淺談商用車門框膠條密封性的改進(jìn)方案

李華志，陶建明

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州 545007）

工藝·設(shè)備·材料

淺談商用車門框膠條密封性的改進(jìn)方案

李華志，陶建明

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州 545007）

本文通過對商用車門框膠條漏水原因的分析，簡要介紹如何從門框膠條的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行改善，進(jìn)而改善商用車膠條的密封性能，為解決商用車門框膠條漏水問題提供理論支持。

分析；設(shè)計(jì)改善；密封性能；

CLC NO.: U463.8 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2014)10-88-03

前言

商用車是一種兩用型汽車，既能載人又能載貨。由于其具有價(jià)格便宜、優(yōu)異的防雨水功能等優(yōu)點(diǎn)，被大多數(shù)個(gè)體工商經(jīng)營者所青睞，用于運(yùn)載貨物或商品。商用車的門框密封膠條主要作用是防水和防塵。其常用結(jié)構(gòu)如下圖1所示，主要有“U”形夾持金屬骨架、裝卡密實(shí)膠、海綿密封泡管和密封刺（密實(shí)或海綿膠）等幾部分組成。

1、門框膠條密封原理分析

商用車膠條結(jié)構(gòu)的密封作用有兩種。一是海綿泡管與門內(nèi)板之間的防灰塵和水作用。海綿泡管具有大于門內(nèi)間隙的高度和一定的壓縮負(fù)荷，關(guān)門時(shí)起到緩沖關(guān)門力的作用，且關(guān)門后，海綿泡管被壓縮，這樣就使得關(guān)門后海綿泡管與門內(nèi)板緊緊貼住，進(jìn)而防止水或灰塵從海綿泡管與門內(nèi)板之間的縫隙漏進(jìn)車內(nèi)起到密封作用。但是門內(nèi)間隙和海綿泡管的壓縮負(fù)荷等相關(guān)參數(shù)要在合適的范圍之內(nèi)，否則會引起關(guān)門力過大。二是密封唇邊和密實(shí)裝卡橡膠的密封刺的防水作用。其主要通過密封唇邊和密實(shí)裝卡橡膠的密封刺與鈑金之間的壓縮過盈配合使得水不能夠通過密封唇邊和“U”型槽滲進(jìn)駕駛內(nèi)。門框膠條與鈑金之間的配合關(guān)系如圖2所示：

這兩類密封方式均與膠條與鈑金的配合狀況有關(guān)。因此改善門框膠條的結(jié)構(gòu)，使其能夠盡可能的包容門框鈑金邊的焊點(diǎn)凹印和鈑金厚度巨變等缺陷改，進(jìn)而優(yōu)化門框膠條密封性，提高門框膠條的防水和防灰塵作用。

2、常見門框膠條漏水的原因

2.1 門框內(nèi)間隙

門內(nèi)間隙直接影響海綿泡管被壓縮的高度。門框內(nèi)間隙過大時(shí)，門關(guān)閉時(shí)，門框膠條的海綿泡管的壓縮高度不足。這樣在門關(guān)閉后，由于海綿泡管沒有壓縮到使泡管對門內(nèi)板有足夠的頂壓力，起不到防水和防灰塵作用。在淋雨時(shí)，水會從門內(nèi)板與海綿泡管之間漏進(jìn)駕駛室。

2.2 海綿泡管高度和壓縮負(fù)荷

門框膠條的海綿泡管高度和泡管壓縮負(fù)荷與門內(nèi)間隙一樣，都是影響泡管對門內(nèi)板頂壓力的因素。當(dāng)海綿泡管高度或泡管壓縮負(fù)荷達(dá)不到的要求的值而過小，淋雨時(shí)同樣會有水從門內(nèi)板與海綿泡管之間漏進(jìn)駕駛室。

