乘用車車門漏水控制特性研究

蔣玲麗（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西柳州，545007）

?

乘用車車門漏水控制特性研究

蔣玲麗
（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西柳州，545007）

乘用車對于整車密封性有嚴格的要求。乘用車車門密封過程工藝較復(fù)雜，本文介紹了乘用車車門的密封結(jié)構(gòu)和原理，分析了漏水模式，通過對具體故障的研究，總結(jié)了漏水問題的主要控制特性，提出了控制手段。

主密封；次密封；密封膠條；白車身

引言

汽車，尤其是乘用車，對于整車密封性有嚴格的要求。整車密封性差將導(dǎo)致汽車出現(xiàn)漏水、漏灰、風(fēng)噪等問題。其中，漏水問題仍是影響各乘用車汽車制造廠過程質(zhì)量的主要問題。圖1是某整車工廠四個月、三款車型淋雨測試合格率表現(xiàn)，根據(jù)該廠的日平均產(chǎn)量1000來計算，工廠的日平均漏水車輛的返修數(shù)量達到50輛，對生產(chǎn)運行帶來了巨大的壓力。

通過細致地對漏水位置進行觀察與研究，80%以上的漏水問題集中在車門。因此對車門漏水的控制特性進行分析，某車漏水位置排列如圖2所示，708件發(fā)生在C柱漏水，研究制定改進與控制方法是減少漏水、提升整車密封性的重要研究內(nèi)容。

圖1　整車工廠各車型淋雨合格率統(tǒng)計

圖2　某車漏水位置排列圖

1　車門密封的原理

乘用車車門的密封均通過密封膠條與門內(nèi)板或側(cè)圍接觸、擠壓膠條實現(xiàn)密封，根據(jù)位置的不同采用的膠條結(jié)構(gòu)與密封結(jié)構(gòu)稍有不同［1］。

大多數(shù)旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)的前后側(cè)門采用兩道膠條密封形式：一是主密封，工藝是通過將膠條裝配到門內(nèi)板上，關(guān)門后膠條與側(cè)圍產(chǎn)生擠壓形成密封；二是次密封，通過將膠條裝配在側(cè)圍翻邊上，關(guān)門后膠條與門內(nèi)板產(chǎn)生擠壓形成密封。結(jié)構(gòu)示意見圖3。

圖3　車門的主、次密封結(jié)構(gòu)

尾門一般采取的是一道密封的結(jié)構(gòu)，膠條與門配合的機構(gòu)與前后側(cè)門次密封結(jié)構(gòu)基本相同［2］。

2　漏水模式

對于漏水問題分析的第一步也是關(guān)鍵一步是對漏水模式、漏水路徑的查找。通過大量對漏水故障車的分析，總結(jié)典型的漏水模式主要有兩種：1）水從膠條與壓緊面的間隙進入車內(nèi)，即圖4、圖5中的路徑A；2）水從膠條與安裝面的間隙進入車內(nèi)，即圖4、圖5中的路徑B。

圖4　主密封結(jié)構(gòu)的漏水路徑

圖5　次密封/尾門密封結(jié)構(gòu)的漏水路徑

3　密封膠條的質(zhì)量控制要點

車門密封膠條作為車門密封的關(guān)鍵零件，因其使用中應(yīng)力在不斷變化，也稱動態(tài)密封膠。按密封條的材料、結(jié)構(gòu)劃分，車門密封膠條一般采用密實膠和海綿膠復(fù)合密封膠及密實膠-骨架單元和海綿膠三復(fù)合密封膠條，其中主密封膠條為密實膠和海綿膠復(fù)合密封膠，次密封膠條為密實膠-骨架單元和海綿膠三復(fù)合密封膠條，由于其結(jié)構(gòu)及密封原理的差異，質(zhì)量控制的要點也有所不同。

