關于汽車氣密性提升方法的研究

徐京蓮，朱衛(wèi)兵，鐘遠銘，周君曉

（上汽通用五菱汽車股份有限公司， 廣西 柳州 545007）

關于汽車氣密性提升方法的研究

徐京蓮，朱衛(wèi)兵，鐘遠銘，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)濟性等密切相關。氣體密封性測試可以測量車身各泄露點和泄漏量大小，操作簡單。對汽車白車身氣密性的設計和過程控制方法進行了研究和調(diào)查，并針對白車身和整車氣密性提升提出改進和控制方法。

∶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

隨著汽車越來越普及和汽車設計制造水平的不斷提升，顧客對車輛的NVH、熱性能等汽車性能的要求也越來越高，乘客需要一個安靜舒適、不受干擾的車內(nèi)環(huán)境。在不同汽車品牌動力經(jīng)濟性、駕駛性能、安全性能相當和差距非常小的時候，汽車密封性也成為汽車對標競爭的重要因素之一，并且車身密封性對于汽車車內(nèi)噪聲的影響很大，好的密封性能夠起到隔聲和消聲作用，對汽車熱性能和燃油經(jīng)濟性也會有好的影響，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，從設計、工裝設備、鈑金搭接質(zhì)量、涂膠工藝、零件質(zhì)量、裝配質(zhì)量等均會影響到車身密封性。因此必須針對各個原因各個解決，才能從根本上提升車身氣密性。本文將針對汽車氣密性提升從設計和過程控制方面進行詳細探討。

1、汽車氣密性的主要影響因素

1.1車身氣密性測試分類及測試方法

為了便于分析和測量，汽車車身密封性在實踐經(jīng)驗中通常分為白車身氣密性和整車氣密性兩個階段來進行測試分析。測試時通過氣密性測試儀測量車身內(nèi)部空氣壓力與車身外部壓力的差值，單位為英寸水柱（inWC），測試試驗設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)充氣來檢測白車身密封性能，可以用來評定白車身的涂膠、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致密封失效；

（2）涂膠量不足未填滿焊縫導致密封失效；

（3）焊縫搭接面無密封膠或涂膠長度不足，設計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計間隙導致密封效果差。

（1）可能原因為零部件質(zhì)量或工裝拼臺造成；（2）R角不匹配導致的拐角處焊縫較大。

1.3整車氣密性

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

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)對影響白車身氣密性的主要因素做了詳述，下面就如何改進提出一些見解。

2.1.1車身密封膠密封效果改進的方法

（1）涂膠位置偏離焊接面導致密封失效?，F(xiàn)在國內(nèi)的汽車廠車身密封膠噴涂一般采用機器人涂膠和人工涂膠兩種，機器人涂膠可以通過調(diào)整機器人參數(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，可以采用設計涂膠導向工具，規(guī)范涂膠位置。

（2）涂膠量不足未填滿焊縫導致密封失效；當發(fā)生焊縫較大，涂膠未填堵焊縫時，可以適當增加涂膠直徑，尤其在拐角可能因鈑金錯邊造成焊縫較大的部位，在涂膠工藝設計時就需要考慮適當增加涂膠直徑。同時需要調(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）焊縫搭接面無密封膠或涂膠長度不足，因設計或操作均有可能造成。改進方案則要通過氣密性設備測試確定相應的泄漏點，然后對涂膠的位置和長度做明確規(guī)范，同時配合機器人參數(shù)調(diào)整或者涂膠導向輔助。

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)模設計和實際造車對比來進行相應的設計。

（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，并結合車間烘烤溫度曲線做詳細驗證。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，結果又發(fā)生了發(fā)泡膠應力過大頂歪隔斷塊骨架造成密封不嚴的問題。且發(fā)泡倍率過大的話會造成發(fā)泡材料的透水率較大，密封效果也會變差。

2.1.3鈑金焊接面不匹配導致密封效果差

鈑金焊接面不匹配要從鈑金型面設計、零部件質(zhì)量、工裝拼臺準確性、員工標準化操作等幾方面進行提升，確保設計合理，質(zhì)量達標，拼臺穩(wěn)定，員工標準化操作到位。

2.1.4白車身氣密性提升的過程控制

白車身氣密性質(zhì)量提升除了需要嚴謹設計，更重要的離不開過程質(zhì)量控制。因人機料法環(huán)各個環(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的質(zhì)量管控圖，工段內(nèi)的員工互檢、班組長抽檢、工程師抽檢、質(zhì)量部在不同制造階段設定質(zhì)量檢驗站進行檢驗。

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?？刂崎T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行控制。尤其是門窗配合除了需要關注外表面配合，內(nèi)間隙控制會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致質(zhì)量檢驗部門檢測不了的堵塞，車間內(nèi)部重點設定互檢工序進行確認。

（3）管路密封、通風道等密封到位?？照{(diào)管、水管等裝配時需要確保居中裝配，密封泡沫棉、密封膠塞與鈑金平整貼合，不褶皺等。同時對于一些隱蔽部位，在氣密性測試時需要重點關注。

3、某車型通過設計與制造控制提升氣密性的實例

某車型原設計整車氣密性目標值為不大于130SCFM。通過從隔斷塊零件質(zhì)量改進、車身密封膠和涂裝密封膠涂膠優(yōu)化調(diào)整、整車通風相關零件質(zhì)量改進、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趨勢圖

4、結束語

通過實施和驗證，在改進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和控制方法是有效的，能系統(tǒng)的從白車身和整車對汽車密封性提供有效的監(jiān)測和指導；

（2）希望能夠文中的一些實踐方法能夠推廣到其他車型應用；

（3）盡管該改進確實有效，但是白車身氣密性測試因所用測試材料較貴，測試準備過程較復雜，需要專業(yè)舉升機支撐，測試場地要安靜且無明顯空氣對流，對場地要求較高，不便于大批量測試。

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

[2] 趙松林.噪聲的降低與隔離[M].上海:同濟大學出版社,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2011.

[4] 彭光正,紀春華,葛楠.氣密性檢測技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].機床與液壓.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，中級工程師，碩士研究生，目前從事汽車NVH、關鍵特性監(jiān)測工作等。