几种改性生物基塑料在汽车上的应用
周英辉;陈胜杰;雷亮;李建波;任杰
【摘 要】综述了目前聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸类高分子(PHAs)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)等几种常用的典型生物基可降解塑料在汽车上的开发情况、应用潜力及改性研究进展,指出了车用生物基可降解塑料发展的难点,展望了未来生物基可降解塑料在汽车上的应用前景.
【期刊名称】《现代塑料加工应用》
【年(卷),期】2018(030)004
【总页数】4页(P56-59)
【关键词】生物基;可降解塑料;汽车用材料;应用
【作 者】周英辉;陈胜杰;雷亮;李建波;任杰
【作者单位】金发科技股份有限公司,广东广州,510663;同济大学材料科学与工程学院纳米与生物高分子材料研究所,上海,201804;金发科技股份有限公司,广东广州,510663;金发科技股份有限公司,广东广州,510663;同济大学材料科学与工程学院纳米与生物高分子材料研究所,上海,201804;同济大学材料科学与工程学院纳米与生物高分子材料研究所,上海,201804
【正文语种】中 文
21世纪以来,随着汽车工业的快速发展,石油资源缺乏和大气污染等环境问题日益突显,2017年我国汽车销量接近2 900万辆,对汽车节能减排的要求日益提高,轻量化材料在汽车中的应用比例提升成为汽车工业的重要发展方向。塑料应用于汽车的许多零部件中,如门板、立柱、保险杠、仪表板以及其他装饰件等,约占整车质量的10%。据中国汽车工业协会预测,塑料在汽车上的用量及比例还会进一步提高,未来对汽车塑料垃圾的处理必须引起重视[1]。
生物基塑料具有可降解、生产加工过程环保、原材料来源广泛、气味小、挥发性有机化合物(VOC)含量低等特性,在汽车行业应用潜力巨大,但由于可降解塑料存在成本高、耐热性差、降解性不可控等缺陷限制了其在汽车行业的应用,因此必须进行改性。近年来,根据汽车市场的需求,全球大型汽车生产厂以及材料供应商纷纷加大对生物基可降解塑料的研发投入,开发具有可降解特性的汽车零部件[2]。
AUTO TIME 65 AUTOMOBILE DESIGN | 汽车设计
时代汽车
发动机舱装饰盖板设计与应用
陈祖彬
上汽通用五菱汽车股份有限公司 广西柳州市 545007
摘 要： 随着我国汽车消费市场的快速发展及购车人群年轻化趋势,消费者不仅对车辆功能性要求越来越高，对“颜
值”、感知品质也表现出越来越高的要求。发动机舱装饰盖板作为提升发动机舱规整度、美观度的零部件，
能够显著提升车辆品质感及用户使用体验，已新车型设计的一个趋势。本文主要阐述了前舱盖板典型的布
置结构，结构设计要求以及材料选择原则，为前舱盖板的设计及应用提供基础参考。
关键词：发动机舱装饰；装饰盖板；结构设计；材料选择
1 引言
发动机舱是汽车布置最复杂的区域，布
置了整车最多的零件和系统[1]。发动机舱通常
布置了发动机总成、变速箱总成、进排气系统、
散热系统、刹车系统、蓄电池、保险盒、控
制模块、洗涤壶等。一直以来发动机舱布置
多以性能及功能性为设计主导，较少考虑美
观性需求，仅在少数豪华车型上应用发动机
舱装饰盖板对其进行美化设计。近年来，随
着国内消费者对汽车品质感的需求日益提高，
无论入门级车、中级车还是豪华车，越来越
多车型开始应用发动机舱装饰盖板对发动机
舱进行美化设计，规整、美观的发动机舱能
显著提升车辆品质感、档次感，有利于提升
消费者对车型的好感度，正成为新车型设计
的一个趋势[2]。
2 发动机舱装饰盖板结构介绍
目前市场中各车型发动机舱装饰盖板形
态各异，根据布置结构分类，可归纳为周边
遮盖、半遮盖、全遮盖三种典型结构形式。
2.1 周边遮盖式盖板
周边遮盖式盖板仅对水箱上部空隙及翼
子板区域车身钣金进行遮盖（如图1所示），
发动机舱主要区域敞开外露，可兼容同车型
多款动力配置。盖板根据车型发动机舱整体
尺寸可做整体式或分件式以减小模具尺寸、
降低模具成本。周边遮盖式盖板仅遮盖发动机舱周圈不规整区域，对发动机舱内各零部
件进行保养维修时，不需拆装盖板，维修保
汽车车门外水切密封条的设计解析与研究
张龙;于涵
【摘 要】汽车车门外水切密封条是重要的密封件之一,具有密封、装饰等诸多功能.通过对外水切结构的研究,介绍了外水切的结构设计,围绕结构设计进行产品的材料选择和产品使用性能实施,为今后外水切的产品设计开发提供了参考和借鉴.