2.3 裝卡“U”型槽深度與門框鈑金邊寬度

表1 鈑金寬度和槽深數(shù)值表

“U”型卡槽與鈑金邊的配合情況直接影響到膠條密封唇邊的密封防水效果，兩者配合情況的是由“U”型卡槽深度和門框鈑金邊寬度之間的相互配合關(guān)系決定的。圖3和圖4是兩種車型門框膠條與門框鈑金的配合狀態(tài)，表1是對應(yīng)的鈑金邊寬度和“U”型槽深的數(shù)值，以及車輛淋雨試驗(yàn)的結(jié)果。從表中可已看出，“U”型槽深度與鈑金寬度之間的過盈量過小時(shí)，不能夠使膠條的密封唇邊與門框鈑金完全壓緊貼死，甚至?xí)鐖D3那樣，在膠條形成一個(gè)空腔，使得密封唇邊失去密封作用。但是“U”型槽深度與鈑金寬度之間的過盈量過大時(shí)，會使裝卡密實(shí)膠直接與門框外板的R角搭接配合，密封唇邊同樣失去密封作用。以上兩種情況都易使水從“U”型卡槽內(nèi)滲進(jìn)駕駛室。另外，密封唇邊的厚度也是影響門框密封唇邊能否與鈑金完全壓緊帖死的原因之一。如果密封唇邊的厚度過小，即使“U”型槽深度與鈑金寬度之間的過盈量足夠大，也不能使膠條唇邊得到足夠壓縮而密封防水。

2.4 裝卡密實(shí)膠

裝卡密實(shí)膠具有裝飾和夾持在鈑金上的密封作用[1]。裝卡密實(shí)膠的密封刺是防止水從門框膠條“U”型槽內(nèi)滲進(jìn)駕駛室的第二道密封屏障，槽內(nèi)左右兩側(cè)的密封刺能否與鈑金夾緊過盈配合是決定密封效果好壞的原因。密封刺的夾緊力大小與鈑金厚度、密封刺的長短和“U”型槽的開口寬度有關(guān)。如果門框鈑金內(nèi)外板之間出現(xiàn)嚴(yán)重錯(cuò)位使膠條邊厚度減小，密封刺的長度減小或撐起高度降低和“U”型槽開口快度過大引起“U”型槽內(nèi)的密封刺與鈑金之間配合不能維持有效的密封夾持力，會導(dǎo)致密封刺密封作用降低，導(dǎo)致門框膠條滲漏水。

3、門框膠條密封性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改進(jìn)方案

3.1 海綿泡管和排氣孔

在門框膠條海綿泡管設(shè)計(jì)中海綿泡管的高度和排氣孔的大小、數(shù)量及位置布置與膠條的密封效果密切相關(guān)。通常情況下，為提高密封泡管的密封性能，采用增加泡管的高度的措施。但是如果將泡管高度設(shè)計(jì)的過高就會引起關(guān)門力過大。關(guān)門力過大與泡管的壓縮負(fù)荷、泡管排氣孔的大小、數(shù)量和位置以及門鉸鏈有關(guān)。所以，在膠條設(shè)計(jì)過程中，提高泡管高度同時(shí)，也要對泡管的排氣孔進(jìn)行調(diào)整，適當(dāng)增大排氣孔直徑，增加排氣孔數(shù)量和合理布置排氣孔位置避免關(guān)門時(shí)排氣孔排氣不通暢，進(jìn)而增加關(guān)門時(shí)的排氣速率。從而達(dá)到通過增加泡管壓縮量使密封性能增加又不影響關(guān)門力的目的。

3.2 門框膠條密封唇邊

門框膠條的密封唇邊是防止門框膠條反滲漏水的第一道

屏障。在門框膠條槽深與門框鈑金變配合合理的情況下，密封唇邊的厚度尺寸和位置尺寸是影響膠條密封性的主要原因。所以在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)將密封唇邊的海綿膠厚度適當(dāng)增加，并使唇邊的形位往“U”型槽內(nèi)側(cè)傾斜，以防止膠條在裝配彎角處唇邊外張使唇邊不與鈑金貼合失去密封作用。

3.3 門框膠條“U”卡槽

門框膠條“U”卡槽內(nèi)的密封刺是膠條能夠卡在門框鈑金并有一定密封作用主要部分?！癠”卡槽的槽深，槽寬和密封刺的形狀結(jié)構(gòu)均與膠條的密封效果有關(guān)。為了使密封唇邊在門框膠條裝配后得到充分壓縮，在設(shè)計(jì)時(shí)要使膠條的卡槽深度比門框鈑金膠條邊寬度大2.5mm～3.5mm。門框的鈑金寬度已不可能維持在一定的數(shù)值，要讓膠條的槽寬能夠在鈑金厚度較大范圍內(nèi)變化，均能夠使“U”型槽與鈑金有足夠夾持力，從而密封。設(shè)計(jì)時(shí)，使槽內(nèi)的密封刺有足夠的高度。盡量將外側(cè)的密封刺設(shè)計(jì)成海綿膠，使其能夠較大的門框鈑金變形和焊點(diǎn)扭曲，同時(shí)將另一側(cè)密封刺高度增加或硬度增加以保持膠條與鈑金之間的夾持力?！癠”型槽的開口大小在滿足裝配要求時(shí)盡量內(nèi)收成“”型，以防總裝在用木槌敲擊裝配膠條時(shí)將卡槽開口敲成類“V”型，減小門框膠條卡槽的夾持力，使膠條密封性降低。

