某车型侧门门槛漏水问题分析及改进

2018-06-19曾伟强

汽车与驾驶维修(维修版) 2018年5期

曾伟强

（上汽通用五菱汽车股份有限公司 545007)

1 背景

车门密封胶条是汽车的重要零件部之一，能够有效的防尘、防水、缓冲减振、隔音降噪及装饰钣金等，保护和维护车内小环境。一旦密封失效，就可能导致车厢内漏水，容易引起车身锈蚀，同时，还会加大汽车行驶过程中的风噪声。因此，车门密封条是汽车零部件中技术含量较高的零部件之一。

车门密封胶条经常使用到的橡胶材料为三元乙丙橡胶，简称为EPDM；此外还有热塑性弹性体，简称为TPE。三元乙丙橡胶在汽车密封材料中使用比较广泛，是生产密封条的最主要材料。这种材料一般是由乙烯、丙烯单体以及一些二烯烃混合而成，因此物理特性为耐热，对臭氧也有一定的承受力，耐紫外线性强，并且在压缩以及永久变形方面有一定的特殊性[1]。

车门密封条主要分为主密封胶条和次密封胶条。主密封胶条又叫车门头道密封胶条，主要起到防水、防尘、隔音、隔温、减振以及装饰的作用。其结构主要有2种：一种为全海绵胶泡管；另一种由密实胶基体和海绵胶组成。主密封胶条粘贴或镶嵌在车门上，与次密封胶条配合，以增加车门与车体之间的密封作用。次密封胶条也叫二道密封条，主要安装在侧围止口边上，起到车门与侧围之间的密封与装饰作用。次密封胶条不但要保证密封性，还要承受关门时的冲击力，因此它既要有弹性，也要有韧性，主要由密实胶基体和海绵胶泡管两部分组成。密实胶内含有金属骨架，起到加强胶条的定型和固定作用。

笔者所在公司某车型在量产前期生产过程中，出现侧门门槛漏水问题，且故障发生率一直居高不下。漏水问题造成整车一次下线合格率偏低,导致返修量大，同时也严重影响整车质量，急需解决。

2 原因分析

为解决侧门门槛漏水问题，首先需要确认漏水路径。漏水攻关小组成员通过漏水故障车淋雨试验，包括线上八分钟淋雨试验以及线下淋雨试验，确认了漏水路径。侧门门槛漏水问题症结为，主密封胶条下部胶条湿侧唇边内存水漏入门槛，门槛积满水后往上涌，从门内板排气孔与次密封胶条缝隙漏入车厢内，如图1所示。通过人、机、料、法、环五大要素排查问题的原因。下面就从以下几方面的原因进行分析。

图1 门槛漏水路径

2.1 侧门门槛区域没有有效的排水结构

设计上，由于受到铰链布置的影响，主密封胶条湿侧唇边与钣金铰链安装面不贴合，胶条外侧不防水，产生进水点。车辆淋雨时，水可以沿着主密封胶条湿侧唇边往下流到门槛区域（图2）。到了门槛区域，车门密封条湿侧唇边与侧门内板是贴合状态，形成一个密闭腔体，易存水。从铰链侧流下的水在此处越积越多，在关门状态时，密封条泡管被压缩，水从胶条安装面进入主密封胶条和次密封胶条之间，即门槛处（图3）。由于没有设计有效的排水结构，门槛处积水越来越多，最后通过次密封胶条，进入到车厢内，造成门槛漏水现象。

图2 雨水流到门槛区域

图3 雨水进入主、次密封胶条之间

2.2 侧门与侧围之间的密封间隙偏大超差

侧门与侧围之间的密封间隙也是影响车门密封性能的主要因素。为了保证车门的关门力及关门品质，主密封胶条的压缩负荷一般控制在2.0～4.5 N/100 mm，密封条泡管与侧围的压缩量一般为5～6 mm；次密封胶条的压缩负荷一般控制在2.0～4.0 N/100 mm，密封条泡管与侧围的压缩量一般为3 mm。如果侧门与侧围之间的密封间隙偏大,会导致密封条泡管与钣金的干涉量不足,产生密封不良现象。

