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【摘 要】文章以实际产品为例,详细分析了MPV车型碟窗胶条设计结构的现状,说明了为解决碟窗胶条淋雨密封性差的问题所做的结构和设计上的改进措施,并阐述了改进方案的可实施性及效果。
【关键词】碟窗胶条;淋雨密封性差;技术改进
【中图分类号】U472 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2018)10-0094-03
1 多用途汽车碟窗胶条结构及淋雨密封性差问题介绍
多用途汽车,又名MPV,两厢式结构,它兼具以下3款车的功能:①旅行车,宽大乘员空间。②轿车,舒适型。③厢式货车,可以坐7~8人。MPV车的轴距一般为4.2~4.6 m,也有部分车型轴距在此范围之外。如今,具备3款车功能的MPV车型已越来越受家庭用户的欢迎。
MPV汽车拥有一个完整宽大的乘员空间,同时具备商乘两用的特点。MVP车型介于商用车和乘用车的跨界,外形上给人流畅、年轻化的感觉,驾乘空间宽敞且多样化、实用性。这款车除外观年轻化外,在功能上同样具备强有力的竞争力,动力性和经济性的完美平衡,以及在操控性和安全性上的实力表现,MVP车一经推出,就颠覆了人们对商务车的传统印象。随着汽车制造技术的发展及汽车的普及,车辆淋雨密封性问题越来越受顾客的重视和关注,碟窗胶条淋雨密封性问题也是其中之一。
多用途汽车碟窗密封胶条是指装在碟窗侧围车身上的密封胶条,它主要是由密实的胶基体和海绵泡管两部分组成,在这两部分材料中,密實的胶基体含有金属骨架,它可以起到定型、加强及固定的作用,胶条上的海绵胶泡管因具备柔软且富有弹性的属性,所以海绵泡管可以起到受压变形、卸压反弹的作用。基于胶基体材料的特性,碟窗胶条具有防水、防尘、防噪声等功能,也可以阻止有污染的气体、震动声、热量等进入车内,防止腐蚀介质侵蚀车身构件,以此延长车辆的使用寿命,提升人的驾驶及乘坐感知。同时因胶条的存在,可缓和车门关闭时给车身的冲击力及车辆行驶中车身的振动。
本文主要通过分析胶条结构、胶条性能、胶条与装配钣金配合等因素,找出影响胶条淋雨密封的潜在原因点,并通过对车身钣金搭接的控制、工艺的优化及胶条结构的改善等措施,增强碟窗密封胶条淋雨密封性。
2 多用途汽车碟窗胶条淋雨密封性差的原因分析
通过实际调查,收集信息,碟窗胶条淋雨密封性受胶条及车身钣金搭接影响。碟窗胶条安装在碟窗车身钣金上,车身钣金搭接错边要求名义值为1,公差为±1,也就是最大有2 mm的错边量,如果错边量大(如图1所示),导致胶条被长的那段钣金顶到,胶条与短的那段钣金贴合不够,影响胶条的密封性。钣金搭接与定位销有关系,侧围内板上部定位销X向后偏,会导致侧围内板切边不合,侧围内板上部定位销长期使用自然磨损,造成定位销位置偏差,导致搭接时出现错位。
除车身钣金的影响因素外,胶条本身存在的质量问题也是重要影响因素,集中表现在以下方面:①胶条工艺接口开裂(如图2所示)。②胶条长度偏长(如图3所示)。③胶条气囊有熟胶(如图4所示)。
胶条工艺接口开裂,水从排气孔进入海绵泡管,海绵泡管上的工艺接头开裂,使积在海绵炮管里的水从开裂处漏出。胶条工艺接口开裂与胶条接角胶料性能有很大关系,接角胶料性能降低,接角强度变低,同时温度对胶条接角胶料性能影响很大,胶料的存储条件影响着胶料的性能,所以为了杜绝这种情况需设定该接头胶的储存条件及储存方式。
碟窗胶条长度偏长,按压后出现胶条弓起,可能会使胶条无法按压到位,这是胶条密封性差的潜在原因。测量胶条长度为1 735 mm,标准为1 715~1 725 mm(1 720±5),实测胶条长度比名义值长15 mm,比最大值长10 mm,同时在装配岗位发现装配完胶条后胶条与钣金不贴合,现场测量故障胶条长度为1 730~1 735 mm,胶条偏长5~10 mm,胶条长度偏长,导致胶条装配完后弓起与钣金不贴合,从而导致漏水。