【期刊名称】《汽车实用技术》
【年(卷),期】2017(000)005
【总页数】5页(P42-46)
【关键词】密封条;结构设计;材料;使用性能
【作 者】张龙;于涵
【作者单位】华晨汽车工程研究院,辽宁沈阳 110141;华晨汽车工程研究院,辽宁沈阳 110141
【正文语种】中 文
【中图分类】U463.85+9
CLC NO.: U463.85+9 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)05-42-05
汽车车门外水切密封条（以下称外水切）是一种兼有功能要求和外观要求的汽车零部件[1]，安装在车门车窗外侧（如图1），实现车门与车窗玻璃之间的密封以及装饰作用。作为功能零件，其具有：防水、防气、防尘、降噪等功能；作为装饰零件，其具有装饰外露车门钣金的作用，并通过对外观面不同材质、亮度、颜色的选择提供不同的装饰风格。
从外水切的结构设计入手，紧紧围绕结构设计来进行产品材料的选择和产品使用性能的实施。
目前常见的外水切是由软性材料和金属材料复合挤出的外水切本体和两端端盖组成的。所以，对于外水切产品的结构设计分别需要从断面结构设计、端盖结构设计和总体设计三方面进行。
1.1 外水切断面结构设计
外水切断面结构（如图2）基本固定，主要包含四重要的组成部分，即起密封作用并确保车窗玻璃升降的密封部位、起安装固定的装卡部位、起到装饰作用的装饰部位和辅助结构部位。对于外水切断面结构设计分别从四个方面进行。
①密封部位结构设计：为实现了车门与车窗玻璃之间的密封性能，并且实现车窗玻璃能够自由升降以及在关门和颠簸路面行驶时进行吸能、减振、降噪的作用，外水切的密封部位多采用两道唇边的结构。对于该部位的结构设计包括唇边与玻璃干涉量的设计、唇边自身长度和厚度的设计、屈服点位置和厚度的设计。在与玻璃相接触的部位进行贴绒或是植绒，不仅减小玻璃升降阻力，而且增大了唇边的耐磨性。
AUTO TIME 141 AUTOMOBILE DESIGN | 汽车设计 时代汽车 轿车车门密封条的设计研究刘佳 郝杰秦皇岛方华埃西姆机械有限公司 河北省秦皇岛市 066000摘 要： 轿车车门密封条的主要作用是避免车厢进水、减小对车门的关闭力和车体内的风噪声等。在设计轿车车门密封条时应充分分析考虑密封条的压缩过程以及压缩受力变形。通过非线性有限元分析，加强密封条的压缩受力特性，不断完善密封条横截面形状。本文针对轿车车门密封条的设计进行深入分析与探究。关键词：轿车 车门 密封条 设计轿车车身与闭合件最重要的组成部分是汽车车门密封系统，通常用户在选购汽车时，对汽车的品质感受取决于汽车车门，汽车车门密封系统对车门的品质有重要的作用，决定汽车的关闭性能是否良好。随着我国经济的不断发展，人们对汽车提出了更高的要求，对汽车的认知逐渐加强，对汽车车门的品质更重视。因此，轿车车门密封系统的设计需要不断加强。1 密封系统的整体布置设计中级以上轿车车门的密封系统由辅助密封、玻璃密封、车门主密封以及车门框副密封四部分组成，车门主密封、玻璃密封、门框副密封是较为常见且不可或缺的，辅助密封根据轿车整体密封性能的相关标准与要求、成本需求等条件进行选择[1]。在车门内板与门框之间安装车门主密封起主要密封的作用，影响车内环境的美观性、内饰边缘的包裹。玻璃密封主要有玻璃呢槽密封条与内外水切密封条，玻璃呢槽密封条装在门框内，玻璃在呢槽内滑动，对门框和玻璃之间的间隙进行良好的密封，通常在车门的内外板上卡装内外水切密封条，玻璃上下滑动并与水切密封条的唇边贴合，起密封和刮除玻璃上水渍的作用。车门的外边缘或侧围上安装辅助密封，有防尘、美观等作用。常见车门密封系统密封条截面图参考：常见车门主副密封条截面图常见玻璃密封条截面图常见外水切密封条截面图常见内水切密封条截面图2 车门密封条的工程结构设计2.1 车门密封条的布置车门密封条是轿车密封系统关键的组成部分，可称为车门主密封条。通过车门密封条和门框副密封条对车门形成两道密封，使车门防水、防尘、密封效果优良。一般车门密封条、门框副密封条的布设形成方式分为三种[2]。