關(guān)于汽車氣密性提升方法的研究

徐京蓮，朱衛(wèi)兵，鐘遠(yuǎn)銘，周君曉

（上汽通用五菱汽車股份有限公司， 廣西 柳州 545007）

關(guān)于汽車氣密性提升方法的研究

徐京蓮，朱衛(wèi)兵，鐘遠(yuǎn)銘，周君曉

（上汽通用五菱汽車股份有限公司， 廣西 柳州 545007）

∶汽車密封性已經(jīng)成為汽車行業(yè)一個(gè)非常重視的問題，且車身密封性與汽車NVH性能、汽車空調(diào)性能、燃油經(jīng)濟(jì)性等密切相關(guān)。氣體密封性測(cè)試可以測(cè)量車身各泄露點(diǎn)和泄漏量大小，操作簡(jiǎn)單。對(duì)汽車白車身氣密性的設(shè)計(jì)和過程控制方法進(jìn)行了研究和調(diào)查，并針對(duì)白車身和整車氣密性提升提出改進(jìn)和控制方法。

∶氣密性；NVH；提升；氣流量

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.09.044

CLC NO.: U466Document Code: AArticle ID: 1671-7988 (2016)09-126-03

前言

隨著汽車越來(lái)越普及和汽車設(shè)計(jì)制造水平的不斷提升，顧客對(duì)車輛的NVH、熱性能等汽車性能的要求也越來(lái)越高，乘客需要一個(gè)安靜舒適、不受干擾的車內(nèi)環(huán)境。在不同汽車品牌動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性、駕駛性能、安全性能相當(dāng)和差距非常小的時(shí)候，汽車密封性也成為汽車對(duì)標(biāo)競(jìng)爭(zhēng)的重要因素之一，并且車身密封性對(duì)于汽車車內(nèi)噪聲的影響很大，好的密封性能夠起到隔聲和消聲作用，對(duì)汽車熱性能和燃油經(jīng)濟(jì)性也會(huì)有好的影響，因此提升車身密封性能非常重要。車身密封性涉及的方面非常廣，從設(shè)計(jì)、工裝設(shè)備、鈑金搭接質(zhì)量、涂膠工藝、零件質(zhì)量、裝配質(zhì)量等均會(huì)影響到車身密封性。因此必須針對(duì)各個(gè)原因各個(gè)解決，才能從根本上提升車身氣密性。本文將針對(duì)汽車氣密性提升從設(shè)計(jì)和過程控制方面進(jìn)行詳細(xì)探討。

1、汽車氣密性的主要影響因素

1.1車身氣密性測(cè)試分類及測(cè)試方法

為了便于分析和測(cè)量，汽車車身密封性在實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中通常分為白車身氣密性和整車氣密性兩個(gè)階段來(lái)進(jìn)行測(cè)試分析。測(cè)試時(shí)通過氣密性測(cè)試儀測(cè)量車身內(nèi)部空氣壓力與車身外部壓力的差值，單位為英寸水柱（inWC），測(cè)試試驗(yàn)設(shè)備顯示屏顯示的氣流量即為泄漏量，氣流量單位為立方英寸/每分鐘（SCFM）。

1.2白車身氣密性

白車身氣密性是指通過向密封的白車身內(nèi)充氣來(lái)檢測(cè)白車身密封性能，可以用來(lái)評(píng)定白車身的涂膠、焊縫、隔斷塊、密封填料等在搭接區(qū)域的密封效果，并能夠分析白車身密封的主要泄漏點(diǎn)和泄漏量。

1.2.1白車身氣密性差的常見問題

1.2.1.1車身密封膠密封失效。

（1）涂膠位置偏離焊接面導(dǎo)致密封失效；

（2）涂膠量不足未填滿焊縫導(dǎo)致密封失效；

（3）焊縫搭接面無(wú)密封膠或涂膠長(zhǎng)度不足，設(shè)計(jì)或操作均有可能造成。

1.2.1.2涂裝密封膠密封失效。涂膠位置偏離或涂膠量泄露點(diǎn)密封失效。

1.2.1.3隔斷塊、密封填料密封失效。（1）隔斷塊型面與鈑金空洞不匹配；

（2）隔斷塊、密封填料發(fā)泡后未有效封堵孔洞。

1.2.1.4鈑金焊接圓角或多型面不匹配或者設(shè)計(jì)間隙導(dǎo)致密封效果差。

（1）可能原因?yàn)榱悴考|(zhì)量或工裝拼臺(tái)造成；（2）R角不匹配導(dǎo)致的拐角處焊縫較大。

1.3整車氣密性

整車氣密性測(cè)試類似于白車身氣密性，是在靜止?fàn)顟B(tài)下關(guān)閉全車門窗，然后在整車一個(gè)門窗上接上氣密性測(cè)試儀，分別開啟內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)的測(cè)試氣體泄漏量。

