汽车设计-汽车密封条设计校核规范模板

1、XX公司企业规范编号XXXX-XXXX汽车设计一汽车密封条设计校核规范XXXX发布汽车密封条设计校核规范范围该设计规范适用于轿车的密封系统开发。主要介绍一般密封条分类及各部分的密封件对整车性能的要求，分析密封系统对整车性能的影响及密封条失效模式的典型特征，通过该设计规范的介绍，为汽车密封系统的设计开发提供指导。术语和定义主要目的密封系统的设计需要满足哪些方面的要求，包括法规要求、设计目标要求等；密封系统的设计应该遵循哪些规律性的东西，尤其是设计细节和经验值。主要内容密封系统法规要求和设计目标要求；密封条截面的解析；密封系统校核、潜在失效模式校核规范。密封条设计要求法规要求QC/T476客车防雨

2、密封性限值及试验方法QC/T639汽车用橡胶密封条QC/T641汽车用塑料密封条QC/T643车辆用密封条的污染性试验方法性能要求性能主要需满足以下要求：整车防尘防雨性能要求；整车NVH性能要求，包括风噪、路噪、静态漏气量等；车门关闭力要求：一般要求关闭速度V为0.81.2m/s；整车外观要求。密封条结构设计密封系统的布置车身密封主要作用是为了保证车外的尘、沙、雨、雪不进入车内，同时，使车内的噪声降到一个较低的水平，一般情况车身密封条系统布置见下图： 图1轿车车门密封条密封条种类和样式轿车车门密封条：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

3、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2轿车车门密封条轿车车窗密封条：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图3轿车车窗密封条轿车前后盖密封条：发动机盖密封

4、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4轿车前后盖密封条结构复杂的密封条：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5结构复杂的密封条密封条详细结构设计侧门密封条侧门密封条的分类侧门密封条分单道密封和双道密封，双道密封包括门框主密封条和门洞密封条。豪华轿车对于车内噪音、防水防尘性的要求较高，一般采用双道密封；对于

5、经济型轿车，则采用单道密封即可。其优缺点的对比见表1：单道密封两道密封成本低高风噪性能差好路噪性能差好防尘防水性能差好应用车型A00大众Polo本田思域日产轩逸日产玛驰A01现代雅绅特B11表1单道双道密封优缺点对比表图6双道密封结构图图7单道密封结构图侧门门洞密封条结构形式一般有三种形式：双泡管密封条、单泡管密封条、无泡管密封条。其中无泡管密封条只起装饰作用，不具备密封的作用。侧门门框密封条结构形式门框密封条根据钣金结构要求，一般各段的密封截面形式是不同的，因此，需对其进行分段和接角，如下图：图11侧门密封条分段示意图侧门密封条截面设计要求在设计过程中，既要考虑反作用力，又要考虑其密封性能；

6、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。一般双道密封门框密封压缩量约46mm；压缩负荷在46N/100mm；门洞密封压缩量23mm,压缩负荷13N/100mm。单道密封压缩量67mm，压缩负荷68N/100mm，详细截面分析见表2:图12侧门密封条截面图序号尺寸项目经验值(mm)说明1A12-14车门内间隙与工艺制造水平有很大关系，需综合考虑制造水平，合理设2B6-8门框密封条压缩量：双层密封此值一般为6mm左右，单道密封一般无车门密封条。需要根据具体的截面，考虑整车密封性能、车门闭合力性能要求等进行综合分析确定3C2-4

7、车门密封条压缩量：双层密封此值一般为3.5mm左右，单道密封此值一般为6-8mm左右，需要根据具体的截面，考虑这车密封性能、车门闭合力性能要求等进行综合分析确定4D3-5门框密封条披风与侧围或者侧围亮条的干涉量设定，需要结合整车外观及工艺控制水平进行合理分析确定5E0.5-1防止漏水，需要给必要的干涉量6F6-8车门密封条与护板、顶棚的干涉量一般考虑内饰外观，结合系统装配及制造公差分析后给出。7G3-5考虑人机工程，合理设定此干涉量，保证密封条装配的插入和拔出力要表2侧门密封条截面设计要求水切密封条水切密封条截面形式图13挡水密封条水切密封条截面设计要求一般采用双面密封；车外密封条与车外侧嵌条

8、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。详细截面设计要求见表3：图15水切密封条截面图表3水切密封条截面设计要求玻璃导轨密封条密封条应易于紧固于玻璃导轨内，应能与玻璃紧密贴合，有一定的压紧作用，弹性好，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，一般涂层厚度20-30微米，表面摩擦系数一般不得大于0.5。玻璃泥槽安装后形成框形，因此，应注意安装状态和展开状态的相互协调，

9、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。玻璃导轨密封条截面设计要求见表4序不尺寸项目经验宜涮口皿区间二二上小于21m时脱落为下降JD凶闫j-J-1大于41m时插入力过大3EF区间L2WE-FW2讦用这人.:巨的影响珏人七和脱落.总体要求】玻璃导轨的形状，主要考虑为维持玻璃呢槽端面的插A力和脱落力需满足那些条件。表4玻璃导轨密封条截面设计要求图16玻璃导轨密封条截面图发动机盖密封条发动机盖处的密封，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。一般分为夹紧式安装和卡扣安装：4.4.4.2行李箱盖密封条截面设计:4.图19行李箱盖密封条详细截