4、結(jié)束語

產(chǎn)品的質(zhì)量是靠設(shè)計(jì)和制造控制保證的。本文只是從膠條方面考慮如何改進(jìn)門框的密封性改進(jìn)措施，車身門框膠條密封性問題原因很多。門框膠條的設(shè)計(jì)更改要充分考慮門框鈑金、制造質(zhì)量等因素。但是,不斷在設(shè)計(jì)中提高膠條對鈑金的包容度對提高膠條的密封性能有巨大幫助,也是不斷滿足客戶需求的必然趨勢。

[1]何偉. 汽車門框密封條產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究[J]. 科技資訊，2008.

翼開啟式廂體兩L型側(cè)翼的啟閉是由側(cè)翼舉升裝置的液壓缸帶動而實(shí)現(xiàn)的，每側(cè)側(cè)翼前、后端都設(shè)有液壓缸，液壓缸上端與L型側(cè)翼頂部骨架相連，底部固定在前端總成、后端總成上橫梁上。液壓舉升系統(tǒng)原理如圖7所示。廂體底部設(shè)有24V動力單元，動力單元為組合總成，包含電機(jī)4、液壓泵3、電磁換向閥7、液壓油箱1等部件組成。該裝置利用蓄電池的電能驅(qū)動，通過液壓管路將動力傳輸給液壓缸10實(shí)現(xiàn)L型側(cè)翼的啟閉。其中，電磁換向閥5由廂體前墻兩側(cè)控制箱上的控制手柄進(jìn)行控制；平衡閥8可防止兩L型側(cè)翼開啟并保持時(shí)因重力原因而產(chǎn)生下降；分流集流閥9可保證向同側(cè)兩舉升液壓缸供應(yīng)相同的流量，進(jìn)而使其運(yùn)動保持同步，降低側(cè)翼啟閉時(shí)上縱梁所承受的交變扭應(yīng)力。

3、總結(jié)

該翼開啟式廂體采用膠木復(fù)合木板在確保廂體強(qiáng)度的同時(shí)，減輕了廂體自身的重量；采用輕質(zhì)鋁合金蒙皮美觀大方。其兩側(cè)翼開啟后，兩側(cè)和后門均可進(jìn)行卸貨，適應(yīng)了現(xiàn)代物流貨物裝卸的要求，方便、快捷，與單車、半掛車等進(jìn)行結(jié)合，能極大地提高運(yùn)輸效率，降低運(yùn)輸成本[3]。

參考文獻(xiàn)

[1]劉祥濤, 李玉寶, 侯海龍. 兩翼開啟式廂體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及特點(diǎn)[J].專用汽車, 2007年11月: 44-46.

[2]郝洪濤, 張建武, 魯統(tǒng)利. 基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的折疊翼廂式車液壓開啟系統(tǒng)的仿真研究[J]．液壓氣動與密封, 2008年第4期: 23-25.

[3]王其光. 翼展車廂有限元分析與輕量化設(shè)計(jì)[D]．煙臺:煙臺大學(xué), 2007.

On the commercial vehicle door sealing strips improvement program

Li Huazhi, Tao Jianming
（SAIC-GM-Wuling Automobile Co., Ltd., Guangxi Liuzhou 545007）

Through analysising the resean of doorframe strip water leaking of commercial vehicles,this article briefly describes how to improve the structural design of the doorframe strips, and then improve seal performance commercial vehicle strips,and provide theoretical support for solving commercial vehicle door strip water leaking problems.

Analysising; Design improvements; Seal performance;

U463.8

A

1671-7988(2014)10-88-03

李華志，本科學(xué)歷，就職于上汽通用五菱汽車股份有限公司。