胶条气囊侧有熟胶,漏出空洞,水会从空洞处漏出。产生熟胶的原因:有残胶残留在设备里,残留过久导致起硫,胶料挤出过程中,胶料停留过久会有一些比出口型面微大的熟胶流出来,混入正常未焦烧的胶料中导致漏洞。在胶条挤出过程中,胶料在设备中停留一段时间后被挤出来。若停留时间过长,胶料在设备中被硫化,形成硫化完全的硬物,当硬物比出口型面大时会导致漏洞(即熟胶);如果比出口型面小就不会有漏洞,只会有小凸点颗粒。
除胶条本身存在的质量问题外,装配过程中也存在刮破胶条的风险,导致胶条出现质量问题,影响淋雨密封性。比如胶条与线束一块放至SPS发料小车上,未将胶条与线束分开放,胶条与线束放置在一块,线束上有带尖角的固定卡扣,在拿起及放置胶条时可能会被线束扎带弄破(如图5所示)。
综上所述,影响碟窗胶条淋雨密封性的原因有车身钣金搭接错位大、胶条工艺接口开裂、胶条长度偏长、胶条气囊有熟胶及胶条气囊被线束卡扣刮破,解决以上5个原因可大大增加碟窗胶条淋雨密封性。
3 多用途汽车碟窗胶条淋雨密封性差解决措施
(1)钣金错边量大与工装夹具定位块和定位销位置关系很大,定位销磨损,造成定位销位置偏差。要解决错边量大问题,根本上就是解决工装夹具定位块和定位销位置问题。定位销长期使用会自然磨损,目前的结构及制造水平无法避免定位销磨损的问题,解决方式是定期检查并更换定位销,员工严格按照设备点检查要求定期检查定位销,同时监控侧围内板钣金搭接质量,重点控制钣金搭接错边量,实时监控侧围内板三坐标数据,确保侧围内板三坐标数据在标准范围内,从而解决钣金错边量大问题。
(2)胶条工艺接口开裂是由于胶片不满足接头胶料的储存条件,气温升高,胶片自硫化,导致接角胶料性能降低,接角强度变低。所以解决工艺接口开裂问题主要是设定接头胶的储存条件及储存方式,设定胶条接头胶的温度需在-3~30 ℃,避免阳光直晒。常温情况下,胶头胶的使用期不超过3 d,空调房降温保存至少4 h以上再继续使用,空调房的温度不超过16 ℃,使用期不超过5 d。生产现场只能摆放1本薄片胶,剩余的薄片胶需放入冷藏柜保存。
(3)更改胶条气囊气孔位置,将气孔位置从干侧改到湿侧。更改气孔位置后,湿侧在内侧,使水无法从排气孔进入气囊,从设计上杜绝水进入胶条海绵泡管(如图6所示)。
(4)胶条长度偏长,优化精切工艺流程,摆板要求平直摆放,精切尺寸作为特殊特性控制,现场摆板按照标记线保证尺寸(如图7所示)。
(5)胶条气囊有熟胶,是因为有残胶残留在设备里,对此需实时监控检查设备,在胶料挤出过程中,胶料在设备中停留一段时间后被挤出来,避免残胶残留在设备里导致熟胶的出现。
(6)胶条与线束干涉导致胶条破损的,可通过改善SPS料车上胶条与线束放置的位置,形成标准,规定胶条与线束放置的位置,避免与其他零件干涉造成破损(如图8所示)。
通过以上工艺和设计结构改进,经过验证,有效降低了碟窗胶条淋雨密封性差问题。
4 碟窗胶条淋雨密封性设计结构的总结与展望
影响碟窗密封胶条密封性的因素较多,胶条与钣金的配合要求高,同时制造过程中涉及的工艺也比较多,使得制造过程中的变差因素复杂,所以要严格控制与之相关的所有质量控制特性。对具体控制特性的控制要点目前还是整车工厂不断摸索的重要方向。通过对各个潜在原因的逐一分析,提高车身钣金搭接及胶条质量可有效地解决胶条淋雨性问题,优化钣金搭接工装定位的准确性及胶料的质量,同时在设计上提高密封胶条与钣金的配合,减少胶条与钣金密封不良的影响因素,这需要设计人员投入更多的精力去提高产品匹配质量,从设计源头上考虑解决胶条淋雨密封性问题。
参 考 文 献
[1]罗勇. 汽车密封胶条防水原理及控制要点[J]. 时代汽车,2016(6):71-72.
[2]徐建. 汽车橡胶密封条的挤出工艺[J]. 上海:世界橡胶工业,2006,33(11):33-39.
