汽车密封条设计开发
陈俊慧
【摘要】
汽车密封条行业正日益发展成为汽车工业中的一大重要组成部分。
随着中国汽工业的不断发展，汽车橡胶密封条行业也必须不断创新，积极应用新材料、新工艺、新装备，不断开发新的橡胶密封条产品以满足不同用户的需求。随着密封条新材料的不断开发，以及在设计阶段CAE技术的价入，汽车密封条的开发周期及成本会不断的降低，会更好更快的为各个车型设计出最佳的汽车用密封条，
【关键词】
发动机罩内密封条通风盖板密封条前/后窗玻璃密封条顶盖装饰条行李舱/背门密封条车门玻璃导槽车门玻璃内/外密封条车门框密封条车门周边密封条挡胶条发动机舱左右侧密封条侧围密封条车门内饰板下密封条角窗玻璃密封车门装饰条/侧围装饰条EPDM PVC EPDM海绵结构设计压缩量间隙标准
一、前言
轿车车身附件中有一个很重要的件，就是用合成橡胶制成的密封条，又称为防护性成型镶条。主要应用在车门门框、侧面车窗、前后档风玻璃、发动机罩和行李舱门上，起到密封的作用，另外也起到减振保护的作用。密封条的制作材料主要是聚氯乙稀（PVC）、乙丙烯橡胶（EPDM）、合成橡胶改性聚丙烯（PP-EPDM）等，通过挤压成型或者注射成型等方法制成。密封条按材料可分为塑料密封条和橡胶密封条。塑料密封条主要有车门玻璃内外密封条、后车门角窗玻璃密封条等一些硬度要求比较高(也可以在密封条中增加钢带)或需要模压成型的密封条.除以前所述之外,轿车上其它密封条一般都为橡胶密封.相对于普通的塑料密封条,橡胶密封条的最大优点是耐热、耐老化、耐臭氧、耐腐蚀.但改性后的塑料密封条也有优良的耐热、耐老化、耐臭氧、耐腐蚀等性能，但是这一类的密封条成本偏高。密封条执行标准GBT 21282-2007 乘用车用橡塑密封条
二、密封条的设计要点及相关截面图
1.发动机罩内密封
发动机罩的密封条由纯海绵胶泡管或海绵胶泡管与密实胶复合构成，用于发动机罩同车身前部的密封。发动机罩内密封一般安装在发动机罩内板,也有安装在前保险杠上部装饰板上,使发动机罩内板与水箱上部的内饰密封,增加水箱的进风量,及降低从发动机舱传出的噪音。设计发动机罩内密封条时，一般在现有的车型中选择截面，按原有的车型截面尺寸来设计周边的相关附件.为了保证机罩关闭时有一定的缓冲量，关闭后又有密封作用，一般要求安装密封条的间隙在8-10mm,密封条的压缩量在3-5mm。设计时要注意卡的分布及安装空间。发动机罩密封条截面一一般有以下几种：
2.通风盖板密封条
通风盖板密封条密封条由纯海绵胶泡管或海绵胶泡管与密实胶复合构成，用卡扣固定在通风盖板或前围上部外板上，与发动机罩内板形成密封。通风盖板密封条的主要作用是，防止机盖的振动，降低从发动机舱里传出的噪音，及防止从前风窗玻璃上下来的雨水直接冲入发动机舱内。设计通风盖板密封条时，一般在现有的车型中选择截面，按原有的车型截面尺寸来设计周边的相关附件。为了保证机盖关闭时有一定的缓冲量，关闭后又有密封作用，一般要求安装通风盖板密封条处的间隙保证在10-12mm，密封条的压缩量保证在3-5mm.设计时要注意卡的分布及安装空间.通风盖板密封条的截面一般有如下几种
3.风窗玻璃密封条/后窗玻璃密封条
