玻璃密封系统设计指南.doc

车身设计丛书：开闭件系列玻璃导槽设计指南编制：XXX 校对：XX 审核：XXX 批准：XXX 归档时间： 2014年XX 月XX 日目 录1目的及适用范围12简介12.1产品分类12.2产品特性12.3产品选型23布置及结构设计33.1输入条件33.2结构设计33.3设计校核34性能要求35常见故障分析41. 目的及适用范围1.1. 主要目的：指导玻璃密封系统的设计，为玻璃密封系统的校核提供参考。1.2. 适用范围：本设计指南主要适用于北汽股份工程研究院研发的乘用车车型的玻璃密封系统总成。2. 简介1.1 产品简介玻璃导槽固定在车门窗框和玻璃导轨上，夹持玻璃辅助玻璃升降的重要零件。按照材料分，可分为三元乙丙橡胶类和热塑性弹性体类；按照玻璃导槽的表面处理方式，可以分为植绒、喷涂、PE带，TPE润滑层等四大类。1.2 产品特性玻璃导槽是汽车车门上的重要零件，其功能：a) 密封车门框和车门玻璃，防止雨水，灰尘进入车内；b) 降低车内的噪音；c) 对车门玻璃升降起到导向作用，平衡玻璃位置，防止玻璃偏离设计轨道而失效；d) 玻璃导槽由于是外观件，可以对车门起到装饰作用。1.3 典型产品选型根据不同车门钣金结构，玻璃导槽会有相应的典型结构形式。目前车门钣金结构主要以下几种：整体外板车门、整体内板（半框）车门、辊压窗框车门和无框式车门。下面分别介绍几种典型玻璃导槽的结构：a) 整体内板（半框）车门玻璃导槽 图1：C70G前门上框断面类似结构车型：北汽：C50E/C60F/C70G/C61X/C51E奥迪：A3/A4L/A6L/A8/Q3/Q5大众：帕萨特/速腾/高尔夫通用：君越/君威/克鲁兹福特：蒙迪欧/福克斯奔驰：E320宝马：3系/5系b) 辊压窗框车门玻璃导槽 图2：前门上框断面类似结构车型：北汽：C72丰田：卡罗拉/凯美瑞本田：思域/城市日产：骐达/奇骏现代：索纳塔/伊兰特c) 整体冲压车门玻璃导槽 图3：C30D前门上框断面类似结构车型：北汽：E系列标致：408/308斯柯达：明锐d) 无框车门类玻璃导槽图4：CC上框断面类似结构车型：奥迪：A5/A7大众： CC3. 布置及结构设计3.1输入条件在做玻璃导槽设计时需要以下输入条件：a) 造型面玻璃导槽属于外观件，需要根据造型设计玻璃导槽的外侧型面，其中包括是否需要装饰亮条；b) 后视镜结构；c) 窗框内护板结构；d) 玻璃厚度；e) B柱/C柱装饰板材料和结构；f) 玻璃导轨的结构；g) 窗框内护板结构；h) 车门内外板结构；玻璃导槽的结构是根据车门的结构而定的，所以在设计玻璃导槽的断面和结构时需先明确车门的结构；i) 其它与玻璃导槽有配合关系的零部件结构。3.2 结构设计玻璃导槽的设计包括材料设计，断面设计，数据设计，尺寸及公差设计，工艺流程设计a) 材料设计玻璃导槽的材料目前大部分是三元乙丙橡胶(EPDM)材料的，但是由于热塑性弹性体可回收利用，密度较低，生产效率高等因素，越来越多的热塑性弹性体材料被使用。下面以C70G前门为例介绍一下玻璃导槽（EPDM）所包含的材料。 Section A-A Section B-B Section C-C图5：C70G前门玻璃导槽1 绒毛 与玻璃的摩擦力是影响到玻璃升降品质的重要因素。在玻璃导槽和玻璃或者钣金有动态接触部位，一般会做表面处理以消除或者降低二者的摩擦力，同时也因摩擦产生异响，绒毛材质为PU，建议选择规格0.5*3.3 dtex。也可以使用植绒带替代绒毛，绒毛的规格一样。 说明： 涂层 如果表面处理的方式选择涂层，涂层厚度一般选择（8-15）m。 Slipcoating（TPE润滑层）这是一种耐磨性较好，表面光滑的TPE材料，也可以替代玻璃导槽绒毛的一种表面处理材料，厚度一般为（0.1-0.2）mm。2金属骨架 建议选择铝带，一般选择0.8mm厚度。下图是C70G玻璃导槽顶条的铝合金骨架相关参数：3胶料1EPDM断面中位置3处和玻璃接触或者与钣金搭接的直接部位，一般选择相对较软的密实胶（EPDM），推荐材料硬度范围（60-70）SHORE A。TPE也可选择热塑性弹性体，推荐材料硬度范围为（55-70）SHORE A。4胶料 2EPDM断面中位置4处是用于固定玻璃导槽的部位，选择相对较硬的密实胶（EPDM），推荐材料硬度范围（70-80）SHORE A。TPE也可选择热塑性弹性体，推荐材料硬度范围为（65-75）SHORE A。11 PE带 /绒毛/在SectionA-A和SectionC-C中位置11处，建议选用0.5mm厚度的PE带，以防止玻璃在偏离设计位置时与橡胶表面直接接触，发生异响，或者导致玻璃无法升降，也可以选择与材料1相同的绒毛或者涂层。