影響整車氣密性的因素主要有白車身氣密性，車門車窗配合，膠條型面，空洞密封膠塞堵貼裝配，管路密封棉，螺栓門把手等裝配后空洞等等。

2、汽車氣密性提升的方法和過程控制

2.1白車身氣密性提升的方法

前文已經(jīng)對(duì)影響白車身氣密性的主要因素做了詳述，下面就如何改進(jìn)提出一些見解。

2.1.1車身密封膠密封效果改進(jìn)的方法

（1）涂膠位置偏離焊接面導(dǎo)致密封失效。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的汽車廠車身密封膠噴涂一般采用機(jī)器人涂膠和人工涂膠兩種，機(jī)器人涂膠可以通過調(diào)整機(jī)器人參數(shù)，調(diào)整涂膠軌跡至合適的位置。人工涂膠因操作不穩(wěn)定，可以采用設(shè)計(jì)涂膠導(dǎo)向工具，規(guī)范涂膠位置。

（2）涂膠量不足未填滿焊縫導(dǎo)致密封失效；當(dāng)發(fā)生焊縫較大，涂膠未填堵焊縫時(shí)，可以適當(dāng)增加涂膠直徑，尤其在拐角可能因鈑金錯(cuò)邊造成焊縫較大的部位，在涂膠工藝設(shè)計(jì)時(shí)就需要考慮適當(dāng)增加涂膠直徑。同時(shí)需要調(diào)查鈑金型面是否合格，工裝定位是否正確，確保鈑金搭接的穩(wěn)定性和正確性。

（3）焊縫搭接面無(wú)密封膠或涂膠長(zhǎng)度不足，因設(shè)計(jì)或操作均有可能造成。改進(jìn)方案則要通過氣密性設(shè)備測(cè)試確定相應(yīng)的泄漏點(diǎn)，然后對(duì)涂膠的位置和長(zhǎng)度做明確規(guī)范，同時(shí)配合機(jī)器人參數(shù)調(diào)整或者涂膠導(dǎo)向輔助。

2.1.2隔斷塊、密封填料密封失效

（1）隔斷塊型面與鈑金空洞不匹配；通過數(shù)模設(shè)計(jì)和實(shí)際造車對(duì)比來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。

（2）隔斷塊、密封填料發(fā)泡后未有效封堵空洞。發(fā)泡材料的發(fā)泡倍率一定要適當(dāng)，并結(jié)合車間烘烤溫度曲線做詳細(xì)驗(yàn)證。發(fā)泡材料發(fā)泡倍率并不是越大越好，過大過小都不好，公司某車型隔斷塊測(cè)試中就發(fā)現(xiàn)，發(fā)泡倍率過小難以密封空洞，然后將發(fā)泡倍率調(diào)大，結(jié)果又發(fā)生了發(fā)泡膠應(yīng)力過大頂歪隔斷塊骨架造成密封不嚴(yán)的問題。且發(fā)泡倍率過大的話會(huì)造成發(fā)泡材料的透水率較大，密封效果也會(huì)變差。

2.1.3鈑金焊接面不匹配導(dǎo)致密封效果差

鈑金焊接面不匹配要從鈑金型面設(shè)計(jì)、零部件質(zhì)量、工裝拼臺(tái)準(zhǔn)確性、員工標(biāo)準(zhǔn)化操作等幾方面進(jìn)行提升，確保設(shè)計(jì)合理，質(zhì)量達(dá)標(biāo)，拼臺(tái)穩(wěn)定，員工標(biāo)準(zhǔn)化操作到位。

