汽车橡胶件设计指南

电器橡胶件设计指南橡胶件简要说明设计构想在各开发阶段橡胶件状态及交付物数模设计与确认材料选择橡胶件试验规范橡胶件常见问题分析及解决措施一、橡胶件简要说明电器橡胶件设计隶属于线束产品的设计。1，橡胶材料的特点橡胶材料一般具有以下一些特点：高弹性（含双键）、机械强度高、减震、较高的可挠性、耐磨性、不透水、不透气、某些合成橡胶具有耐油、耐热、耐寒、耐燃、耐老化、耐辐射等。橡胶一般分为天然橡胶（NR）、氯丁橡胶（CR）、聚氨酯橡胶（UR）等。电器橡胶件的设计一般采用的是三元乙丙橡胶，简称EPDM。2，橡胶件的结构类型橡胶件的主要用途是保证电器件在穿过车身等物体时，保证电器件不受损害和保持穿过物体的密封性。其结构和固定方式也根据固定位置的不同而不同。目前我公司的橡胶件结构分为有无骨架（导向结构，材料多为PA66）两种。固定方式分为单孔和双孔固定两种（见下面的图例）。单孔固定无导向结构(A21右前舱线束过孔橡胶件)。

双孔固定带导向结构(S21左前门线束过孔橡胶件)。注:1--橡胶护套;2--塑料支架(导向结构)

二、设计构想1，设计原则橡胶件的设计主要是根据车身的开孔位置、尺寸以及料厚等因素进行设计和考虑的。在设计时要兼顾成本考虑沿用性和通用性，加强前期设计的参与，尽量按照现有车型车身开孔,兼顾考虑整车其他产品是否需要在我们的橡胶件上做结构。同时做好运动分析和校核，确保运动的始末以及过程中无干涉现象发生。2，橡胶件功能要求橡胶件的设计在保证产品的密封性、工艺性和耐久性的同时，要兼顾外观的美感。3，顾客要求不能因为橡胶件设计缺陷，导致漏水，干涉，提前老化等。4，性能要求橡胶件的材料性能应该满足奇瑞公司企业标准:Q/SQR.04.050.5，橡胶件数模的设计和确认6，输入参数：车身开孔的外形尺寸、料厚和数模；车门等运动件的最大开起角度，关闭和开起状态。7，输出参数：橡胶件的布置可行性分析；橡胶件数模和二维图纸；橡胶件的布置分析报告；数据冻结申请单；橡胶件不单独认可，只要求材料试验。三、在各开发阶段橡胶件的状态及交付物1，整车电路的概念设计阶段整车电路的概念设计从公司下发的项目开发指令开始，对应于公司新车型开发节点的P2，是整个项目工程正式启动的开始，也是整个新项目计时和考核的起点，其主要任务是完成产品技术方案的可行性分析。此阶段的主要工作内容是，根据项目的输入，如配置表、开发类型、项目开发计划、生产纲领、SOP时间等，确定整车电路的项目组成员、制定产品设计开发计划、进行产品的BenchMark分析、可行性分析、专利查询，完成重大、典型历史质量问题、单元电路图收集，完成整车电器二维布置图、整车线束布置方案、产品技术描述、PARTLIST、沿用件、标准件、通用件清单的编制，整车电器原理图（构想）等工作。这个阶段主要是和整车技术、车身的一起讨论决定橡胶件的过孔尺寸，形状。此阶段的主要交付物如下：序号交付物名称交付物标准备注1产品设计开发计划制订了项目设计开发计划2《产品可行性分析报告》产品可行性分析通过

