行李箱密封条漏水问题分析与控制措施探讨
2019-04-18许豪
许豪
行李箱密封条漏水问题分析与控制措施探讨
许豪
(上海汽车集团股份有限公司乘用车郑州分公司,河南 郑州 451482)
文章介绍了行李箱密封条主要结构、防水原理,分析了行李箱密封条漏水路径以及漏水的常见失效模式,提出来对应的控制要求,希望为后续的汽车行李箱密封条雨淋控制提供借鉴。
行李箱密封条;主要结构;防水原理;漏水路径;失效模式;控制要求
引言
行李箱密封条是行李箱密封系统关键组成部分,主要起到行李箱防尘、防水、缓冲减震等作用。本文重点分析了行李箱密封条主要结构、防水原理、漏水路径,并针对常见的漏水失效模式,提出了对应的控制要求。
1 行李箱密封条主要结构
图1 典型行李箱密封条主要结构示意
不同的车型,行李箱密封条结构不同。一般来讲,典型的行李箱密封条主要有泡管、密封齿、挡水唇边、金属骨架、密封胶、装饰唇边等重要部分组成,如图1所示。泡管一般由海绵胶组成,泡管的形状、壁厚、海绵胶性能决定了密封条的关键密封性能:压缩负荷。密封齿、金属骨架和密封胶共同组成了行李箱密封条装配U型槽部分。挡水唇边,材料一般采用海绵胶,挡水唇边需紧贴于钣金型面上起到挡水作用。装饰唇边也是由海绵胶组成,主要对行李箱内饰件起到包裹装饰作用。
2 行李箱密封条防水原理
行李箱密封条防水原理,一是密封泡管以正确地姿态以一定的压缩量压缩变形贴紧在行李箱内板密封面上,形成了行李箱内板密封面上的密封;二是挡水唇边和U型槽部分共同组成了装配部分的密封:挡水唇边和钣金接触,形成第一道防水结构,U型槽内密封齿和钣金止口干涉配合,加上密封胶辅助密封作用形成U型槽内防水密封。
3 行李箱密封条漏水路径分析
通过大量的实车漏水现象分析,行李箱密封条处的漏水路径主要有两种,如图2:
水流路径1:水从密封条泡管和行李箱内板之间进入车内。
水流路径2:水从密封条防水唇边进入,穿过U型槽内密封齿和密封胶进入车内。
图2 行李箱密封条漏水路径示意
4 行李箱密封条漏水常见失效模式
4.1 密封条泡管和行李箱内板之间进水
通过密封条的结构和防水原理分析,导致泡管和行李箱内板密封面之间进水的主要因素有四方面:
4.1.1行李箱内间隙过大导致的漏水
行李箱内间隙即行李箱关闭状态下,密封条钣金止口面到行李箱内板密封面的距离。内间隙过大,则泡管压缩量小,压紧力不足不能形成有效的密封,在雨水压作用下进水。为了保证行李箱关门力和关门品质,一般行李箱内间隙设计理论值在11.5±1. 5或者12±1.5之间,具体设计值大小需要根据密封断面设计确定。
控制要求:内间隙对漏水影响较大,需在项目阶段以及量产阶段采用专用内间隙测量尺进行重点监控。
4.1.2行李箱密封条压缩负荷小导致的漏水
压缩负荷是直接影响行李箱密封性能的主要因素,压缩负荷的大小直接决定了行李箱密封条在正确姿态正确压缩量情况下,形成的压紧力大小。不同车型压缩负荷设计定义不同,一般情况下行李箱密封条压缩负荷设计值在6±1.5N/ 100mm。
控制要求:压缩负荷需采用压缩永久变形测试专用工装测试,需要对每批次供货的密封条进行检测。
4.1.3密封泡管偏离密封面导致的漏水
密封条泡管压缩变形后理应接触在行李箱内板密封面上,如泡管向外偏转出现泡管顶部压力唇边未接触在密封面上的情况,会有密封泡管压紧力不足导致的漏水情况。如U型槽不能保证密封条泡管压缩变形时完全固定在钣金止口上,则泡管根部当受到向车外方向的作用力F时,U型槽倾斜,导致密封条整体向外偏转(如图3受力示意),极端情形下泡管在变形后压力唇边处于密封面外侧,压紧力不足,无法保证密封,导致漏水的情况。
改进要求:防止密封条在钣金止口上外翻,方法很多。比如缩小U型槽开口大小,增加密封齿厚度或跨距等等。本文介绍一种成本相对低廉的方法,在一侧增加限位凸台,限制U型槽翻转,保证密封条在钣金上的安装姿态。U型槽内增加限位凸台,如图4所示。
图3 行李箱密封条外翻作用力示意
图4 行李箱密封条U型槽增加限位特征示意
4.1.4密封条接角阶差太大导致的漏水
密封条接角处阶差太大,会导致接角两侧密封不严,进而漏水的情况。
控制要求:结合密封条压缩负荷以及密封条供应商工艺控制能力确定,一般定义密封条接角阶差≤0.3mm。
4.2 密封条U型槽进水
从U型槽漏水路径分析,常见漏水失效模式有钣金止口高度高、钣金两层板搭接位置阶差大、密封条断面符合性差等。
4.2.1止口高度太高,导致挡水唇边未同钣金贴合
止口高度高,导致挡水唇边未贴合钣金型面时,进入U型槽内水量大、水压大,会有漏水失效风险。
控制要求:监控单件止口高度,保证止口高度的稳定性。
4.2.2钣金搭接处阶差大
钣金搭接阶差高于密封胶高度时,如水穿过防水唇边和密封齿,密封胶封堵不严,无法形成有效密封。
控制要求:搭接位置阶差需要控制在密封胶高以下,具体阶差控制标准,还需要结合搭接钣金的单件切边公差来确认。一般情况下搭接区域阶差控制在1mm以下,则在密封胶的作用下即可保证不漏水。
4.2.3 U型槽密封齿不符合断面要求
密封条U型槽不符合断面要求,密封齿和密封胶未形成U型槽的有效密封。
控制要求:采用密封条断面投影十倍放大图进行确认,保证断面合格情况下,再行装车。
5 结论
综上所述,行李箱密封系统是由密封条和钣金组成的一个牵涉断面设计、工艺过程控制的系统。提高设计的容错性,提升钣金质量的稳定性,是提高行李箱密封条防水性能的关键。本文针对行李箱密封条常见的几种漏水失效模式:内间隙大、压缩负荷小、U型槽断面设计不合理等情况进行分析,提出了对应的控制要求,希望为后续的汽车行李箱密封条雨淋控制提供借鉴。
[1] 张兆红,蔡建华.乘用车行李箱密封条的结构设计[J].橡胶工业. 2008(55).
[2] 莫记燕.某车型后门框胶条和后侧窗玻璃质量改进[J].企业科技与发展2011(9).
Discuss Trunk Seal leakage Water analysis and control requirements
Xu Hao
(SAIC Motor Passenger Vehicle Company, Zhengzhou Branch, Henan Zhengzhou 451482)
Introduce the main structure, waterproof principle of trunk seal, analyze leakage water paths, common failure modes, propose control requirements, hope to provide reference for the rain control of trunk seal in the future.
Trunk seal; main Structure; waterproof principle; water leakage paths; failure modes; control plan
U467
A
1671-7988(2019)07-75-03
许豪,硕士,助理工程师,就职于上海汽车集团股份有限公司乘用车郑州分公司,主要从事车身及附件相关研究和应用工作。
U467
A
1671-7988(2019)07-75-03
10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.07.025