密封系统设计指南Word格式文档下载.docx
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BENCHMARKING研究;
(2)、针对密封系统在微观方面的要求,侧重于密封条本身和典型密封截面的解析及要求;
(3)、其余内容涉及密封系统校核、潜在失效模式和未来的设计趋势;
第一章密封系统的设计要求
2.1密封系统法规性要求
具体性要求
GB/T12426
车辆用密封条的污染性试验方法
GB/T12425
车辆用密封条的人工气候曝露试验方法
GB/T12424
车辆用植绒密封条的磨损试验方法
GB/T12478-1990
客车防尘密封性试验方法
GB12479-1990
客车防尘密封性限值
GB/T12480-1990
客车防雨密圭寸性试验方法
QC/T639-2000
客车门窗用橡胶密封条
QC/T640-2000
客车门窗用植绒密封条
般性要求(德国大众)
TL-VW607
供货技术条件
车门用发泡橡胶密封条
材料要求
TL-VW626
海绵橡胶密封条
TL-VW642
复合体密封条
TL-VW655
车窗玻璃导轨用无支撑带的植绒密圭寸条材料要求
TL-VW658
边缘保护用弹性密封条
TL-VW676
用于窗密封的软PVC
TL-VW52002
橡胶密封条
TL-VW52006
软PVC泡沫密封条
TL-VW552015
EPDM风窗密封条
TL-VW52042
窗导轨密圭寸条和窗框密圭寸条
PV3314
带软管密封边的密封条压缩拉脱负荷试验技术条件
2.2密封系统其它要求.
一般性要求
1)防止进水和漏风,以及尽量减少灰尘的进入
2)尽量减少风噪
3)符合开关门的力的要求;
同时,要求密封条上的出气孔合理分布
4)良好的外观
具体考虑事项:
1)在门上段区域,由于门闭合后,密封条的反作用力会导致门上段向外偏移,因此设计时,
门外表面应该比侧围外表面低大约3〜5mm;
见(图2-1)
2)为减少水的进入,在侧门的四个接角部位,密封条应该增厚0.3mm;
3)在淋雨试验中,15分钟内不能有水侵入(100〜175mm/hour);
4)对于侧门密封压缩力,前、后门均以大约25kgf为宜;
5)为使密封条安装后服帖,在钣金形状急剧变化处,应设置卡扣固定;
见(图2-2)
5)从节省成本考虑,尽量减少密封条卡扣孔;
第三章密封系统结构解析
3.1密封系统的安装位置
3.1.1整车的密封
总体上,车身密封是为了保证车身外的尘、沙、雨、雪不进入车内,同时,使车内的噪声降
到一个很低的水平;
基于上述要求,可以把车身的密封按位置分为三类:
(1)、车身本体的密封:
由于车身骨架焊接总成上,有诸多工具孔或维修孔以及钣金接触缝
隙,所以,这些孔需要用各种材料进行密圭寸,比如密圭寸胶、堵盖等等;
(具体不再介绍)
(2)、静止玻璃的密圭寸:
对于前风档、后风挡、三角窗玻璃等非活动部件,密圭寸形式通常采
用密封条或密封胶;
尤其前后风挡,为加强密封效果,安装方式多采用内部涂胶粘结,然后从装
饰角度考虑再加装一些装饰条;
(3)、活动部件的密封:
对于经常活动的部件,如前后车门、发动机盖、行李箱盖等的密封,
一般采用密封条;
其要求不仅要隔绝沙尘雨雪以及噪音进入车内,还要缓冲关门时的冲击,而且,防止车门在行车过程中,振动过大
整车需要密封的大致位置,参见下图:
(图3-1);
更为详细的密封位置参见:
(图3—2)
1规动机罩审封条HOODSEAL
1前盖密封条HOODSEAL
3车门框密封条DOOROPENING百车窗外侧空封兼WAfSTLINE
5车窗狞擠托封条GLASSF?
UN
6车门头逋密封条OOQRS£
AL了车门下LOWERSEAL
H后凤窗密封乖WINDOWSCREEN9天窗密封条ROOFS^ALn轩李箱盖密封眾TRUNKSEAL
图3—1整车密封位置简略示意图
图3—2整车密封位置详细示意图
3.1.2侧门密封条的分段
由于侧门密封条是环形一周,而且各段的密封截面是不同的,因此,如何合理分段,如何进
行接角,需要根据具体情况进行分析;
下面是相关车型的情况,见(图3—3)
图3-3侧门密封条分段示意图
3.1.3侧门密封条的数量
根据车的市场定位,来决定采用几道密圭寸;
一般而言,豪华车,对于车内噪音、防水防尘性
的要求较高,则采用多道密封;
对于经济型轿车,则采用一道密封即可。
其优缺点的对比见下表。
(表3-1)
示例:
P11的侧门,在B柱位置是三道密封。
(图3—4)
S12的侧门,在B柱位置则是一道密封。
(图3—5)
表3—1密封条数量及优缺点对比表
SINGLESEAL
DOUBLESEAL
COST
GOOD
BAD
WINDNOISE
EXCELLENT
AIR/WATERINTRUSION
APPLIEDVEH
MATIZ,LANOS
AVANTE
ATO乙ACCENT
NUBIRA.LEGANZA
NISSANMARCH
VWPOLO,ASTRA'
98
HONDACIVIC
FMLPLRCTf?