圖6　典型的三復(fù)合密封膠條示意圖

3.1 主密封膠條的質(zhì)量控制要點

主密封膠條，與車門配合的不同位置采用不同的連接方式，主要有兩種連接方式：1、通過尼龍扣釘裝配到門內(nèi)板孔內(nèi)實現(xiàn)膠條與門內(nèi)板連接，見圖7；2、通過型面與型面配合實現(xiàn)卡緊，見圖8。

圖7　某車型主密封門下部內(nèi)板與膠條配合斷面

圖8　某車型主密封門上部導(dǎo)軌與膠條配合斷面

3.2主密封膠條的控制要點

（1）斷面尺寸

膠條的斷面尺寸對車門密封的作用至關(guān)重要，根據(jù)整車工廠的大量漏水問題分析初步估計約有40%-50%的膠條漏水問題是由于斷面的不合格引起的，因此在膠條的生產(chǎn)過程及后續(xù)的檢驗中都應(yīng)重點關(guān)注膠條斷點的符合性［3］。影響膠條斷面的常見原因有：①擠出孔模磨損；②成型滾輪位置偏移；③硫化時間及溫度不合理；④半成品堆放方式不合理；⑤成品包裝料架不合理。膠條斷面符合性的檢驗方法：通過將斷面投影進行10倍放大后與標準進行對比，通常我們稱之為十倍放大圖檢測，見圖9。

值得一提的是，大家往往更關(guān)注與泡管的斷面尺寸是否超標，但在乘用車的漏水問題解決中我們發(fā)現(xiàn)ABC三處的角度、厚度及拐點的差異對漏水有重要的影響，見圖10。

圖9　十倍放大圖檢測

圖10　十倍檢測結(jié)果

（2）膠條泡管的壓縮負荷

膠條泡管的壓縮負荷直接影響門關(guān)閉后膠條與鈑金間的壓緊力，壓縮負荷過低將導(dǎo)致漏水［4］。反之，壓縮負荷過高將導(dǎo)致關(guān)門力過大，因此壓縮負荷的控制要嚴格按照控制要求執(zhí)行。圖11是某車型的主密封膠條斷面的典型壓縮曲線。

圖11　主密封膠條斷面的典型壓縮曲線

（3）尼龍扣釘?shù)陌惭b位置

在前面已經(jīng)提到，主密封的下部一般通過尼龍扣釘將膠條與門內(nèi)板連接，并通過密封唇邊與門內(nèi)板的配合實現(xiàn)安裝面的防水。

圖12及表1是某車型后側(cè)門漏水故障車的膠條尼龍扣釘?shù)拈g距測量值，故障件在超標的區(qū)段膠條比車門孔距長，膠條出現(xiàn)翹起不貼合的情況，水從這些區(qū)域進入到車內(nèi)。

由于尼龍扣釘?shù)陌惭b間距普遍為非等距設(shè)計，因此加工膠條安裝孔的工藝大多數(shù)采用手工打孔的方式，精度較差，因此需特別關(guān)注孔距的控制及檢驗。

圖12　某車型主密封膠條條尼龍扣釘?shù)拈g距

表2　故障件與標準件對比

接表1

3.2次密封膠條尾門膠條的質(zhì)量控制要點

（1）斷面尺寸

對于次密封膠條，斷面尺寸的重要性在前面已經(jīng)提到，此處不再贅述，需要重點說明的是A B處的膠條角度、厚度及拐點對漏水問題起到至關(guān)重要的作用，見圖13。

圖13　AB處漏水問題分析

（2）插入力及保持力

與主密封膠條不同的是，次密封膠條由于其與門翻邊連接的方式是通過骨架與密封唇邊將車身翻邊鈑金進行夾緊［5］。因此，還需關(guān)注膠條的插入力和保持力，即裝配過程的反作用力和保持拔出過程的拉緊力，插入力過大會導(dǎo)致膠條難以裝配到位，保持力過小將導(dǎo)致裝配面配合不良導(dǎo)致進水。表14是某膠條生產(chǎn)廠家對某密封條插入力和保持力的試驗報告。

