汽車車門密封條對(duì)車門關(guān)閉力影響因素探索

魏勛強(qiáng)

東風(fēng)悅達(dá)起亞汽車有限公司 品質(zhì)管理部，江蘇 鹽城 220441

汽車車門密封條對(duì)車門關(guān)閉力影響因素探索

魏勛強(qiáng)

東風(fēng)悅達(dá)起亞汽車有限公司 品質(zhì)管理部，江蘇 鹽城 220441

汽車車門密封條對(duì)車門的關(guān)閉力是車門關(guān)閉超重的主要影響因素，文章從密封條的結(jié)構(gòu)、性能等各因素的影響機(jī)理進(jìn)行剖析，詳盡地介紹各影響因素的評(píng)價(jià)方法，并從理論上確認(rèn)工藝上的改善方向。

關(guān)閉力；頭道密封條；門框密封條;內(nèi)間隙

引言

汽車車門關(guān)閉靈活性一直備受消費(fèi)者的關(guān)注，車門密封條及此與車身的配合性能是車門關(guān)閉力超重的主要原因之一。如何改善過(guò)程工藝，在保證車門密封性能的前提下，不斷提高車門關(guān)閉的靈活性是每個(gè)汽車公司都在努力探討的問(wèn)題。

1 汽車車門關(guān)閉力的評(píng)價(jià)方法

車門關(guān)閉力的檢測(cè)通常采用專用的測(cè)量?jī)x器，它是采用電磁感應(yīng)的工作原理，通過(guò)測(cè)量車門鎖扣端的線速度來(lái)衡量車門關(guān)閉力的大小，即在車門打開(kāi)的初始位置，由手產(chǎn)生車門的初始速度,然后檢測(cè)車門即將關(guān)閉前的最終速度值,并以車門可靠關(guān)閉所需要的最小速度和車門不應(yīng)關(guān)閉的最大速度來(lái)表征車門的關(guān)閉力。

2 密封條對(duì)車門關(guān)閉力影響因素分析

2.1 車門密封條的安裝及功能

車門密封條分為裝在車門上的頭道密封條和安裝在門框上的門框密封條，頭道密封條用膠體粘貼或鑲嵌在車門上，與門框密封條配合，以增加車門與車體的密封作用。門框密封條鑲嵌在門框側(cè)圍板止口上，門框密封條不但要保證密封性，不要承受關(guān)門時(shí)的沖擊力，因此它既要有彈性，也要有韌性，主要由密實(shí)基體和海綿膠泡管兩部分組成。海綿膠泡管柔軟并富有彈性，起到受壓變形，卸壓反彈的功能。

2.2 密封條對(duì)車門關(guān)閉力的影響因素分析

車門關(guān)閉過(guò)程中，車門密封條持續(xù)受到擠壓，產(chǎn)生一個(gè)反向的作用力，作用于車門與密封條的配合位置。密封條對(duì)車門關(guān)閉力的影響即來(lái)源于此反向作用力對(duì)車門所做的功。此反向作用力的大小主要由密封條本身的非線性特征和壓縮量決定。密封條的非線性特征取決于其截面設(shè)計(jì)，以及泡管的壓縮負(fù)荷，而密封條的壓縮量則取決于車門與側(cè)圍之間的配合間隙及密封條本身的截面設(shè)計(jì)。

2.3 密封條結(jié)構(gòu)

頭道密封條是由基體與泡管兩部分組成，基體與泡管都是用海綿膠作為原料制作而成。門框密封條是由密實(shí)基體與海綿膠泡管兩部分組成，密封基體起固定作用，海綿膠泡管起密封和反彈的功能。

密封條對(duì)門關(guān)閉的阻力是由密封條結(jié)構(gòu)特性、材質(zhì)特性以及密封條的壓縮量決定的。CERATO頭道密封條及門框密封條的剖面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖如圖1及圖2所示。

2.4 密封條結(jié)構(gòu)符合性評(píng)價(jià)方法

密封條的材質(zhì)較軟，結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，所以密封條的結(jié)構(gòu)符合性通常用投影的方法來(lái)確認(rèn)，而不使用量具測(cè)量。密封條的端面投影分為切片、投影和比較3個(gè)步驟。切片制作方法是將密封條切成1mm厚的端面切片，整形切片使切片的形狀與實(shí)際端面相一致。投影是將切片放在投影儀上，調(diào)整規(guī)定的放大倍數(shù)（一般為5倍或10倍），將事先準(zhǔn)備的端面放大圖調(diào)整到與實(shí)際投影吻合度最大的位置，拍攝投影圖片，對(duì)比實(shí)際投影圖與設(shè)計(jì)圖的差異。