风窗玻璃密封条及后窗玻璃密封条的是由纯胶型条围接而成,它具有弹性也有相当的硬度，在挡风玻璃与车体之间起到垫托、固定与密封作用。风窗玻璃密封条材料一般为PVC，为了减少高温时的变形，一般在密封条中间加钢带或铜丝.也有的风窗玻璃密封条用EPDM制成,如GC-1.设计风窗相关密封条时，一般在现有的车型中选择截面，按原有的车型截面尺寸来设计周边的相关附件。为了保证风窗玻璃/后窗玻璃密封条安装后的效果，设计时必需保证涂玻璃密封胶处的周边与玻璃的间隙6mm,风窗玻璃/后窗玻璃侧面与周边的间隙7mm（两厢车后窗玻璃此处的间隙按整车的落差间隙要求设计）。风窗玻璃密封条材料为PVC，为了保证耐高温性能，一般在密封条中间加钢带或铜丝.如有的风窗密封条用EPDM制成，如CAMRY，风窗玻璃挡胶条一般由宽度为5mm,高度与风窗玻璃跟钣金间隙一致的发泡海绵制成,在设计此类密封条时，必需保证周边的相关附件间的间隙均匀一致，还有与通风盖板及顶盖装饰条的搭接关系
4.顶盖装饰条
顶盖装饰条主要作用是为了弥补顶盖与侧围焊接后的缝隙。为了保证顶盖装饰条装配后的效果，一般需要保证顶盖与侧围焊接后缝隙的宽度及深度。当此缝隙不均匀时，顶盖装饰条也可以按此结构研配，但这样必然会增加装饰条的成本。装饰条的材料一般为PVC，但为了保证耐高温性能，必需在中间加钢带或铜丝，也可以采用EPDM为材料。顶盖装饰条的安装方式，可以采用卡扣固定或3M胶带直接贴粘。设计装饰条时，一般在先确定顶盖装饰条的安装方式，是用卡扣连接还是顶盖上带翻与装饰条上的卡扣固定或者用3M胶带粘贴。接着选择截面，按此截面设计顶盖及侧围。在设计侧围与顶盖时，尽量保证装饰条安装饰槽的宽度及深度，这样可以尽可能减少装饰条的后加工程序，以达到降低成本的目的。如设计时采用的卡扣因定时，头部的第一个卡扣与端部的距离因保证在30mm内，这样装饰
条的头部不容易起翘。如用3M胶带粘贴的，需保证顶盖装饰条低部平整.
5.行李舱(背门）密封条
行李舱密封条主要是安装在行李舱流水槽的周边，用于行李舱的密封及防止行李舱门的振动。该密封条的材料一般为EPDM钢带复合.设计行李舱(背门)密封条时，一般在现有的车型中选择截面，按原有的车型截面尺寸来设计周边的相关附件。为了保证行李舱门关闭时有一定的缓冲量，关闭后又有密封作用，一般要求安装行李舱密封条处的间隙均匀.如下图所示,保证尺寸B在10-12mm,密封条的压缩量保证尺寸A保证4-6mm .安装密封条的止口边长度必需一致，一般保证尺寸C在12-15mm左右。为了防止密封条在转角处起趋，转角处的圆角一般要求大于50mm,如果有特殊要求，可以有转角处加海绵管。为了保证密封条的密封性，又不会安装饰时装配不到位，要求尺寸D在3-5mm之间
随着CAE技术的介入，汽车密封条的开发周期及成本会不断的降低，会更好更快的为各个车型设计出最佳的汽车用密封。同时出现在问题时，可以通过理论联系实际更快速，更低成本的做出整改。
例如某结构行李箱密封条装车后在拐角处唇边容易起皱，密封性能不理想。现场测试后用ＣＡＥ模拟和分析密封条弯曲状态，分析和模拟结果与实际情况非常一致，即密封条在拐角处出现非常明显的起皱现象(如图a和b所示)。为此，运用ＣＡＥ优化行李箱密封条结构。装车试验表明，优化结构行李箱密封条(如图c和d所示) 不起皱，密封性能好。
图a 图b 图c 图d