第一种是中高级轿车中常用的，车门主密封条和门框密封条通过整圈的两种密封条组合成双层密封，完整的两道密封条。第二种是中级轿车中常用的，通过断开的门框副密封条和完整的车门主密封条组合而成，通常下门槛处门框副密封条会出现断开的情况，门槛处的内饰板能够成为内外整体的，减少密封条被踩踏；门框密封条必须要接头，降低加工精度[3]。第三种通过整圈门框密封条与半圈车门密封条组合而成，车门密封条变为副密封，半圈密封仅在车门门框上部，主密封是门框密封条，整个侧围门洞是连续密封。减少投入成本，降低使用密封系统材料。但密封效果比双层密封差。2.2 车门密封条断面设计确定车门密封条布置方式后，设计密封条的断面[4]。密封条通过等截面挤出形成，在整体密封条的设计中，断面设计是核心，车门密封系统的可靠性取决于断面。设计车门密封条断面，应先明确车门的结构类型，常见的车门类型为整体式与分体式[5]。此两种车门的门框结构有差别，密封的接角方式和安Design and Research of Car Door Sealing StripLiu Jia Hao JieAbstract： The main function of the car door sealing strip is to avoid water in the car compartment, and reduce the closing force of the car door and the wind noise in the car body. When designing car door sealing strips, the compression process and compression force deformation of the sealing strips should be fully analyzed and considered. Through nonlinear fi nite element analysis, the compression force characteristics of the sealing strip are strengthened, and the cross-sectional shape of the sealing strip is continuously improved. This article conducts in-depth analysis and research on the design of car door sealing strips.Key words：car, door, sealing strip, designCopyright©博看网 . All Rights Reserved.142 AUTO TIMEAUTOMOBILE DESIGN | 汽车设计装方式不同，两种车门的密封条断面也不同。2.2.1 整体式车门密封条断面设计此种密封条断面需要注意：（1）密封条压缩量A，通常取6毫米左右。（2）密封间隙B，通常取13毫米左右。（3）密封条接触位置壁厚C，按照密封条断面不同位置的功能与需求，通常取1～2.5毫米。（4）设计压溃槽，关闭车门的过程中，密封条沿某一个方向压缩，表面与侧围钣金贴合，密封更稳定可靠。2.2.2 分体式车门密封条断面分体式车门的门框和内板焊接，门框分段焊接，焊接部位有尖角，密封条在尖角位置接角[6]。门框与内板安装密封条的方式不同，门框上卡装在门框的凹槽中，利用卡扣装在内板上，门框上部伸出的防水密封连接车门密封条。分体式车门密封条应至少有两个不相同的挤出断面，利用注塑接角连接不同的断面。2.3 车门密封条切口设计为符合车身钣金造型，挤出条断面不能完全符合车身密封性要求，要在相应位置去除多余材料，利用接角工艺造型进行弥补。设计合理的密封条切口为接角工艺做好准备。设计密封条切口，首先去除挤出条与车身干涉部分，保证与车身钣金卡接固定及支撑的长度。然后，不破坏密封面及密封唇边，保证最终密封产品车身安装合理。