表2　汽車密封條試驗報告

4　白車身的質(zhì)量控制要點

與密封膠條緊密配合的白車身作為密封的關(guān)鍵件，其重要性不言而喻。對于白車身的質(zhì)量控制要求本文只對整車工廠最常發(fā)生問題的幾項要點進行闡述。

4.1門內(nèi)間隙

門內(nèi)間隙即關(guān)門后對膠條泡管進行擠壓的安裝面到壓緊面的間距。對于前后側(cè)門，門內(nèi)間隙有主密封面內(nèi)間隙及次密封面內(nèi)間隙。

由于內(nèi)間隙的控制涉及到門、側(cè)圍型面、鉸鏈孔位置、門蓋調(diào)整等多因素的影響，制造的變差因素多；且無法實現(xiàn)快速的檢測，大多數(shù)整車廠均采用抽檢的方式；因此，內(nèi)間隙超差占漏水的因素比例較大?？刂坪脙?nèi)間隙是提升車門密封性的重要內(nèi)容。

4.2翻邊內(nèi)外板錯位、高度差、內(nèi)外板離空

對于次密封及尾門密封，白車身的翻邊尺寸是主要的控制要點，常見的故障模式及控制要求為：1、內(nèi)外板錯位：一般的設(shè)計狀態(tài)要求翻邊位置外板應(yīng)長出內(nèi)板1～1.5mm，實際控制中我們要求外板應(yīng)不低于內(nèi)板。2、不同位置翻邊存在高度差，一般要求高度差不應(yīng)大于2mm，具體還需要根據(jù)膠條斷面設(shè)計時翻邊的頂部到骨架預(yù)留的間隙而定。3、內(nèi)外板離空，由于鈑金型面、焊接及涂膠的影響，內(nèi)外板出現(xiàn)離空導(dǎo)致漏水的情況較多，一般要求離空量不大于1mm，具體位置還需根據(jù)膠條骨架的設(shè)計寬度進行定義。

5　結(jié)束語

綜上所述，乘用車車門密封的形成是一個復(fù)雜的過程，所涉及的工藝繁多、過程制造變差因素復(fù)雜，因此要對所有相關(guān)的質(zhì)量控制特性進行嚴格地控制。任何一個環(huán)節(jié)的失控均會導(dǎo)致漏水問題的發(fā)生，對具體控制特性的控制方法目前還是整車工廠不斷摸索的重要方向。

［1］徐建.汽車橡膠密封條的擠出工藝［J］.世界橡膠工業(yè)，2006，11.

［2］燕來榮.車用密封膠條的產(chǎn)品與技術(shù)詳解［J］.現(xiàn)代橡膠技術(shù).2012，01.

［3］陳海燕.汽車橡膠密封條技術(shù)概述［J］.橡膠工業(yè).2003，01.

［4］杜克強.張海華.車門密封膠條漏水因素以及解決方法［J］.裝備制造技術(shù).2013，11期.

［5］莫記燕.某車型后門框膠條和后側(cè)窗玻璃質(zhì)量改進［J］.企業(yè)科技與發(fā)展.2011，9.

Research Control Characteristic on Leaking of Passenger Car Door

Lingli Jiang
（SAIC GM Wuling Automobile Co.， Ltd.， Liuzhou， Guangxi， 545007， China）

Passenger car for vehicle sealing has strict requirements. Passenger car door sealing process is relatively complex， This paper introduced the main passenger car door sealing principle， structure， water leakage model.Through the specific fault analysis，this paper summarized method of preventing leaking problem，summing up the main control characteristics and method.

Primary Seal； Secondary Seal； Sealing Rubber Strip； Body in White

E-mail: lingli.Jiang@sgmw.com.cn

U260.6

A

2095-8412 （2016） 03-384-05

蔣玲麗（1985-），女，湖南省永州市人，本科，中級工程師，主要從事質(zhì)量檢驗、質(zhì)量體系方面的工作。