 TPE 的原料成本高于 EPDM,但由于其

27、成本较低,因此制品成本基本与 EPDM 制品相当车身密封条设计指南1.3.3.3 PVC 材料密封条生产工艺PVC 材料密封条生产工艺与 TPE 生产工艺大致相同,在此不一一详述。2 车身密封条设计流程2.1车身密封条设计过程车身密封设计过程,见图 12。图 12 车身密封条设计开发流程图2.1.1 前期研究阶段主要对车身密封条的设计风格、功能要求、典型断面结构和材料工艺进行了解分析,同时同类型车型做一些对标工作,完成初始的技术方案。2.1.2 概念设计阶段主要结合造型封相关典型断面定义,对造型面和密封相关典型断面进行工程可行性分析,并进行检查和反馈,确定密封条典型断面大体结构形式以及车身密封

28、条的密封结构和形式。2.1.3 详细设计阶段首先是典型断面设计,根据车身密封条设计风格和密封相关典型断面,设计密封条典型断面,并对密封条典型断面可行性进行分析,CAE 分析、分析、工艺分析等,根据分析结果,对密封条典型断面进行优化设计及。其次是 3D 数据设计,需对密封条相关 3D 边界数据进行检查并16车身密封条设计指南反馈其,并以边界数据为基础进行密封条挤出段、接角、端头和卡扣等的详细设计。2.1.4 设计验证阶段详细设计完成后,需要按照设计验证计划和测量计划对车身密封条的及各项功能要求进行验证。在此阶段,一旦有零件在试验过程不能达到设计认可要求,则需更改设计并再次验证,直到及各项功能均符

29、合设计认可要求,同时发布生产准备数据。2.1.5 认证和生产准备阶段主要工作由乘用车公司负责完成,汽研院只负责零部件技术认可、编制随车说明书、维修手册和销售技术说明资料、量产数据发放、生产准备样车(PT)试验以及生产线调试技术支持。2.2车身密封条开发各阶段输入输出内容定义开发各阶段输入输出的内容,见表 17。表 17车身密封条开发各阶段输入输出内容17系统开发阶段输入内容输出内容前期研究阶段 车型定义 市场调研初始概念设计方案报告概念设计阶段 技术方案 造型 CAS 面 密封相关典型断面 初始 E-BOM 系统/子系统设计任务书 初始关键特性 初始验证计划 典型断面 初始 3D 数据详细设计

30、阶段 典型断面设计输入 车身 DTS 定义,密封条相关造型面,密封条相关典型断面, 附件 : 铰链轴线及包络,限位器包络,气弹簧包络,发罩撑杆包络等 密封条 3D 数据设计输入:相关边界 3D 数据 E-BOM ET 数据发布 interface 冻结 DFMEA 初始发布测量计划、验证计划更新发布 总装部件力矩发布设计验证阶段 ET 试制数据发布 设计验证和认可条件 E-BOM 发布 完成工程问题点解决 生产准备数据发布(3D&2D) 设计认可报告发布 总装部件力矩更新发布认证和生产准备阶段 样件试验计划 装车验证 E-BOM 发布 量产数据发布(3D&2D) 总装部件力矩车

31、身密封条设计指南3 车身密封条详细设计3.1 发罩密封设计3.1.1 概念设计描述首先选择发罩密封条断面结构形式、材料,之前典型断面已提及。密封条安装方式,是固定还是卡接。密封条密封范围,目前有的车型只有发罩前密封和后密封,见图 13;有的车型则要求四周封,见图 14。前密封条整圈密封条后密封条图 13 仅封结构形式图 14 四周封结构形式3.1.2 可行性分析相关边界输入:钣金件:如发罩内板、散热器立柱连接板和支架、前纵梁加强板、前大灯安装支架、翼子板等;内外饰件:如前端模块、雨刮盖板、前保险杠等;附件:如铰链及其轴线和铰链包络,气弹簧包络或发罩撑杆等。相关分析内容:密封间隙、密封条压缩方向

32、、压缩面宽度、密封条安装面宽度、密封条和通过性、与发罩撑杆或气弹簧、铰链安全间隙。如果密封条安装方式为卡接,则卡接板厚范围有要求;如果是卡扣安装,则泡钉卡入的厚度范围有要求。3.1.3 典型断面设计仅有发罩封的车型,见图 15,其密封相关典型断面只有两个,从节省成本,前后断面最好做成一样,见图 16。卡扣安装卡接安装图 15 发罩仅封型式图 16 发罩密封条典型断面及安装方式典型断面参数定义,见表 18。18车身密封条设计指南表 18典型断面参数定义典型断面 CAE 分析,见图 17。图 17 发罩密封条 CAE 分析前三幅图表示密封条泡管在欠压 2mm、理论 0mm 和过压 2mm 位置时的