10、面设计要求见表5：图20行李箱盖截面图序号尺寸项目经验值说明1A11i1尺寸在全区间内保证均匀；过大，降低永久变形率而导致漏水国小，搂触面减少而导致漏水2B15.8i0.5尺寸在全区间内保证均匀；过大,因猫配不良而导致漏水;过小会导致密封泡压缩量过大3C902尺寸在全Z间内保证均匀；过大或过小,合因装配不良而导致堀水4D7(min.)主要考虑附件与森封条的公差5E10(min.)该尺寸与密封条的变形与装配公妻百美；应防止压缩后密封条抽出6F4.7i1该尺寸与甑封条的变形与装配公差有关TG2(min.)综合考虑9封条、附件及HEADLINE线的结果8T6(min.)主要考虑附件、密封条,HEAD

11、LINE的公差以及重合量表5行李箱盖密封条截面设计要求密封条的安装方式一般有卡扣式安装和夹紧式安装。门框主密封条在门框上段滚压导轨处一般为卡入式安装，下段则为卡扣式安装，门洞类密封条则一般为夹紧式安装。图21卡扣式安装图22夹紧式安装图23卡入式安装密封条排气孔的设计车门关闭过程中，密封条泡管受挤压腔内气体需排出，因此密封条的泡管需合理布置排气孔。一般孔距为100mm,孔径为，3mm。图25密封条应力分布及动态变形过程 图24密封条的排气孔4.4密封条材料要求对于密封条材料，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

12、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。4.6密封条性能要求密封条主要产品性能试验项目及性能目标要求见表6：性能试验项目试验描述接受标准目标要求1压缩负荷N/100mm图纸要求压缩剩余12mm,压缩负荷3.5+2NV=20mm/min

13、2压缩永久变形23296h存放后，压缩剩余12mm去荷5s30%去荷1h25%70296h存放后，压缩剩余12mm去荷5s55%去荷1h50%3插入力，板厚4.5mmW70N/100mm70N/100mm4拔出力，板厚2mm260N/100mm260N/100mm5低温性能低温性能(-40+2C,24h)仍有弹性,无裂纹6耐光照老化按内饰件要求试验无龟裂，表面无明显的异常现象7实心胶与海绵胶过渡区的扯断力供货状态不小于150N热空气老化80度46h,不小于120N水中存放21-25度120h,不小于120N8气味性标准要求4级9测试海绵胶表观密度、拉伸强度标准要求表观密度0.5-0.8：拉伸强

14、度22.5：10密实胶微型硬度（提供实测数值）图纸要求按实测值11关门耐久试验在实车上开关门，保证10万个循环10万次耐久后，门洞条挤出部分无明显磨损材料试验1邵A硬度GB/T5317552拉伸强度GB/T5288Mpamin3断裂伸长率GB/T528250min456热空气老化GB/T35128070hGB/T35128070hGB/T35128070h硬度变化0+10拉伸强度变化：-25%max断裂伸长率变化：25%max7撕裂强度GB/T529无割口直角15N/mmmin891011耐水性GB/T351280120h硬度变化5拉伸强度变化：15%断裂伸长率变化：-25%max体积变化51

15、2压缩永久变形GB/T7759压缩率25%温度70时间24h40%max13污染性QC/T643无污染14腐蚀性/电解铜无着色或轻微着色15密度（表观密度）/0.65+0.1516拉伸强度GB/T5282.5Mpamin17断裂伸长率GB/T528150min18耐臭氧性GB/T7762臭氧浓度200X108温度70时间40h拉伸20%无龟裂，表面无明显的异常现象表6密封条主要产品性能试验项目及性能指标密封系统失效模式及设计校核5.1密封系统失效模式对于密封系统而言，其主要失效模式的原因有以下：关门的闭合力过大：门总成与侧围总成的实际密封间隙未满足设计要求；密封条本身的透气孔位置设置不合理，且

16、数量相对较少；门总成在设计时，其门的质心、锁与外把手的位置设置得不合理；密封条本身的性能未达到设计要求，漏风漏雨：门总成与侧围总成的密封间隙过大，密封条本身的性能未达到设计要求，车内噪声偏大：导致单位长度上的反作用力较大。密封条未良好接触钣金；导致车速过高时，密封条相对移动而导致密封不良。门总成与侧围总成的密封间隙设置不合理，密封条未良好密封；密封条的数量偏少。5.2密封系统设计校核设计校核项目制造可行性：这项工作主要涉及制造工艺问题，建议供应商与设计工程师就每个部位的密封部件，进行深入分析，看是否存在制造上的问题，或制造上需要花费很高的费用。密封可行性：在前期，这项工作主要借助经验，来判断典

17、型截面是否能够良好密封；拉伸出密封钣金面后，可以切取截面，借助CAE分析，来进行判断。外观可行性：主要关注两方面：一是这种密封形式是否与整车外观协调，是否会产生间隙过大的错觉，是否需要做装饰边，是否需要取消接角等等；二是车辆运行长时间后，这种密封形式是否容易导致密封件变形。装配可行性：主要涉及密封件的安装方式，是采用卡扣固定还是采用粘胶粘贴；是固定在车门上，还是固定在车身上；以及哪种装配方式更方便，更容易调整，容错性更大，装配质量更易于控制等等。CAE分析校核CAE分析的必要性：由于汽车密封条的材料复杂，结构的特殊性，接触载荷、边界的非线性等因素，应用计算机辅助设计手段，可以提高预测能力，降低开发调试成本。总体思路：开始阶段，利用钣