I牺
7H:
U
P11在B柱
位置是
S/St^WDOF/DR~TH:
曲
图3—4P11在B柱位置的截面图
3.2密封条结构的解析
321密封条安装位置示意图
(1)、侧门门洞处的密封条:
大体有三种形式:
双泡密封条(图3—6)、单泡密封条(图3—7)、无泡密封条(图3—8)
(2)、前后门之间的密封条:
大体有两种位置形式:
在后门上安装(图3—9)、在B柱上安装(图3—10)
图3—9后门安装图3—10B柱安装
(3)、门上段处的密封条:
(图3—11)、(图3—12),分开式(图3—13)
大体有两种密封形式:
一体式
(4)、窗框部位(BELTLINE)的密封条:
密封原理是类似的,具体形式稍有区别:
见双唇式(图3-14)和连唇式(图3-15)
(5)、发动机盖处的密圭寸条:
322密封条种类和样式
(1)、轿车车门密封条:
(实例见:
图3—20)
门框密封条:
主要由密实胶基体和海绵胶泡管组成;
密实胶内含有金属骨架,以加强定型与固定作用;
海绵胶泡管有受压变形、卸压反弹的功能,保证关门时的密封作用;
此外,唇边部分有装饰作用,如由彩色胶构成或贴有织物,色彩更加美观;
门洞密封条:
结构为全海绵胶泡管,或密实胶基底与海绵胶组合;
同门框密封条配合使用,
以增加车门与车体的密封作用
图3—20轿车车门密封条
(2)、轿车车窗密封条:
图3—21)
车窗玻璃泥槽:
由不同硬度密实胶组成,可嵌入骨架保证尺寸匹配性能;
不同方向唇边的植
绒不仅降低玻璃与胶条间的滑动摩擦,而且有助于减小噪音;
车窗内外侧条:
由纯胶,或同塑料件复合构成,除以植绒降低同玻璃间的摩擦之外,还有装饰作用;
前后风挡密封条:
由纯胶型条围接而成,在风窗玻璃同车体间保证固定密封作用
(3)、轿车前后盖密封条:
图3-22)
发动机盖密封条:
由纯海绵胶泡管,或同密实胶复合构成,用于罩壳同车身前部的密合密封
行李箱盖密封条:
由含骨架的密实胶基体和海绵胶泡管组成,保证后盖关闭的密封作用
图3-21轿车车窗密封条
图3-22轿车前后盖密封条
(4)、结构复杂的密封条:
图3-23)
接角接头型:
挤出型条通过注射模压工艺两两相接或单端加接,以满足密封条在转角部位
或需要定位部分的安装匹配要求
可变截面型:
密封条可在挤出过程中通过计算机控制,改变截面各部分的大小和形状,满
足使用时车身不同部位的装配要求
图3-23结构复杂的密封条
3.3典型密封截面的解析
3.3.1侧门的密封截面解析
(1)、门框密圭寸截面:
总体上,在设计过程中,既要考虑反作用力,又要考虑其密封性能;
反作用力设定得越大,在行驶过程中车门振动吸收性和水密性越好,但相应的是车门闭合力越大;
因此,截面确定需二者兼顾。
(2)、档水条密圭寸截面:
般采用双面密封;
车外密封条与车外侧嵌条是一体成型的;
安装方式一般用卡子固定或压
入门板的翻边处;
注意的是:
固定部分应有相当的硬度,使之与门板卡紧,而与玻璃接触的密封
部分应有一定的弹性,并通过植绒减小玻璃上下的运动阻力
(2)、玻璃导轨密封截面:
密封条应易于紧固于玻璃导轨内;
另外,密封条应能够与玻璃紧密贴合,有一定的压紧作用,弹性要好,适应性强,同时又能使玻璃易于滑动,滑动量宜小,且能起到良好的密封效果。
密封条在设计时,应将横截面展开,以便于表面植绒或喷涂工艺的需要;
安装后,玻璃泥槽
形成框形,因此,应注意安装状态和展开状态的相互协调,注意转角的处理;
目前,转角处理主要采用两种方法:
接角或切缝
332发动机盖的密封截面解析
(1)、前风挡玻璃密封截面
(2)、发动机盖密封截面:
发动机盖处的密封,目的是阻挡雨水、尘沙,减少它们进入发动机仓的机会,保持发动机仓
处于整洁的环境状态(缺少具体截面经验值)
333行李箱盖的密封截面解析
3.4密封条材料
对于密封条材料,总体要求是耐候性高、耐摩擦性好、耐热老化性好、吸水率低、低温时可挠性好及不受车辆油漆的侵蚀等;
另外,为了提高耐摩擦性,降低与车身的摩擦声及提高在寒冷地带密封条的防冻性能,一般在密封条表面进行聚氨酯涂层。
主料:
主要原材料为三元乙丙橡胶;
新型EPDM可控制其分子中长链支化,使其硫化性能更好,提高挤出速度和产品的产量;
其他新型的热塑性弹性体如EPO和TPV等材料既有弹性体的优良工程性能,又有塑料的优良特性,使之可以控制操作,又可回收重复利用,这些材料正在逐步取代EPDM制品。
辅料:
主要是炭黑、骨架材料、补强剂、增塑剂和硫化剂。
第四章密封系统失效模式及设计校核
4.1密封系统失效模式
对于密封系统而