[3]余志生. 汽车理论[M]. 第5版. 北京:机械工业出版社,2009.
[责任编辑:钟声贤]
【关键词】碟窗胶条;淋雨密封性差;技术改进
【中图分类号】U472 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2018)10-0094-03
1 多用途汽车碟窗胶条结构及淋雨密封性差问题介绍
多用途汽车,又名MPV,两厢式结构,它兼具以下3款车的功能:①旅行车,宽大乘员空间。②轿车,舒适型。③厢式货车,可以坐7~8人。MPV车的轴距一般为4.2~4.6 m,也有部分车型轴距在此范围之外。如今,具备3款车功能的MPV车型已越来越受家庭用户的欢迎。
MPV汽车拥有一个完整宽大的乘员空间,同时具备商乘两用的特点。MVP车型介于商用车和乘用车的跨界,外形上给人流畅、年轻化的感觉,驾乘空间宽敞且多样化、实用性。这款车除外观年轻化外,在功能上同样具备强有力的竞争力,动力性和经济性的完美平衡,以及在操控性和安全性上的实力表现,MVP车一经推出,就颠覆了人们对商务车的传统印象。随着汽车制造技术的发展及汽车的普及,车辆淋雨密封性问题越来越受顾客的重视和关注,碟窗胶条淋雨密封性问题也是其中之一。
多用途汽车碟窗密封胶条是指装在碟窗侧围车身上的密封胶条,它主要是由密实的胶基体和海绵泡管两部分组成,在这两部分材料中,密實的胶基体含有金属骨架,它可以起到定型、加强及固定的作用,胶条上的海绵胶泡管因具备柔软且富有弹性的属性,所以海绵泡管可以起到受压变形、卸压反弹的作用。基于胶基体材料的特性,碟窗胶条具有防水、防尘、防噪声等功能,也可以阻止有污染的气体、震动声、热量等进入车内,防止腐蚀介质侵蚀车身构件,以此延长车辆的使用寿命,提升人的驾驶及乘坐感知。同时因胶条的存在,可缓和车门关闭时给车身的冲击力及车辆行驶中车身的振动。
本文主要通过分析胶条结构、胶条性能、胶条与装配钣金配合等因素,找出影响胶条淋雨密封的潜在原因点,并通过对车身钣金搭接的控制、工艺的优化及胶条结构的改善等措施,增强碟窗密封胶条淋雨密封性。
2 多用途汽车碟窗胶条淋雨密封性差的原因分析
通过实际调查,收集信息,碟窗胶条淋雨密封性受胶条及车身钣金搭接影响。碟窗胶条安装在碟窗车身钣金上,车身钣金搭接错边要求名义值为1,公差为±1,也就是最大有2 mm的错边量,如果错边量大(如图1所示),导致胶条被长的那段钣金顶到,胶条与短的那段钣金贴合不够,影响胶条的密封性。钣金搭接与定位销有关系,侧围内板上部定位销X向后偏,会导致侧围内板切边不合,侧围内板上部定位销长期使用自然磨损,造成定位销位置偏差,导致搭接时出现错位。
除车身钣金的影响因素外,胶条本身存在的质量问题也是重要影响因素,集中表现在以下方面:①胶条工艺接口开裂(如图2所示)。②胶条长度偏长(如图3所示)。③胶条气囊有熟胶(如图4所示)。
胶条工艺接口开裂,水从排气孔进入海绵泡管,海绵泡管上的工艺接头开裂,使积在海绵炮管里的水从开裂处漏出。胶条工艺接口开裂与胶条接角胶料性能有很大关系,接角胶料性能降低,接角强度变低,同时温度对胶条接角胶料性能影响很大,胶料的存储条件影响着胶料的性能,所以为了杜绝这种情况需设定该接头胶的储存条件及储存方式。
碟窗胶条长度偏长,按压后出现胶条弓起,可能会使胶条无法按压到位,这是胶条密封性差的潜在原因。测量胶条长度为1 735 mm,标准为1 715~1 725 mm(1 720±5),实测胶条长度比名义值长15 mm,比最大值长10 mm,同时在装配岗位发现装配完胶条后胶条与钣金不贴合,现场测量故障胶条长度为1 730~1 735 mm,胶条偏长5~10 mm,胶条长度偏长,导致胶条装配完后弓起与钣金不贴合,从而导致漏水。
