莫記燕
摘 要:本文分析了上汽通用五菱汽車股份有限公司 -某款車的車門側(cè)密封條在量產(chǎn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題,對(duì)其分析
并進(jìn)行改進(jìn)總結(jié)。關(guān)鍵詞:車門側(cè)密封條;漏水;壓縮負(fù)荷;直線度
1 引言
車門側(cè)密封條是汽車整車密封系統(tǒng)的一大重要組成部分,其性能的好壞對(duì)整車的密封性、舒適性、美觀性等起著重要的作用。本文主要講述的是上汽通用五菱汽車股份有限公司某款車型車門側(cè)密封條在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的一些問(wèn)題,對(duì)其進(jìn)行分析、改進(jìn)并總結(jié)。
2 車門側(cè)密封條簡(jiǎn)介
車門側(cè)密封條是安裝在門上的一圈膠條,屬于動(dòng)態(tài)密封,依靠密封條的壓縮變形來(lái)填充門和側(cè)圍外板間的縫隙,防止外部的風(fēng)雨、塵土等有害物質(zhì)侵入車內(nèi),減小汽車在行駛中產(chǎn)生的震動(dòng),緩和車門關(guān)閉時(shí)的沖擊力。常見的車門側(cè)密封條是由三部分構(gòu)成,A斷面、 B斷面和連接 A\B斷面的兩個(gè)接角,見圖 1。密封條一般廣泛選用性能最優(yōu)的三元乙丙橡膠(EPDM)。EPDM是乙烯、丙烯以及非共軛烯烴的三元共聚物,有密實(shí)膠和海綿膠兩種形態(tài)。
A、B斷面是擠出工藝,接角一般形狀較復(fù)雜,采用模具注塑成型。 A斷面有單純采用海綿膠的,也有為提高裝配速度采用海綿膠與密實(shí)膠二復(fù)合的。它的安裝方式有 3M膠粘貼,卡扣或者導(dǎo)軌配合裝配。 B斷面通常為海綿膠,通過(guò)塑料卡扣安裝在門內(nèi)板上。接角可以是海綿膠,亦可以是密實(shí)膠。海綿膠接角硫化的工藝較密實(shí)膠難控制,成品上的外觀不如密實(shí)膠,如較多顆粒、鼓包等,但其彈性形變性能優(yōu)良。
3 車門側(cè)密封條的常見問(wèn)題分析
本文結(jié)合上汽通用五菱汽車股份有限公司某車型在量產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析,對(duì)一些常見的車門側(cè)密封條問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)。
3.1 側(cè)門關(guān)緊力大
關(guān)緊力是衡量客戶關(guān)閉車門操作力是否舒適的一個(gè)度量簡(jiǎn)稱,在生產(chǎn)過(guò)程中,主要以關(guān)門速度來(lái)體現(xiàn)。關(guān)緊力主要受兩個(gè)方面的影響:系統(tǒng)阻力和空氣阻力。系統(tǒng)阻力主要表現(xiàn)為:① .密封條的壓縮永久變形;② .密封間隙的大小及波動(dòng);③ .鉸鏈的裝配位置;
④ .限位器的裝配位置;⑤ .門鎖及鎖扣的裝配配合等。有研究表明,車門系統(tǒng)整體關(guān)緊力 30%~50%來(lái)自車門密封條的橡膠材料壓縮變形阻力。某車型在剛量產(chǎn)時(shí)存在四門關(guān)門速度不理想的問(wèn)題,其影響關(guān)門速度的密封條有車門側(cè)密封條、車身側(cè)密封條、門檻密
圖1 車門側(cè)密封條構(gòu)成
