于涵 高宇燕
1.華晨汽車工程研究院閉合件工程室;2.華晨雷諾金杯汽車有限公司產品工程部
前言:當今社會,汽車已經成為了我們生活中不可缺少的一部分,消費者早已不滿足汽車僅作為一種代步工具的存在,更希望汽車是生活及工作范圍的一種延伸。所以消費者對汽車的品質及性能要求越來越高,這也同時促進汽車研發、驗證等新技術的提升。
本文闡述了密封條滑動阻力測試的一種新方法,可以有效運用于汽車密封條企業與汽車制造企業,從而改善密封條滑動阻力,提高產品性能。
車窗導槽密封條在整車應用中,不僅在車窗關門狀態時對車門玻璃起到密封(防水、防塵、隔音)的作用,以提升整車密封性能及NVH性能,而且還可以使車窗在其中進行平順的升降,降低運行噪音,提高乘客乘坐舒適性。
在我們日常車輛使用過程中,一些車輛在使用過程中可能會發現車窗升降卡滯、異響、漏風、漏水等售后問題,拋開質量原因導致不談,設計過程中滑動阻力設定是否合理?驗證階段測試方法是否得當?將直接影響產品的性能。那什么是滑動阻力?滑動阻力顧名思義既是車窗密封條對車窗升降過程中產生的阻止其運動的力。其大小在設計前期直接影響到升降器電機的選型,是車窗玻璃導槽密封條的一個重要參數,能直接影響車窗玻璃上下運動的運動速度和玻璃導槽密封條的磨損速度。滑動阻力過大的密封條會在系統試驗中或在用戶的使用過程中導致密封條磨損過快,密封條磨損到一定程度后,會導致玻璃升降器在升降過程中發生異響,還會導致車窗玻璃升降速度變慢或阻滯;因此,滑動阻力是評價車窗密封條性能優劣的重要參數,那么如何采用一種快速、便捷、準確的測試方法將其測定,就是本文要探究的主要內容。
現有技術中,對車窗玻璃導槽密封條的滑動阻力測試,通常是直接在車門上進行的。將車窗玻璃在導槽密封條上進行重復移動,然后通過傳感器進行測試,但是這樣的測試步驟十分繁瑣,效率低,成本也高。而且車窗玻璃導槽在不同的環境溫度下,滑動阻力是不同的,直接在車門上做測試,導致測試結果不準確。
另一種方法是通過測試導槽密封條的夾持玻璃兩側唇邊的單位長度的壓縮荷重力值,再測試唇邊表面涂層的摩擦系數,然后將兩者相乘求得單位長度的滑動阻力,最后乘以導槽密封條的長度最終求得整個導槽密封條的滑動阻力;但實際上滑動阻力并不是簡單的正壓力(壓縮荷重)與摩擦系數的乘積關系,而且此種方法中間環節過多,導致誤差較大。
針對上述現狀以下介紹一種新滑動阻力測試新方法:
該方法是通過直接一套特殊的測量工裝盡量還原實際工況直接測量出單位長度滑動阻力的力值-位移曲線,然后根據導槽密封條的長度計算出車窗導槽密封的滑動阻力。該套工裝包括①測試玻璃板、②引導板、③固定裝置。
尺寸為100mm×100mm厚度根據實際測試車輛車門玻璃厚度而定,邊緣應倒圓角,表面半徑為5mm,邊緣半徑為玻璃厚度的一半。
a.引導板
引導板在測試玻璃Z向限制面之間的距離為105mm確保玻璃板可以在Y向上自由調整(其Y向位置完全處于玻璃插入固定裝置內導槽密封條后的自由狀態位置)。
b.固定裝置:
設計兩個平行的長度為200mm的測試導軌。其與車窗導槽密封條接觸與安裝部分保持與設計狀態一致,導槽密封條可以按設計裝配其中。
c.測試步驟:
1.準備200mm待測密封條擠出段兩根,在此之前要對其進行十倍放大圖投影對其外部輪廓進行檢測,符合要求方可用于測試;2.將車窗導槽密封條擠出段裝配到測試工裝中;3.將測試工裝的引導板與固定裝置裝配到萬能拉力機上;4.測試玻璃板在每次測試前應使用異丙醇清洗;5.調整固定工裝測試導軌的X向距離,并將玻璃裝入測試工裝中,安裝玻璃板后,玻璃邊緣與導槽密封條底部與設計間隙相對應。6.玻璃板的Y向位置通過測導槽密封條的唇邊力來實現,玻璃板位置在Y方向與設計位置的偏差應進行確定并記錄。7.調整引導板與固定裝置的相對位置,確保X方向上引導板的牽引中心與固定裝置兩測試導軌之間的中心對齊;8.通過引導板帶動測試玻璃板使底部傳感器與玻璃接觸,并設置值為“零”;9.通過引導板帶動測試玻璃板在測試導軌里下移至開始位置;此時引導板頂部與玻璃上邊界接觸,并設置傳感器力值為“零”;10.開始測試,玻璃板首先以Z方向向上移動,然后向下移動。行程為80 mm;11.4次負載循環為一次測量周期(升降一次為一次循環),每次循環以上升玻璃板為開始。測試周期的一個實例;12.測試速度為100 mm/min;13.記錄測量中間行程時的力值,即在40mm處的力值。14.最終取4次測量數據的平均值,單位長度的車窗密封條滑動阻力。
此種測量滑動阻力的方法的比較直接,且簡單易行,與實際工況貼近,誤差累計較小,測量結果較為準確。
結論:本文通過闡述密封條滑動阻力研究測試原理及方法,表明密封條滑動阻力測試對汽車密封條制造企業改進密封條生產工藝、結構設計及降音除噪提供大大幫助。此法避免了以往繁瑣的成品裝車檢驗項目,有效提高測試效率,且具有測試便捷、重現性好、還原度高等優點,可以被汽車密封條行業廣泛使用。