2.1.4白車身氣密性提升的過程控制

白車身氣密性質(zhì)量提升除了需要嚴(yán)謹(jǐn)設(shè)計(jì)，更重要的離不開過程質(zhì)量控制。因人機(jī)料法環(huán)各個(gè)環(huán)節(jié)均有可能產(chǎn)生變異，因此做好全面持續(xù)的過程監(jiān)控必不可少。管理人員需要制定全面詳細(xì)的質(zhì)量管控圖，工段內(nèi)的員工互檢、班組長(zhǎng)抽檢、工程師抽檢、質(zhì)量部在不同制造階段設(shè)定質(zhì)量檢驗(yàn)站進(jìn)行檢驗(yàn)。

圖1　汽車制造過程流程

2.1整車氣密性提升的方法

白車身氣密性是整車氣密性的組成部分，在此不做累述。

（1）門窗泄漏量控制。控制門窗泄漏量需要從門窗配合調(diào)整、密封膠條型面、密封膠條裝配等方面進(jìn)行控制。尤其是門窗配合除了需要關(guān)注外表面配合，內(nèi)間隙控制會(huì)直接影響膠條密封效果。

（2）各空洞密封堵塞、堵貼裝配到位。如因下工序被其他零部件裝配覆蓋導(dǎo)致質(zhì)量檢驗(yàn)部門檢測(cè)不了的堵塞，車間內(nèi)部重點(diǎn)設(shè)定互檢工序進(jìn)行確認(rèn)。

（3）管路密封、通風(fēng)道等密封到位。空調(diào)管、水管等裝配時(shí)需要確保居中裝配，密封泡沫棉、密封膠塞與鈑金平整貼合，不褶皺等。同時(shí)對(duì)于一些隱蔽部位，在氣密性測(cè)試時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注。

3、某車型通過設(shè)計(jì)與制造控制提升氣密性的實(shí)例

某車型原設(shè)計(jì)整車氣密性目標(biāo)值為不大于130SCFM。通過從隔斷塊零件質(zhì)量改進(jìn)、車身密封膠和涂裝密封膠涂膠優(yōu)化調(diào)整、整車通風(fēng)相關(guān)零件質(zhì)量改進(jìn)、裝配過程全面質(zhì)量監(jiān)控等，最終整車氣密性降低至95SCFM。

圖2　某車型整車氣密性改進(jìn)趨勢(shì)圖

4、結(jié)束語(yǔ)

通過實(shí)施和驗(yàn)證，在改進(jìn)過程中也得到一些感想：

（1）文中所提白車身和整車氣密性提升改進(jìn)和控制方法是有效的，能系統(tǒng)的從白車身和整車對(duì)汽車密封性提供有效的監(jiān)測(cè)和指導(dǎo)；

（2）希望能夠文中的一些實(shí)踐方法能夠推廣到其他車型應(yīng)用；

（3）盡管該改進(jìn)確實(shí)有效，但是白車身氣密性測(cè)試因所用測(cè)試材料較貴，測(cè)試準(zhǔn)備過程較復(fù)雜，需要專業(yè)舉升機(jī)支撐，測(cè)試場(chǎng)地要安靜且無(wú)明顯空氣對(duì)流，對(duì)場(chǎng)地要求較高，不便于大批量測(cè)試。

[1] 王曉軍.汽車車內(nèi)噪聲與車身密封性的關(guān)系探討[J].北京:北京汽車,2011,(02).

[2] 趙松林.噪聲的降低與隔離[M].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,1985.

[3] 吳澍平.江鈴V3型汽車車身氣密性提升方法研究[D].吉林:吉林大學(xué)2011.

[4] 彭光正,紀(jì)春華,葛楠.氣密性檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].機(jī)床與液壓.2008(11).

Discussion on the improvement of air tightness of automobile body

Xu Jinglian, Zhu Weibing, Zhong Yuanming, Zhou Junxiao
(SAIC GM Wuling Automobile Co., Ltd., Guangxi Liuzhou 545007)

automobile automobile sealing has become a very important issue in the automotive industry, and the car body sealing performance and automotive NVH performance, automotive air conditioning performance, fuel economy and other closely related. Gas sealing test can measure the body of the leak point and the size of the leakage, and the operation is simple. In this paper, the design and process control is discussed, and the improvement and control of the air tightness of the body and the whole vehicle is proposed.

air tightness; NVH; lift; gas flow

∶U466

∶A

∶1671-7988 (2016)09-126-03

徐京蓮（1983-），女，中級(jí)工程師，碩士研究生，目前從事汽車NVH、關(guān)鍵特性監(jiān)測(cè)工作等。