汽車密封條壓縮負(fù)荷試驗(yàn)影響因素分析

陳少澤

摘要： 為保證試驗(yàn)準(zhǔn)確性，對(duì)密封條壓縮負(fù)荷試驗(yàn)進(jìn)行研究。找出測(cè)量過(guò)程中影響試驗(yàn)數(shù)值的主要因素并對(duì)主要因素進(jìn)行分析驗(yàn)證，確定試驗(yàn)條件變更后對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成的影響。

關(guān)鍵詞： 汽車；門框密封條；壓縮負(fù)荷

隨著汽車工業(yè)的多樣化發(fā)展，消費(fèi)者對(duì)于汽車的消費(fèi)期望和產(chǎn)品期待也日益攀高，汽車舒適性和外觀感覺(jué)也是消費(fèi)者關(guān)注的焦點(diǎn)，而車身總成的外觀感覺(jué)就是消費(fèi)者最直接的感官因素。車身總成中，車門同樣承擔(dān)著非常重要的關(guān)鍵要素。汽車車門在汽車白車身中是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的總成，是由車門鈑金和車門附件組成，車門總成是通過(guò)鉸鏈和限位器與側(cè)圍連接，并且與車身側(cè)圍及翼子板等周邊件需滿足車型自身標(biāo)準(zhǔn)要求的間隙和面差。為了保證防雨防塵、隔音降噪對(duì)密封的要求，在車門總成與車身之間布置一道或兩道密封膠條，形成密封空間，但密封膠條的壓縮會(huì)給車門反作用力，這個(gè)力值和車門自身的重力反饋給駕乘人員的即為駕乘人員關(guān)閉車門所施加的關(guān)門力值。車門開合便捷性是感知汽車設(shè)計(jì)制造質(zhì)量的重要指標(biāo).在影響關(guān)門總能量的6大車門附件中，密封系統(tǒng)壓縮能耗占30%～50%，是影響整體關(guān)門力的最主要因素。[1]密封系統(tǒng)對(duì)整體關(guān)門力的作用體現(xiàn)在其壓縮負(fù)荷數(shù)值上。

本文通過(guò)對(duì)壓縮負(fù)荷試驗(yàn)過(guò)程研究，對(duì)行規(guī)中未明確的試驗(yàn)條件進(jìn)行研究，確定不同試驗(yàn)條件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的影響。

1 概述

汽車門框密封條是汽車密封條產(chǎn)品當(dāng)中最重要的密封條之一，直接關(guān)系到座艙密封性的好壞，在整車密封質(zhì)量評(píng)價(jià)當(dāng)中占主導(dǎo)地位。汽車門框密封條安裝于汽車門框止口邊緣上，對(duì)車門及車門框之間的間隙進(jìn)行密封（見(jiàn)圖1），由于車門存在開啟與關(guān)閉兩種狀態(tài)，故該密封屬于動(dòng)態(tài)密封[2]。駕乘人員對(duì)門框密封條的直觀感知，除了外觀外主要還有關(guān)門力大小。壓縮荷重值越大，車門的關(guān)閉開啟力越大，相反壓縮荷重值越小，車門的關(guān)閉開啟力越小。

2 試驗(yàn)準(zhǔn)備

2.1 試驗(yàn)方法

依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T 710-2004《汽車密封條壓縮負(fù)荷試驗(yàn)方法》

2.2 試驗(yàn)設(shè)備

采用高鐵公司生產(chǎn)的AI-7000-S伺服電腦系統(tǒng)拉力試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測(cè)量，配備有200kg壓力傳感器，傳感器符合JJG475-2008《電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)》1級(jí)要求

2.3試驗(yàn)環(huán)境

測(cè)試環(huán)境溫度條件為 （23±2）℃，濕度條件為（50±5）%。

2.4試驗(yàn)樣件

被測(cè)物品為諾博汽車配件有限公司生產(chǎn)的汽車密封條；取樣長(zhǎng)度為100+2mm，取樣過(guò)程不得使試樣產(chǎn)生永久變形；試驗(yàn)不得早于密封件硫化或二次硫化后的16 h；試驗(yàn)開始前試樣在試驗(yàn)室環(huán)境下停放不少于3h，停放過(guò)程中不得受壓