3产品技术描述第二版产品技术描述4PARTLIST第二轮总布置设计及分析完成5《沿用件、标准件、通用件清单》第二轮总布置设计及分析完成6专利查询报告专利风险排查完成7整车电器二维布置图第二轮总布置设计及分析完成8整车线束布置方案第二轮总布置设计及分析完成2，产品工程设计阶段此阶段的主要工作任务是完成供应商的选择及技术协议的签定，完成整车电路系统的详细设计工作，最终形成产品的P阶段3D、2D图纸，并下发供应商。其主要工作内容有：A.完成整车电路原理设计；B.完成整车线束的3D布置；C.完成线束产品设计；D.签定技术协议；E.完成EBOM编制；本阶段的主要交付物为：序号交付物名称交付物标准备注1DFMEADFMEA已完成2工程技术定义工程技术定义已完成3产品开发跟踪清单产品开发跟踪清单完成4EBOM第一版EBOM发放完成5产品描述（VTS）第三版产品描述完成6图纸清单图纸清单已完成生效72D、3D图纸数字样车冻结，P数据发放完成8技术协议完成技术协议的签订3，设计验证阶段此阶段主要工作任务是产品的试制试验，完成产品设计的B认可工作。主要工作内容如下：A.制定DVP计划并实施；B.编制并下发装配技术说明书；C.编制整车电器系统检测规范并实施；D.完成产品B阶段设计；E.进行产品的OTS认可工作此阶段的主要交付物如下：序号交付物名称交付物标准备注1P/B图纸P/B定义（图纸、标准）录入系统2装配技术说明书装配技术书已发放（生产用）3DVP试验计划DVP会签完成，并发到采购公司及供应商4EBOM验证EBOM保持有效5试验报告各种设计验证已完成6标准件清单（含力矩）完成标准件清单（含力矩）编制7OTS认可报告完成零部件的OTS认可工作4，设计完成阶段此阶段主要工作任务是完成产品设计的D认可和工装样件认可工作。主要工作内容如下：A.继续完成产品的OTS认可工作；B.验证EBOM；C.进行设计变更，对部分零部件做产品优化；D.完成D图发放。本阶段的主要交付物为：序号交付物名称交付物标准备注1设计变更

2D图D图发放完成3EBOMEBOM保持有效4DFMEADFMEA保持有效5OTS认可零部件100%完成OTS认可四，数模设计与确认

橡胶件的设计要在整车的设计前期及早介入。与总布置共同确认橡胶件的开孔位置，其位置的选择要充分考虑线束的可通过性（主要考虑较大插件的尺寸）、密封性、安装工艺和保证产品安装后无扭曲，运动和静止无干涉。开孔尺寸争取保持与现有车型一致，尽量沿用。线束用橡胶件开口位置大致分为：前舱、四门、地板、顶篷和后背门。其中前舱开孔尽量选择左右两侧，以保证线束走向的连贯性和避让高温区。四门的开孔要确保车身A、B柱的开孔高度高于门钣金的开孔高度，防止水流入室内。

由于橡胶件无法做手工件，所以对于橡胶件的数模必须利用3D软件（取几处特殊点：主要是起止点和1/2点）做好运动分析校核和评审，方可确认。五，橡胶件的设计流程新开发车型的橡胶件的设计流程一般可归纳为：

总布置、车身部共同分析、确定橡胶件固定孔的开孔位置；

收集相关设计参数：由电器部线束组提供过孔线束线径和最大插件尺寸、由总布置提供运动件的开起角度、由车身部提供钣金料厚度等；

输入设计橡胶件工艺数模。下面是目前部分车型的橡胶件车身孔与橡胶件的孔径（供参考）序号零件号零件名称数量所配钣金孔规格材料重量用于车型1A21-3724051前室内线束过防火墙橡胶件(左）172×34三元乙丙0.0574A212A21-3724052前室内线束过防火墙橡胶件(右）172×34三元乙丙0.0373A213A21-3724182雨刮线束橡胶件1φ30三元乙丙0.011A214A21-3724521右后门线束橡胶件150×24三元乙丙0.032A215A21-3724511左后门线束橡胶件150×24三元乙丙0.0375A216A21-3724271后地板线束橡胶件1φ33三元乙丙0.015A217A21-3724081左右前门线束橡胶件260×30三元乙丙0.045A218A21-3724321后保险杠线束橡胶件1φ33三元乙丙0.009A219A21-3724181发动机线束过防火墙橡胶件187×67三元乙丙0.1068A2110A21-3724052RA前室内线束过防火墙橡胶件(右）172×34三元乙丙0.039A21右舵11S12-3724181ECU线束橡胶护套170×45三元乙丙0.07S1212S12-3724161后背门线束橡胶护套128×18三元乙丙0.04S1213S12-3724511左后门线束橡胶护套1φ20三元乙丙0.04S12

从上面的数据不难看出橡胶件与钣金有过盈配合、同径配合和橡胶件孔小于钣金孔配合3种,因此橡胶件的密封性不完全体现在过孔的配合上,而很大程度上依赖于钣金料厚与橡胶件卡槽的过盈配合上.为了更好的达到密封效果,建议过孔的配合、钣金料厚与橡胶件卡槽的配合均采用过盈配合。

设计好的工艺数模发给总布置，做布置可行性分析，最终出具书面的分析报告（须总布置签字确认）；布置可行性分析没问题后，将数据发放供应商细化和做生产工艺确认；供应商细化后的数据反馈回来，奇瑞设计工程师确认无误后，出2维图纸，将P图录入IMAN系统中审批（包含3D数模和二维图纸），发放正式数据（须项目经理签字）给供应商开模生产送样。制作DVP（见下表）,部门签字确认后,发放供应商和提交项目组。