最后，避免接角模具分型线影响密封面外观等，综合接角位置的设计，避免接角位置胶料过厚造成注塑后外观面收缩，避免切口设计不合理、接角注塑时挤出条支撑不到位造成溢胶等问题，满足工艺性要求。2.4 车门密封条接角设计因车身外形线条限制及车门造型复杂多变，车门处不同位置要采用不同功能性的密封条。车门上不同位置需安装不同断面及材料的密封条，同时要与之形成一个整体，对连接位置进行接角。密封条的安装对密封条接角的设计也有影响，密封的可靠性和美观性有联系[7]。密封条的接角主要有6个作用：第一，与密封条不同的断面进行连接，因压缩方向、安装方式等不同，车门密封条至少有两个不同的断面，各断面都是挤出加工成型，密封条接角注塑将不同断面连接成一个整体。第二，密封条在车门尖角形成过度，分体式车门通过门框进行分段焊接成形为尖角区域，区域中密封条接角成稳定、可靠的密封。第三，遮蔽车门的门框之间、门框和内板之间的焊缝，确保美观性。第四，通过接角造型，完成一些挤出条不能满足功能位置的密封要求。第五，接角造型与门口饰板装饰物等搭接良好，起到隔水密封的作用。第六，为迎合车身弧线造型，有些接角造型作为挤出的延伸起到顺延车身线条的作用。主密封条接角示意图如下：接角部位挤出部位玻璃呢槽接角示意图如下：挤出部位接角部位外水切接角示意图如下：挤出部位接角部位2.5 车门密封条材料选择车门密封材料分为本体主料和附件辅料。当前车门密封条的主要本体原料由三元乙丙橡胶（EPDM）组成，EPDM由乙烯、丙烯单体加入少量非共轭二烯烃聚合而成，聚合物分子主链上无不饱和双键，在支链上引入不饱和双键，有抗紫外线、耐热性、耐候性等。使用过程中，在三元乙丙橡胶中融入防护、补强、硫化等材料成为不同硬度的发泡海绵胶。以车门密封条断面各个位置的需求与功能为基础，车门密封需要硬度不同的发泡海绵胶或密实胶，密封的支撑位置与卡装位置的密实胶，质地较硬且密度较大。在压缩密封位置的发泡胶应有一定压缩性。车门密封条还需要很多辅料，如：安装密封条的卡扣，一般是塑料件，选用POM材料；密封条接角固定镶嵌件，密封条接角上进行组装或预埋，选用ASA材料；用胶带固定密封条接角，胶带通常为3M，根据相关标准对厚度进行选择；密封条局部区域泡棉，在密封条接角且缝隙易露位置等起辅助密封作用，选用聚氨酯防水泡棉，结合实际情况选择不同密度。密封条表面通常有涂层，车门密封条的部分密封性能取决于密封条表面涂层，可降低密封表面磨损，防止密封条表面老化，避免密封条与车身摩擦造成异常响声。3 结束语综上，车门密封条是车门密封系统重要部件之一。车门密封条有隔音、防水、减震等作用，能够提高汽车内部环境和用户体验舒适度。汽车工业不断发展，密封条各方面优势与作用日益凸显。因此，相关人员应不断优化、完善密封条的整体设计，确保轿车的行驶品质和整体质量。参考文献：[1]万德安，吕龙鹤，汲长志.轿车车门与侧围虚拟装配及装配质量的测试与分析[J].中国机械工程，2004，15（18）：1666-1668.[2]赵建才，吴定凯.轿车车门玻璃导槽密封条弯曲唇边起皱问题分析及其结构优化[J].橡胶工业，2018，65（8）：932-934.[3]王凯迪，李迪，冷杨松，等.基于径向基函数神经网络模型的车门结构多目标优化[J].山东理工大学学报（自然科学版），2021，35（2）：77-82.[4]胡健，陈泽中，刘涛，等.车门防撞梁热成形工艺优化仿真与试验[J].中国机械工程，2021，32（1）：92-100.[5]董炳健.轿车关门声品质影响因素分析及改善研究[J].机械制造与自动化，2020，49（6）：79-81.[7]丛立国.斯柯达明锐轿车驾驶员侧车门玻璃无法升降[J].汽车与驾驶维修（维修版），2020（5）：28.[6]龙岩，蒋凌山，刘雪强，等.某轿车车门轻量化与疲劳寿命多目标综合优化[J].中南大学学报（自然科学版），2019，50（11）：2732-2742.[7]夏威，占州，赖福林.某轿车车门防撞梁和铰链的优化分析[J].装备制造技术，2019（9）：162-165.Copyright©博看网 . All Rights Reserved.