2.5試驗(yàn)工裝

試驗(yàn)工裝由上下工裝和標(biāo)準(zhǔn)限位塊組成，不同結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)不同工裝。D0位置為設(shè)計(jì)狀態(tài)鈑金間距

3 試驗(yàn)過(guò)程

3.1 依據(jù)不同產(chǎn)品選定對(duì)應(yīng)試驗(yàn)工裝。

3.2 確定設(shè)備軟件中試驗(yàn)速度和壓縮量。

3.3 將上、下工裝安裝到拉力試驗(yàn)機(jī)上，安裝時(shí)應(yīng)使上工裝與密封條平行，并使試驗(yàn)中所施加的負(fù)荷作用線與試樣的中心線一致。

3.4 測(cè)定時(shí)，用標(biāo)準(zhǔn)限位塊與下工裝對(duì)齊，上工裝與限位塊零貼即為設(shè)計(jì)狀態(tài)的鈑金間距（見(jiàn)圖2）。

3.5 安裝試樣，開動(dòng)拉力機(jī)，使上工裝以規(guī)定的速度壓縮至規(guī)定的高度，記錄壓縮負(fù)荷與壓縮量的關(guān)系。

4 試驗(yàn)的影響因素

4.1 壓縮量對(duì)壓縮負(fù)荷試驗(yàn)的影響

在壓縮負(fù)荷試驗(yàn)過(guò)程中需要對(duì)壓縮量進(jìn)行設(shè)定，即試驗(yàn)過(guò)程中測(cè)量范圍選取對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響

由表1可知測(cè)量范圍下壓至D0+3時(shí)，壓縮負(fù)荷數(shù)值D0準(zhǔn)確性提高35.6%

4.2 上工裝表面粗糙度對(duì)壓縮負(fù)荷試驗(yàn)的影響

在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中并未對(duì)試驗(yàn)工裝的材質(zhì)和表面處理進(jìn)行要求，現(xiàn)對(duì)同一產(chǎn)品、同一材質(zhì)的工裝進(jìn)行不同表面處理，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2

通過(guò)對(duì)試驗(yàn)過(guò)程觀察和試驗(yàn)結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)減小工裝表面粗糙度會(huì)使樣件發(fā)生滑移，導(dǎo)致試驗(yàn)準(zhǔn)確性降低

4.3 壓縮次數(shù)對(duì)壓縮負(fù)荷試驗(yàn)的影響

在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中并未對(duì)壓縮次數(shù)進(jìn)行規(guī)定，由于密封條產(chǎn)品是非線性高彈體材料，不同公司對(duì)壓縮次數(shù)要求不同，通過(guò)對(duì)比壓縮3次、6次、9次得到壓縮次數(shù)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響見(jiàn)表3

從表3可以看出壓縮次數(shù)越多，壓縮負(fù)荷值越低，試驗(yàn)9次數(shù)值比試驗(yàn)3次數(shù)值降低1.6%-4.1%

4.4 試驗(yàn)速度對(duì)壓縮負(fù)荷試驗(yàn)的影響

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，無(wú)特殊規(guī)定試驗(yàn)速度設(shè)定為30mm/min，本文對(duì)試驗(yàn)速度也進(jìn)行驗(yàn)證，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4

從表4可以看出試驗(yàn)速度改變時(shí)，對(duì)壓縮負(fù)荷數(shù)值并無(wú)很大影響，故試驗(yàn)速度按企標(biāo)執(zhí)行為30mm/min。

5 綜述

通過(guò)對(duì)壓縮負(fù)荷試驗(yàn)不同試驗(yàn)條件分析，進(jìn)一步對(duì)試驗(yàn)中變化點(diǎn)進(jìn)行規(guī)范，掌握不同試驗(yàn)條件對(duì)試驗(yàn)數(shù)值的影響。減小試驗(yàn)偏差，提高試驗(yàn)準(zhǔn)確性。為設(shè)計(jì)開發(fā)新的密封條產(chǎn)品提供準(zhǔn)確可靠的試驗(yàn)數(shù)值。

參考文獻(xiàn)

[1]朱文峰.帶筋車門密封系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法[A].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào).2014

[2]于涵.汽車門框密封條設(shè)計(jì)解析與研究[A].汽車實(shí)用技術(shù).2014.8