现场抽查了一台门槛漏水故障车（左边漏，右边不漏），密封间隙标准13±1.5 mm，实测左后侧门下部与侧围密封间隙为15.5 mm，超上差1 mm，不合要求；右后侧门下部与侧围密封间隙实测为13.5 mm，满足要求。检测结果与实际门槛漏水故障相对应。漏水攻关小组成员经过查看某个月侧门与侧围之间的密封间隙数据，发现该间隙长期偏大超差。密封间隙偏大超差导致密封失效，是造成侧门门槛区域漏水的主要原因。

3 解决措施及验证

经过以上分析，漏水攻关小组成员确认了造成侧门门槛漏水问题的主要原因有2点：一是侧门门槛区域没有有效的排水结构；二是侧门与侧围之间的密封间隙偏大超差。

要解决侧门门槛漏水问题，需要从以下几个方面进行改进。

3.1 侧门门槛区域增加排水结构

从上面的分析可以看出，侧门门槛区域漏水的症结在于门槛区域积水过多，但是门槛位置没设计有效排水结构，导致未能有效排水而产生门槛漏水。为了解决门槛区域的漏水问题，需要增加排水结构，排水结构有以下几种验证方案。

（1）在主密封胶条泡管的湿侧和干侧各开几组排水孔。这样就可以将门槛里的水通过主密封胶条排水孔流出车外，可以解决门槛漏水问题。经过实车淋雨验证，效果显著。但是由于主密封胶条的排水孔是干侧和湿侧贯通，如果排水孔开得过多，容易引起漏灰问题。综合起来考虑，该方案虽然可以解决门槛漏水问题，但是会引起门槛部位漏灰的风险，所以最终没有采取该方案。

（2）在侧围外板的门槛部位开排水槽。在排水槽处侧围外板与主密封胶条的泡管存在间隙，门槛的积水可以从这个间隙流出，可以解决门槛漏水问题。但是在侧围外板的门槛部位开排水槽，开门状态下可以看到该排水槽特征，影响外观质量。另外，排水槽的位置能起到排水的作用，也会有漏灰的风险，综合考虑，还是没有采取该方案。

（3）在侧门内板开排水槽。通过优化侧门内板结构，在侧门内板底部加开2个排水槽.在排水槽的位置，主密封胶条湿侧唇边与排水槽之间是离空的，门槛区域的积水可以从排水槽排出，有效减少了门槛区域的积水（图4）。通过在侧门内板增加排水槽设计，就可以保证没有积水可以通过次密封胶条进入车厢内，从而从根本上解决了侧门门槛漏水的问题，且不会产生其他不良影响。最终漏水攻关小组成员一致确认，采取该方案。

3.2 车身车间按照标准要求控制侧门与侧围之间的密封间隙

侧门与侧围之间的密封间隙对整车的密封性能有很大影响，为了保证车辆的淋雨过线合格率，要求车身车间对侧门及侧围的制造过程加强监控，保证钣金的制造质量，钣金型面控制在设计范围内。同时，严格控制侧门与侧围的装配准确性，调整装配工艺，加强对侧门与侧围之间的密封间隙检验，确保密封间隙满足设计要求，不会对车门密封产生不良影响[2]。

通过以上几条措施的实施，有效解决了侧门门槛区域漏水的问题，漏水故障率从最高的6.65%下降到0.10%，保证了整车一次下线合格率，极大提升了整车质量，同时提高了用户满意度，为公司产品树立了良好的品牌形象。

4 结束语

通过对该车型侧门门槛漏水问题的分析及设计改进，得出以下经验，在以后进行产品设计开发时应当注意。

侧门门槛漏水的问题主要是侧门门槛区域没有有效的排水结构，侧门与侧围的密封间隙偏大超差导致侧门门槛漏水。后续设计车型将借鉴此次经验教训（更新相关DFMEA），设计时要充分考虑门槛区域的排水结构，确保门槛区域不能有积水，尽量把问题在设计阶段杜绝掉，减少后期的更改。同时严格控制侧门与侧围的密封间隙，保证密封效果良好。