33、变形情况及压缩负荷大小,第四幅图显示密封条泡管从与压缩面接触开始一直压缩到 6mm 时的压缩负荷曲线。进行 CAE 分析的目的主要是对之前设计断面受压情况进行模拟,进而对已有断面进行优化设计。确定典型断面参数值,参数值的确定主要通过压缩负荷来体现。为封性能,在理论 0mm 位置,压缩负荷值设计在(37) N/100mm。根据 CAE 分析结果,不断对密封条泡管厚度和结构进行修改以达到设计值范围。另外,还需对密封条插拔力大小、截面抗凹性(延泡管轴向和径向两个方向的弯曲)及泡管压缩方向及特殊位置泡管压缩变形情况等进行 CAE 分析,并依此对断面进行不断优化,最终满足设计要求。卡扣安装 d 值需通过

34、所选泡钉型号进行选取,如所卡厚度超过泡钉承受范围,则需对所卡厚度进行,见图 18、图 19。图 18 双层板需开避让过孔图 19 局部减薄处理19编号名称参考值卡扣安装卡接安装a密封间隙10mm12mm10mm12mmb压缩量4mm6mm4mm6mmc压缩面宽度10mm10mmd卡接厚度0.7mm1.2mm2mm4mme唇边量无1mm2mm车身密封条设计指南卡接安装的 d、e 值则通过密封条插拔力大小来进行定义,力要小于拔出力,力30N/100mm,拔出力50N/100mm。对密封条卡入和拔出进行 CAE 分析,确定 d、e 值和所卡唇边厚度大小。3.1.4 3D 数据设计发罩密封条在进行 3

35、D 设计注意:a) 密封条:尽量让密封条平缓,见图 20。最好不要有急剧的拐弯,如果必须要有拐弯,则对拐弯处角度和弧度需进行定义,拐弯处角度100°,转弯半径 R80mm,见图 21。图 20 平缓的密封条图 21 密封条拐角的角度和转弯半径要求b) 密封条卡扣间隙:卡扣安装密封条卡扣间隙在 100mm150mm 之间,在遇到急剧拐弯处,则需在拐弯处增加卡扣,同时卡扣开孔位置在密封条两端需距离密封条边界 20mm30mm,距离过大在发罩关闭时引起密封条端头窜动,影响密封效果,见图 22。100mm150mm图 22 卡扣间隙及卡扣到边界距离c) 如要求发罩封,特别是发罩后密封,最后延

36、伸至于发罩侧密封进行。如无法延伸,则需在后密封两端各增加一个胶套,封住雨刮盖板与翼子板间空隙,防止发动机废气和噪音通过雨刮盖2020mm30mm角度100°转弯半径R80mm车身密封条设计指南板上空调进气孔进入车内。d) 在发盖开闭过程中,附件如铰链、发罩气弹簧或发罩撑杆保证 8mm 以上。包络与发罩密封条安全间隙至少3.2 行李箱或掀背3.2.1 概念设计描述封设计密封条泡管经常处于压缩状态,对密封条的弹性及耐久性都有较高的要求,通常泡管采用弹性较EPDM 海绵胶,基体部分考虑到装配性,采用硬度为A 75 度左右的 EPDM 密实胶与钢带骨架组成。如图 23, 图 24。图 23

37、行李箱密封条形式与布置3.2.2 可行性分析图 24 掀背封条形式与布置相关边界输入:钣金件:如行李箱或掀背门内板、后风窗下横梁、后围板、左/右围板、后尾灯罩内板等;内外饰件:如行李箱或掀背饰板、侧饰板、后保等;附件:如行李箱或掀背门铰链及其轴线和铰链包络,气弹簧包络等。相关分析内容:密封间隙、密封条压缩方向、压缩面宽度、密封条安装面宽度、密封条和通过性、与行李箱或掀背门气弹簧、铰链3.2.3 典型断面设计安全间隙、卡接板厚以及与内外饰配合间隙等。行李箱或掀背封条有 4 个位置的典型断面,分别是流水槽(A)、锁(B)、铰链 C)、侧面(D)4个位置,如图 25、图 26。图 25 行李箱密封条

38、断面位置典型断面参数,见图 27。图 26 掀背封条断面位置21车身密封条设计指南图 27 典型断面参数典型断面参数定义,见表 19。表 19典型断面参数定义典型断面 CAE 分析,见图 28。22序号项目经验值说明1a12mm±1mm保证全区域密封间隙均匀,过大则相应泡管增大,不利于泡管变形,过小泡管与钣金压缩面积相应减小会导致漏水2b6mm8mm保证全区域压缩量均匀,过大则导致泡管欠压而漏水,过小则导致泡管压缩负荷过大,不利于行李箱开启3c10mm封条压缩负荷,过小不利于防水4d16mm±1mm保证全区域配合均匀,过大会因装配不良而导致漏水,过小会导致密封条局部压缩负荷

