殷寒寒,張 振
(安徽江淮汽車集團股份有限公司 重型商用車研究院,安徽 合肥 230601)
汽車密封條作為重型卡車上關鍵零件,目前較多應用于車門密封系統(tǒng)、天窗系統(tǒng)、前后風窗及側窗系統(tǒng),行李箱等部位。有防水、隔音、降噪、減振等特點,對于部分高端車型有堵縫裝飾、美觀遮丑等作用。密封系統(tǒng)的功能直接影響到客戶的使用感受,本文介紹車門漏水的各種原因及整改措施。
車門鈑金、側圍鈑金和密封條構成了車門的密封系統(tǒng)。圖1為某重型車門的密封結構,顯示了密封面、密封條裝配在側圍鈑金上的密封結構及裝配在車門上的密封結構。針對雨水阻擋進行分析,車門的密封分以下幾步。
(1)密封間隙:主要指車門鈑金與側圍鈑金之間的縫隙,密封條安裝在側圍鈑金上。相當于密封條壓縮面在車門內板與側圍外板之間,密封條壓縮方向上的間隙在設計時已設定好。
(2)密封條結構:密封條的結構形狀與密封間隙相關,其壓縮量要與需要密封的間隙相匹配,且密封造型確定與密封面存在一定關系。
(3)密封條數(shù)量的確定:針對重型車的市場定位,一般采用兩道密封,一道頭道密封條多安裝在側圍或車門內板上,一道門洞密封條,安裝在門框鈑金止口上。
(4)密封條的固定方式:目前重型卡車上密封結構主流固定方式主要有尼龍卡扣固定;3 M膠帶粘接;鋼帶卡接;同周邊零件卡接。固定方式的確定,根據鈑金結構、成本、裝配工藝等方面確定。
某重型車車門密封系統(tǒng)有兩道密封條,頭道安裝在車門內板半密封,門洞密封條在側圍止口全密封,頭道密封條采用3 M膠帶連接,門洞密封使用鋼帶卡接在鈑金止口上,如圖1所示。
根據市場調研分析,該車在行駛一段時間后,出現(xiàn)車門漏水現(xiàn)象,主要是由于頭道密封條粘接失效,門洞密封條無密封作用,導致水進入駕駛室內部,如圖2所示。
通過調查分析,車門兩道密封均失效,頭道密封條漏水點為密封膠條與鈑金安裝位置,門洞密封條主要是泡管與鈑金未形成密封面。
車門漏水屬于比較復雜的配合系統(tǒng)問題,不僅僅是密封條因素,鈑金對其影響也較大。主機廠中常見的因素有密封條結構的不合理、密封條及鈑金結構的制造誤差、車門鈑金與側圍的配合間隙不均、總裝裝配一致性差等因素影響。以下需要系統(tǒng)分析各種影響因素。
跟車現(xiàn)場發(fā)現(xiàn),裝配頭道密封條,無定位,員工裝配無法保證一致性,設計唇邊圍與鈑金干涉,且3 M膠帶員工施加壓力不均,很容易造成部分位置壓力不足,導致未粘接到位,且無工裝輔具施加壓力。導致頭道密封失效,如圖3所示。
根據實車跟蹤調查,發(fā)現(xiàn)很大部分車門關閉后,門洞密封條泡管無法壓縮到要求的鈑金密封面,如圖4所示,安裝面與密封面向0偏差7 mm~8 mm,單泡的密封結構無法滿足密封要求,該密封斷面無法滿足現(xiàn)有鈑金結構要求,且膠條壓縮量不足,第二道密封條失效。
通過調查分析,整車車門裝配后門框上部分車門外張,門框上方間隙較理論值大,圖4中1間隙較理論值大2 mm~4 mm,對門總成工裝進行分析,發(fā)現(xiàn)主要原因是車門在焊裝裝上整車后,經過涂裝,進入總裝后,工裝吊具安裝在車門玻璃呢槽止口,長時間受力,導致車門外張是主要原因。
該車為量產車型,產量較大,頭道密封條因無定位輔具,膠條安裝偏差大。頭道用3 M膠帶固定,員工多采用手工按壓,壓力容易分布不均。經現(xiàn)場檢查,發(fā)現(xiàn)不同的員工裝配結果不同,經常裝配的老員工就相對熟練,知道如何調整膠條的位置關系,新員工存在裝配不到位情況,且返修大部分是更換膠條,裝配到位后漏水問題得到解決,由此判斷密封條裝配質量對漏水有直接影響。
針對發(fā)現(xiàn)的問題點,提出以下改進措施。
經過成本對比在現(xiàn)有車門內板增加定位孔模具花費較大,故在車門內板增加一定位槽,無需使用膠帶粘接,解決定位和粘接不牢問題,且在定位槽內側增加密封膠,多一層防水,經過該措施實施,故障率大大降低,員工操作起來方便。
如圖5所示, 該措施能通過膠條卡接在卡槽內,2道防水,4道防水能有效利用,增加4道防水密封膠,實車驗證無漏水問題。
針對目前門洞密封條失效,未壓實到車門內板平直面,需要重新設計斷面開發(fā),優(yōu)化密封面。
設計過程中考慮到車門外張嚴重,密封條的有效壓縮量增加至5 mm~7 mm,同時為防止關門力過大,減小膠條壁厚,經過有限元分析,增加壓潰點,經過大量調試驗證,解決了門洞密封條失效問題,同時關門力符合標準要求。圖6為門洞新結構斷面圖,圖7為壓縮示意圖。
車身按照標準將車門內間隙調整至滿足控制標準,調整工裝吊具,減小車門外張的程度,綜合所有措施,跟蹤漏水趨勢。
頭道密封條由以前的粘接式改為卡接式,員工直接將膠條卡接到卡槽內,車門線內安排檢驗人員檢查膠條是否完全卡入卡槽內,避免防水密封失效。
門洞密封條換結構,同時由打斷鋼帶更換為拉伸鋼帶,保持力提升,防止膠條脫落,新員工上崗后要經過專門的培訓,防止膠條未裝配到位導致的漏水問題。
密封條漏水問題是一個頻發(fā)的、復雜的系統(tǒng)性問題,汽車密封效果將直接影響汽車的舒適性和安全性,對于大部分量產車型,多由于模具壽命有限,鈑金精度難以控制,為節(jié)約改進成本,從密封條入手較多。經過本文的學習分析,對于類似漏水問題,需要從密封結構、產品質量、制造過程、裝配間隙等多方面控制,不斷提升整車密封性性能,滿足客戶基本要求。對于新產品開發(fā),需要在設計前期就要做好設計校核,明確產品定位,要做好鈑金結構分析,密封結構分析,密封材料選定,固定方式的選擇,根據以往的經驗,針對所有可能漏水點進行系統(tǒng)分析,避免一切可能存在的漏水點。