密封條的海綿膠泡管的管徑及管壁尺寸對(duì)車門的關(guān)閉力影響比較顯著，所以投影評(píng)價(jià)時(shí)重點(diǎn)確認(rèn)。

2.5 密封條中出氣孔的排布與車門關(guān)閉力的影響分析

密封條的周邊間隔均勻地排布著排氣孔（見(jiàn)圖1 CERATO頭道密封條結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖），排氣孔的排布密度以及排氣孔的孔徑尺寸直接決定密封條泡管的壓縮力。在工藝制作時(shí)，常常由于密封條打孔不到位，導(dǎo)致局部排氣孔堵塞或半堵塞狀態(tài)而影響車門的關(guān)閉力。

CERATO頭道密封條的排氣孔間隙尺寸為115mm，孔徑尺寸為3mm。圖2為CERATO前門門框密封條泡管氣孔的排布密度與壓縮荷重的關(guān)系曲線圖。

圖1 頭道密封條結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖

圖2 門框密封條結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖

門框密封條泡管的設(shè)計(jì)壓縮量一般為泡管高度的1/3～2/3，在排氣孔設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)泡管達(dá)到最大壓縮量時(shí)要確保排氣孔不被堵塞。

2.6 密封條的物料特性與門關(guān)閉力的影響因素分析

密封條的物料特性與泡管壓縮反彈力關(guān)系密切。密封條的物料特性主要由兩方面的因素：一是制作密封條的原料；二是工藝過(guò)程對(duì)密封條最終特性的影響。

密封條泡管的原料直接決定密封條的壓縮反彈特性，而密封條制作的工藝過(guò)程對(duì)密封條泡管的反彈特性的影響有時(shí)也非常顯著，例如密封條加工過(guò)程中擠壓的速度、硫化的時(shí)間及硫化的溫度等都會(huì)影響泡管的硬度或密度，從而影響到泡管的反彈力的大小。

2.7 密封條泡管壓縮反彈力測(cè)量方法及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

密封條泡管的反彈力過(guò)大會(huì)增加車門的關(guān)閉力，反彈力過(guò)小則車門的防水、防塵以及隔音等效果又會(huì)不佳，還會(huì)影響車門開(kāi)啟時(shí)的反彈力。各種車型根據(jù)車型結(jié)構(gòu)、車門重量等因素的不同而設(shè)計(jì)不同的標(biāo)準(zhǔn)。起亞CERATO門框密封條泡管的反彈力標(biāo)準(zhǔn)為：

0.3 ±0.1kg.f/m。密封條泡管的彈力大小有專用的設(shè)備來(lái)測(cè)定。如圖3是門框密封條反彈力檢測(cè)示意圖。將密封條卡固在設(shè)備上，另一側(cè)模擬窗框與密封條的擠壓位置和擠壓方向，以50mm/min的速度擠壓密封條，記錄擠壓過(guò)程中的最大力與標(biāo)準(zhǔn)值比較，以確認(rèn)它的符合性。

圖3 CERATO 前門門框密封條排氣孔排布與荷重關(guān)系圖

2.8 密封條的壓縮量的影響因素分析

密封條的壓縮量是由密封條的結(jié)構(gòu)和門的內(nèi)間隙（即門與側(cè)圍的配合間隙）決定的。內(nèi)間隙的影響因素很多，包括前后門鉸鏈的尺寸、門框與門體的焊接位置、翼子板的安裝位置、以及門的調(diào)整等。

圖4 門框密封條反彈力檢測(cè)示意圖

內(nèi)間隙的符合性通常用專用的橡皮泥或硅料（硅與硬化劑以1：1比例）來(lái)檢測(cè)。方法是將硅料混合物（長(zhǎng)和寬約5cm×5cm）粘在側(cè)圍上，輕輕關(guān)閉門至完全鎖止，10分鐘后再打開(kāi)車門，取下凝固的硅料，修整硅料，測(cè)量硅料的高度，并與標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)間隙比較，以評(píng)價(jià)內(nèi)間隙的符合性。CERATO前門內(nèi)間隙標(biāo)準(zhǔn)為：12.5±1.0mm。

3 結(jié)語(yǔ)

車門關(guān)閉力超重問(wèn)題是由各種裝配件互相作用產(chǎn)生的，是整車制作最后階段改進(jìn)的重點(diǎn)問(wèn)題。通過(guò)對(duì)車門密封條的結(jié)構(gòu)及性能等分析，評(píng)價(jià)各因素的符合性，以確定密封條的影響因素，同時(shí)給后續(xù)車型的設(shè)計(jì)提供借鑒。

[1]陳海燕.汽車橡膠密封條技術(shù)概述.橡膠工業(yè)，2003（1）

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.09.074