胶条气囊侧有熟胶,漏出空洞,水会从空洞处漏出。产生熟胶的原因:有残胶残留在设备里,残留过久导致起硫,胶料挤出过程中,胶料停留过久会有一些比出口型面微大的熟胶流出来,混入正常未焦烧的胶料中导致漏洞。在胶条挤出过程中,胶料在设备中停留一段时间后被挤出来。若停留时间过长,胶料在设备中被硫化,形成硫化完全的硬物,当硬物比出口型面大时会导致漏洞(即熟胶);如果比出口型面小就不会有漏洞,只会有小凸点颗粒。
除胶条本身存在的质量问题外,装配过程中也存在刮破胶条的风险,导致胶条出现质量问题,影响淋雨密封性。比如胶条与线束一块放至SPS发料小车上,未将胶条与线束分开放,胶条与线束放置在一块,线束上有带尖角的固定卡扣,在拿起及放置胶条时可能会被线束扎带弄破(如图5所示)。
综上所述,影响碟窗胶条淋雨密封性的原因有车身钣金搭接错位大、胶条工艺接口开裂、胶条长度偏长、胶条气囊有熟胶及胶条气囊被线束卡扣刮破,解决以上5个原因可大大增加碟窗胶条淋雨密封性。
3 多用途汽车碟窗胶条淋雨密封性差解决措施
(1)钣金错边量大与工装夹具定位块和定位销位置关系很大,定位销磨损,造成定位销位置偏差。要解决错边量大问题,根本上就是解决工装夹具定位块和定位销位置问题。定位销长期使用会自然磨损,目前的结构及制造水平无法避免定位销磨损的问题,解决方式是定期检查并更换定位销,员工严格按照设备点检查要求定期检查定位销,同时监控侧围内板钣金搭接质量,重点控制钣金搭接错边量,实时监控侧围内板三坐标数据,确保侧围内板三坐标数据在标准范围内,从而解决钣金错边量大问题。
(2)胶条工艺接口开裂是由于胶片不满足接头胶料的储存条件,气温升高,胶片自硫化,导致接角胶料性能降低,接角强度变低。所以解决工艺接口开裂问题主要是设定接头胶的储存条件及储存方式,设定胶条接头胶的温度需在-3~30 ℃,避免阳光直晒。常温情况下,胶头胶的使用期不超过3 d,空调房降温保存至少4 h以上再继续使用,空调房的温度不超过16 ℃,使用期不超过5 d。生产现场只能摆放1本薄片胶,剩余的薄片胶需放入冷藏柜保存。
(3)更改胶条气囊气孔位置,将气孔位置从干侧改到湿侧。更改气孔位置后,湿侧在内侧,使水无法从排气孔进入气囊,从设计上杜绝水进入胶条海绵泡管(如图6所示)。
(4)胶条长度偏长,优化精切工艺流程,摆板要求平直摆放,精切尺寸作为特殊特性控制,现场摆板按照标记线保证尺寸(如图7所示)。
(5)胶条气囊有熟胶,是因为有残胶残留在设备里,对此需实时监控检查设备,在胶料挤出过程中,胶料在设备中停留一段时间后被挤出来,避免残胶残留在设备里导致熟胶的出现。
(6)胶条与线束干涉导致胶条破损的,可通过改善SPS料车上胶条与线束放置的位置,形成标准,规定胶条与线束放置的位置,避免与其他零件干涉造成破损(如图8所示)。
通过以上工艺和设计结构改进,经过验证,有效降低了碟窗胶条淋雨密封性差问题。
4 碟窗胶条淋雨密封性设计结构的总结与展望
影响碟窗密封胶条密封性的因素较多,胶条与钣金的配合要求高,同时制造过程中涉及的工艺也比较多,使得制造过程中的变差因素复杂,所以要严格控制与之相关的所有质量控制特性。对具体控制特性的控制要点目前还是整车工厂不断摸索的重要方向。通过对各个潜在原因的逐一分析,提高车身钣金搭接及胶条质量可有效地解决胶条淋雨性问题,优化钣金搭接工装定位的准确性及胶料的质量,同时在设计上提高密封胶条与钣金的配合,减少胶条与钣金密封不良的影响因素,这需要设计人员投入更多的精力去提高产品匹配质量,从设计源头上考虑解决胶条淋雨密封性问题。
参 考 文 献
[1]罗勇. 汽车密封胶条防水原理及控制要点[J]. 时代汽车,2016(6):71-72.
[2]徐建. 汽车橡胶密封条的挤出工艺[J]. 上海:世界橡胶工业,2006,33(11):33-39.
[3]余志生. 汽车理论[M]. 第5版. 北京:机械工业出版社,2009.
[责任编辑:钟声贤]