39、剧增而不利于行李箱开启5e0.3mm±0.1mm有防水作用,太多容易顶起密封条致密封条装配不良6f0.7mm±0.1mm防水功能,太多唇边卷起7g3mm±1mm考虑此处唇边大小和量8h8mm±0.5mm考虑附件与密封条装配9i2mm6mm综合考虑附件、密封条的配合,避免搭接唇边卷曲10j2mm±1mm考虑密封条与附件公差11k2mm±1mm考虑密封条与附件公差12l1.5mm2.5mm考虑密封条插拔力要求13mMin 13mm考虑钣金公差和密封条唇边变形,防止唇边搭在圆角上而降低防水效果14n90°±2°

40、考虑密封条压缩方向,使密封条对钣金反力矩最小车身密封条设计指南图 28 典型断面 CAE 分析结果前三幅图表示密封条泡管在欠压 2mm、理论 0mm 和过压 2mm 位置时的变形情况及压缩负荷大小,第四幅图表示密封条从与压缩面接触一直压到 9mm 的压缩负荷变化曲线。进行 CAE 分析的目的主要是对之前设计断面受压情况进行模拟,进而对已有断面进行优化设计。确定典型断面参数值,参数值的确定主要通过压缩负荷来体现。为封性能,在理论 0mm 位置,压缩负荷值设计在(47) N/100mm。根据 CAE 分析结果,不断对密封条泡管厚度和结构进行修改以达到设计值范围。另外,还需对密封条插拔力大小、截面抗

41、凹性(延泡管轴向和径向两个方向的弯曲)、泡管压缩方向、特殊位置泡管压缩变形情况等进行 CAE 分析,并依此对断面进行不断优化,最终满足设计要求。3.2.4 3D 数据设计行李箱或掀背封条在进行 3D 设计注意:a) 密封条:密封条尽量平顺,过渡尽量平缓。有沿泡管轴向和径向两个方向的要求,一般沿轴向方向转弯半径 R150mm,沿径向方向转弯半径 R200mm,见图 29、图 30。同时密封条局部有高差的地方,无论沿泡管轴向还是径向方向,过渡区域至少 200mm 以上,见图 31。如上述要求,则在拐角处会出现褶皱,必要在泡管内部塞海绵管,见图 32。R150mmR200mm图 29 沿泡管轴向方向

42、图 30 沿泡管径向方向23车身密封条设计指南图 31 局部出现高差的地方图 32 变化太急剧,拐弯处增加海绵管b) 行李箱或掀背门钣金有时会从一层板到三层板过渡变化,容易引起翻水现象。对卡接的钣金料厚的应合理,同料厚变化引起密封条在过渡处的断面过程中对料厚差过大的区域进行打磨,降低过大变差。同时为防止翻水,在胶条底部增加一个海绵,或者直接在钣金上刷玻璃胶,使钣金止口与胶条夹持部位密封,达到防止翻水的效果。c) 长度:目前大部分车用接头将密封条对接起来,但是一个问题,密封条长度方向的公差非常大,如长度为 3m4m 的密封条,其公差可达到±(1015)mm。这样密封条安装时局部就会出现

43、挤压或者拉伸,影响密封效果。现在较成熟的做法是将密封条在行李箱锁扣处断开,会有噪声从此处传入,但是会考虑加强行李箱和车厢密封隔音。d) 密封条与铰链、气弹簧等的安全间隙:在设计密封条时,在铰链位置和气弹簧位置,需与铰链和气弹簧包络作避让,与两附件的安全间隙至少需 8mm。3.3 车车封封分为两部分,第一部分是车门本体与侧围外板之间的密封;第二部分是车门自身的密封,即外后视镜、后三角窗、前后门的密封(内外水切和导槽密封条)。对于车门本体与侧围外板之间的密封,目前市场上的车型,不论是美还是日韩系,除了美欧车型部分 A 级在采用“一道半密封”外,其余已基本上是采用“两道半密封”,其结构形式详见图33

44、。美与日韩系的差异,一是主密封定义不一样,美是以第二道密封为主密封,日韩系是以头道密封为主密封;二是整体压缩负荷设计不一样,美较大,在 12N/100mm 以上,而日韩系在 78N/100mm。“两道半密封”的结构形式,密封效果较“一道半密封”要好很多,而且美要比日韩系的要好。图 33 美与日韩系封结构形式比较24200mm车身密封条设计指南因此,在后续车型设计中,应根据开发车型的市场定位和价格定位,选择采用何种密封形式,是“美”还是“日韩系”,以及采用哪种类型的密封结构,是“一道半密封”还是“两道半密封”。在成本的情况下,推荐采用“美的两道半密封”结构形式,如若成本不的话,从封性能的角度出发,推荐采

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