封條。它們對(duì)應(yīng)的壓縮負(fù)荷和密封力設(shè)計(jì)值見表 1。關(guān)門速度的初步目標(biāo)設(shè)定為前門 1.0m/ s,后側(cè)門為 1.2m/s。通過(guò)企業(yè)內(nèi)部車型橫向?qū)Ρ确治?,某車型比另一車型多了門檻密封條,單門的密封力在設(shè)計(jì)上高了約 10%。在分析故障車中發(fā)現(xiàn)的另一問(wèn)題是,車門和側(cè)圍的密封間隙波動(dòng)很大。這也是造成關(guān)門速度大的另一主要因素。密封間隙小,密封條壓縮負(fù)荷相對(duì)增大,關(guān)門阻力就大。通過(guò)實(shí)測(cè)間隙值,得知間隙小的區(qū)域普遍集中在前后側(cè)門密封條兩接角的 A斷面和靠近窗框的門鎖段。針對(duì)上述問(wèn)題,我們要在穩(wěn)定密封間隙的基礎(chǔ)上適當(dāng)降低密封條的壓縮負(fù)荷。調(diào)整密封條壓縮負(fù)荷需考慮以下因素:① .在確保長(zhǎng)期穩(wěn)定的生產(chǎn)情況下,負(fù)荷值有降低的空間;② .壓縮負(fù)荷降低,密封性能會(huì)有一定程度影響,更改的基本前提必須確保不漏水、不漏灰、無(wú)風(fēng)噪等密封性問(wèn)題;③ .調(diào)整
側(cè)門漏水是功能性問(wèn)題。通過(guò)分析故障車,我們得知車門漏水主要有兩個(gè)漏水點(diǎn)。第一個(gè)漏水點(diǎn)是四門車門側(cè)密封條上部接角部位有滴水現(xiàn)象。其漏水原因主要有下面三個(gè),( 1)側(cè)圍外板與前后側(cè)門上部 U/D間隙、 C/C密封間隙超差,不滿足設(shè)計(jì)要求是主要因素之一。 U/D間隙設(shè)計(jì)要求為 4.25±1.0mm,實(shí)際測(cè)量值為 5~7mm。C/C密封間隙設(shè)計(jì)要求為 13±1.0mm,實(shí)測(cè)值為 15~18mm,直接導(dǎo)致車身側(cè)第二道密封失去作用。( 2)車門側(cè)密封條頂部接角部位與袞壓窗框配合不良,導(dǎo)致接角底部進(jìn)水是另一主要因素。車門密封條頂部 A斷面的小唇邊在設(shè)計(jì)上與袞壓窗框有 0.5mm的過(guò)盈量。此過(guò)盈量可確保在車門關(guān)閉狀態(tài)下,車外的雨水不能從窗框和密封條之間進(jìn)入車內(nèi)。在分析的故障車中發(fā)現(xiàn),前后側(cè)門 A/B柱接角部位密封條唇邊與窗框配合不良,存在 0.5mm~1mm的間隙。( 3)因前后側(cè)門關(guān)緊力大問(wèn)題,調(diào)整車門側(cè)密封條和車身側(cè)密封條壓縮負(fù)荷后導(dǎo)致漏水。其壓縮負(fù)荷值分別下調(diào)了 40%、30%,調(diào)整范圍偏大導(dǎo)致密封性能下降。側(cè)門關(guān)緊力和密封性能都與密封條的壓縮負(fù)荷息息相關(guān)。密封條壓縮負(fù)荷越大,密封性能相對(duì)越好,但是門的關(guān)緊力也越大。壓縮負(fù)荷的取值,需要在密封性能和關(guān)緊力之間找到良好的平衡點(diǎn)。
根據(jù)上述三個(gè)漏水原因,攻關(guān)小組分別制定以下更改措施:( 1)制定車身密封間隙關(guān)鍵控制項(xiàng),加強(qiáng)車身鈑金制造,從鈑金單件抓起,到總成件的焊接、裝配,盡量使關(guān)鍵鈑金間隙控制在設(shè)計(jì)偏差內(nèi)并穩(wěn)定車身狀態(tài);(2)密封條接角適當(dāng)實(shí)配。接角模具設(shè)計(jì)時(shí)考慮膠料收縮率,對(duì)接頭部位進(jìn)行整體或局部型腔加大 0.5mm~1.5mm。將接角底部與袞壓窗框?qū)к夁^(guò)盈量由原來(lái)的 1mm改為
0.5mm;接角底部?jī)蓚?cè)邊各增加 0.5mm高的凸臺(tái);根據(jù)穩(wěn)定的車身狀態(tài),調(diào)整接角卡扣間距,使密封條更加貼合車門鈑金;對(duì)于窗框需要涂膠部位,進(jìn)行刮膠處理或者密封條配合避空,使密封條容易裝配到位,小唇邊與鈑金貼合緊密。