b) 断面设计断面设计时，根据车门钣金结构选择确定玻璃导槽的结构，选定所选用的材料，之后确定玻璃导槽各个部分的具体尺寸，可参照下面的建议值：6541玻璃导槽顶条32 A/B/C 柱玻璃导槽建议值d1d2d3d4d5d6d7mm2-2.50-22-30-15-61.5-21.5-2玻璃导槽断面设计时需要注意的几个问题：1. 外观面的唇边设计，设计时要考虑盖住焊点，否则会出现外观问题。2. 与导轨搭接的外观面，要保证有0.5的搭接量，否则会出现外观缝隙问题。3. 与导轨的配合，在导轨底部考虑预留出0.5-0.7的安装间隙。4. 该处的小角是配合导轨凸起，保证胶条卡接牢固的关键点。设计0.5的过盈量。5. 该处打开车门时的二级外观面，需要保证0.5-1的搭接量。6. 卡接亮条的蘑菇头，尺寸要严格控制。设计时要求详图如下：7. 图示是装配断面，在挤出生产时，需要考虑产品的自然状态和装配状态的形变，必要时添加支撑。（附图）附文件3D数据的CHECKLIST.其余未注尺寸可参考刘红波编写的CAS可行性分析-附件-车门密封条与水切：c) 数据设计玻璃导槽中的“a pillar” “b pillar” “roof pillar”一般为等截面扫略，接角前需要对其进行切断，尽量做规则的冲切形状和设计较少的冲切工序接角前数模 接角后数模做接角数据时注意事项：1 接角数据部分尽可能的小，以减少对外观的影响；2 切断半成品时需要考虑选择尽可能少工序的冲切工艺，节省资源；3 设计完接角数据时需要检查接角数据是否与相关零部件有干涉，其中前后门B柱上端接角相互干涉，包括自身产品是否与车身内板贴服。之前C50E/C70G都发生过的问题；（附图说明）4 EPDM材料的玻璃导槽接角材料大部分（尽量）选择EPDM，也有选择TPE的，生产效率高。5 与B柱护板设计时的搭接，（附图说明）6 与后视镜的配合说明 (附图说明)d) 尺寸及公差设计1.产品尺寸及公差玻璃导槽一般结构不规则，为了测量和控制其工艺尺寸，一般在重要位置，例如接角部位设计出测量点。通常有检具完成检测（附检具详图）在需要与环境匹配的位置都需要标注尺寸，公差一般为2mm，其余没有配合关系的尺寸，可参照BAS-376 3.3.2中要求执行。2.断面尺寸公差设计如何正确的使用十倍投影图（说明）检测基准的使用尺寸公差的使用位置公差的使用必须喷涂，可以喷涂，必须不能喷涂区域的确认主要包括长度公差和厚度公差，长度公差一般为0.5mm，如果有特殊匹配要求可以适当降低。厚度公差一般为0.2mm.e) 安装方式说明安装时，通常以B柱做为定位点，为配合B柱饰板的安装，通常会详细描述安装顺序（附安装说明书）f) 工艺流程设计加工工艺流程复杂的玻璃导槽，工装模具成本会偏高，生产效率偏低，废品率也容易偏高，所以在设计玻璃导槽时尽量选择具有成熟工艺流程的产品，下面以C70G玻璃导槽顶条为例，介绍其工艺流程： 炼胶挤出硫化植绒固化半成品冲切接角后工序。 (这个地方需要详细写不？如果需要，写多详细呢？一不小心就与设计指南拖钩了，别整成质量问题说明了。许工酌情写吧，我列了与设计相关的部分）比如：顶条断面的挤出需要注意的问题：1. 十倍投影图的检测2. 铝带的预弯检测3. 蘑菇头的尺寸控制4. 披风的CLD检测5. 植绒的区域确定ABC柱挤出需要确认：1. 十倍投影图的检测2. 披风区域的确认3. 产品ABC级面的确认。后接角注意的问题：1.3.3 设计校核a) A面符合性校核 玻璃导槽是外观件，须校核A面符合性；b) DTS符合性校核 间隙、面差是否符合DTS要求；c) DMU校核与周边零部件的DMU检查是否满足设计要求；d) 装配性校核校核装配顺序，安装可行性；e) 工艺性校核 在校核时着重考虑方案是否具备加工可行性，投入的资源是否过 大，根据实际情况选择材料和加工工艺。4. 性能要求见BAS-375， BAS-376，BAS-377。以上标准中的技术要求，主要是针对原材料和产品的测试和检验，一般对于半成品我们也需要提出相应的技术要求：(半成品的检查实际也是产品的检查)4.1 插拔力 玻璃导槽顶条插拔力 4.2 密封力ABC柱的CLD的检查也放在这5. 常见故障分析5.1 参考再发防止事例集5.2 参考DFMEA5.3 现有车型主要问题及解决方案如下表：车型断面结构主要问题描述原因分析C50E 前门开启时玻璃密封条与后门干涉原因：前、后门接角在设计时干涉量过大解决方案：减小此处接角干涉量后门玻璃密封条亮条外翘原因：亮条后端造型过于尖锐，导致有30mm长度范围，亮条背面的卡接结构失效。解决方案：增加胶带粘接，建议后续产品设计时