序号检测项目测试说明接受标准1热空气老化试验Q/SQR.04.050-20075.4符合Q/SQR.04.050-20074.3表1、表2要求2耐臭氧老化试验Q/SQR.04.050-20075.6符合Q/SQR.04.050-20074.3表2要求3抗撕裂强度Q/SQR.04.050-20075.9符合Q/SQR.04.050-20074.3表2要求4压缩永久变形Q/SQR.04.050-20075.5符合Q/SQR.04.050-20074.3表1要求5

硬度、拉伸强度、断裂伸长率Q/SQR.04.050-20075.3符合Q/SQR.04.050-20074.3表1要求6

耐制动液(依照EA25要求)Q/SQR.04.050-20075.7符合Q/SQR.04.050-20074.3表2要求7耐防冻液(依照EA45)要求Q/SQR.04.050-20075.7符合Q/SQR.04.050-20074.3表2要求9低温脆性Q/SQR.04.050-20075.8符合Q/SQR.04.050-20074.3表2要求现旗云院橡胶件DVP中，在原企标的试验内容基础上增加了成品件的试验序号检测项目测试说明接受标准10成品件耐臭氧性能GB7762(40±1)℃×(50±5)pphm×70h不允许有明显颜色变化，形状变化，可弯曲，弯曲后不允许有裂纹、缩痕11成品件耐热性能实验（前舱橡胶件）GB/T3512耐热性能150℃x70h，不允许有明显颜色变化，形状变化，可弯曲，弯曲后不允许有裂纹、缩痕12成品件耐热性能实验（非前舱橡胶件）GB/T3512耐热性能125℃x70h，不允许有明显颜色变化，形状变化，可弯曲，弯曲后不允许有裂纹、缩痕14试片密度GB/T533A成品件密度为试片密度±0.02

安装要求：通过组织现场实车评审（部门要有科级或科级以上领导参加,项目组要有项目经理和质保参加），签订评审纪要确认无问题后,在IMAN系统中挂B图，打数据冻结发放申请单（须项目经理签字）给情报资料科.由情报资料科发放正式数据给供应商。

橡胶件进行材料试验：及时要求厂家按照DVP计划提交样条样块；按计划提交试验计划给部门分项目经理和试验员。将供应商提交的样条样块按提交的计划交给材料部进行试验。将公司试验中心出具的试验报告提供给线束组，与线束一起做总成OTS认可，并在IMAN系统中挂D图。六，材料选择电器用橡胶件主要采用的材料是三元乙丙橡胶，简称EPDM。选用材料的依据是：1，耐老化性能通用橡胶中：耐老化性是最好的

a耐臭氧性最好：在含臭氧浓度较高的环境中不会产生裂口

b耐候性好：能长期在阳光、潮湿、寒冷的自然环境中使用而不会发生龟裂。

c耐热性能：可以在120℃的环境中长期使用，最高使用温度为150℃。当温度高于耐热性能，可以在120℃的环境中长期使用，最高使用温度为150℃时乙丙橡胶开始缓慢分解，但加入防老化剂可以改善乙丙橡胶的高温使用性能，提高使用温度和高温下使用寿命。2，电绝缘性其具有良好的电绝缘性，特别适于制造电器绝缘制品。3，低密度和高填充特性其密度是所有橡胶中最低的，即同体积的乙丙橡胶制的重量较其它橡胶重量轻，且可以大量填充油和填充剂，降低了成本，且对物理机械性能影响不大。4，低温性能和冲击弹性其弹性仅次于NR。低温下可保持较好的弹性和较小的压缩变形。根据的不同的使用环境和设计需要，可以兼顾考虑其他的材料。七，橡胶件的测试规范

橡胶件的检测和考核指标主要包括3个方面：尺寸、材料和可靠性。因此在整车试装阶段要严格控制厂家产品的尺寸和材料，要求厂家提供尺寸检验报告和样条样块。尺寸检验报告用以核对尺寸的正确性（前期做好抽样检查），样条样块按照公司<<非金属材料实验标准及样条要求>>交给公司材料部进行材料试验，确保材料符合设计要求。橡胶材料的性能确认主要包括以下几个方面：密度标准：GB/T533－91、DIN53479和ISO2781－1988邵氏A硬度标准：GB/T531－92、DIN53505和ISO7619－1986热空气老化标准：GB3512－83、DIN53508和ISO188压缩永久变形标准：GB7759－91、DIN53517和ISO/R815脆性温度标准：GB/T1682－94耐臭氧标准：GB7762－87、DIN53509-1和ISO1431/1－1980撕裂强度标准：GB/T529－91、DIN53507和ISO34－1979耐