車門密封條第二個(gè)漏水點(diǎn)是車輛在顛簸時(shí)門檻處的積水反灌進(jìn)車內(nèi)。門檻處積水原因有( 1)車門內(nèi)板上開有升降器、鎖等附件的安裝孔和工藝孔,通常情況下,為防止這類孔進(jìn)水會(huì)在內(nèi)板上貼一層防水薄膜。在故障車中發(fā)現(xiàn),局部有的粘膠面偏小或不平整,粘膠后容易出現(xiàn)縫隙,導(dǎo)致門肚子內(nèi)的水從縫隙處流入車內(nèi),水積到門檻。( 2)雨水沿著車門側(cè)密封條往下流,雖然沒(méi)有馬上進(jìn)入車內(nèi),但是卻在門兩側(cè)邊靠近門檻處慢慢滲入,然后積到門檻。針對(duì)以上漏水情況,我們需要增大 3M膠粘膠面且確保其平整,讓膠發(fā)揮其密封效果以及在門檻部位的車門側(cè)密封條干濕側(cè)上增加排水孔,使門檻處的積水盡快排到車外。
2.3 密封條直線度
車門側(cè)密封條外露密封唇邊 B/C柱接角部位塌陷,即直線度不良屬于靜態(tài)感知質(zhì)量問(wèn)題。其主要影響車輛的外觀,使顧客對(duì)車輛的滿意度降低,甚至產(chǎn)生抱怨情緒。分析密封條密封唇邊塌陷的原因有以下幾點(diǎn): 1、密封條在 B/C柱接角處用扣釘安裝; 2、窗框鈑金袞壓件和沖壓件在焊接時(shí)有偏差導(dǎo)致扣釘孔位有偏差; 3、密封條注塑接角完成硫化后懸掛過(guò)程中或裝箱運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生變形,特別是在密封條接角欠硫條件下更容易出現(xiàn); 4、密封條密封唇邊挺性不足,
在密封條接角上設(shè)計(jì)卡槽,完善密封條 X向
限位,防止其拉伸; 2、提高鈑金焊接工裝精度,穩(wěn)定焊接偏差,并進(jìn)行彌補(bǔ)性設(shè)計(jì),將接角扣釘實(shí)配,Z向適當(dāng)下移,確保扣釘和孔位匹配; 3、根據(jù)密封條接角材料特性,通過(guò)試制產(chǎn)品調(diào)整并穩(wěn)定硫化參數(shù)并采用合適的專用懸掛料架,選用合適的料箱尺寸并規(guī)范裝箱數(shù)量,防止密封條變形; 4、密封條密封唇邊形狀、長(zhǎng)度、厚度等可通過(guò)收集對(duì)標(biāo)車型、結(jié)合以往車型經(jīng)驗(yàn)持續(xù)改進(jìn)。另外,密封條接角內(nèi)部使用塑料鑲件,可以提高密封唇邊的強(qiáng)度,增加一定的挺性。鑲件的長(zhǎng)度、寬度、厚度可在試制、裝車過(guò)程中不斷調(diào)整到最佳匹配狀態(tài)。
3 結(jié)束語(yǔ)
車門側(cè)密封條從設(shè)計(jì)到正式工裝樣件出來(lái)的周期大約要 3個(gè)月時(shí)間,在汽車零部件中不屬于長(zhǎng)周期零件。但因其附屬特性,除了關(guān)注自身的質(zhì)量之外,最重要的是與其鈑金載體的匹配。而鈑金狀態(tài)在不同時(shí)期會(huì)有一定量的波動(dòng),若此波動(dòng)調(diào)整涉及到鈑金模具、工裝等的變更,且費(fèi)用大的話,通常會(huì)優(yōu)先考慮調(diào)整模具費(fèi)用較低的密封條。因此,密封條持續(xù)改進(jìn)將會(huì)貫穿于整個(gè)汽車的生命周期中。為盡可能減少密封條的整改,提高鈑金與密封條相互匹配能力,我們需要不斷總結(jié)相關(guān) DFMEA、lesson learnd等,逐步完善密封系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
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