发表时间：2020-07-30T16:35:39.883Z 来源：《工程管理前沿》2020年第11期作者：王帅[导读] 近年来，经济的发展，促进我国科技水平的提升。伴随科学技术的进步，汽车产业发生了非常大的变化，各个零件以及材料开始向着更加高端的方向发展。
摘要：近年来，经济的发展，促进我国科技水平的提升。伴随科学技术的进步，汽车产业发生了非常大的变化，各个零件以及材料开始向着更加高端的方向发展。汽车封条是汽车的重要零件组成部分，那么要使汽车的性能更加优越就需要对汽车车门封条的系统结构以及功能进行分析和研究，这也是保证汽车质量和汽车安全的一种手段。本文就汽车车门密封研究现状及其改进措施展开探讨。
关键词：汽车车门；密封技术；结构设计引言
随着汽车的日益普及，人们对汽车性能的要求也越来越高。汽车密封系统是确保汽车密封性能的重要组成部分，车门密封系统作为汽车密封系统的核心部分对于整车的密封性，驾乘的舒适性起到重要作用。 1汽车车门中所涉及到的密封系统与材料的分析首先，汽车的玻璃导槽，需要在汽车的玻璃四周以及钣金的接触面上进行安置，材料为EPDM和TPE。其次，内水切。主要位置是门内部和玻璃的接触面，主要使用的材料是EPDM；外水切，位置为门外板和玻璃的接触面，主要材料是EPDM。最后，门密封条，位置为门钣金周边以及车身的接触带，材料是EPDM；门槛条，位置为车门以及门
槛的密封处，材料为EPDM。汽车密封条经常使用到的橡胶材料为三元乙丙橡胶，简称为EPDM，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，这种材料一般是由乙烯、丙烯单体以及一些二烯径混合而成的。因此物理特性为耐热、对臭氧也有承受力、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。这成为生产密封条的最主要材料。热塑性弹性体，具有塑料和橡胶的双重特点，也节省了硫化的工序，这样，在断面控制上会体现更加精确的特点。此种材料在性能上具有加工便捷的特点，在条件允许的情况下，还能够回收利用，没有太高的污染和消耗。 2汽车车门密封技术研究现状在车门结构设计研究方面，郑州日产汽车有限公司基于有限元模型研究了汽车前门结构和性能；广东松山职业技术学院实验研究了车门尺寸结构偏差对汽车密封性的影响。在密封条结构研究方面，上海通用汽车公司针对CN200S车型车门漏水问题研究了橡胶密封条的工作原理和结构；北京汽车股份研究院实验了车门密封条的压缩量等性能，研究了密封条结构与车门关门声品质之间的关系。在密封材料研究方面，长城汽车股份有限公司研究了汽车车门密封条的材料配方和制造工艺，分析了密封VOC中有害物的挥发性，并提出了使用高闪点石蜡油的改进方案；江西昌河汽车有限公司研究了基于EPDM材料的车门密封胶条的设计和制造工艺。 3车门位置上的密封结构以及密封功能分析 3.1玻璃导槽的分析和研究
玻璃导槽的密封主要是在车门的玻璃周围位置上，紧紧地贴合在金属玻璃之上，与车门玻璃之间没有过多的缝隙，主要是依靠唇边的变形来对玻璃导轨进行作用，进而发生让玻璃的移动更加平滑。玻璃
导槽在汽车中的主要作用就是引导，引导车门玻璃的升降，同时兼顾有防水防尘以及防噪声的作用。在汽车玻璃导槽的设计过程中，需要做好适当的密封以及滑动分析，若是密封不够紧密，那么所造成的后果就是汽车移动的过程中，玻璃发生晃动，甚至产生漏水现象，但是密封的紧实程度需要掌控在一定的范围内，不能过度，需要保持在一定的范围之内，否则汽车玻璃很难进行升降，阻滞性较强。要使玻璃导槽正常工作，减少因为摩擦力不正确而产生的偏移现象，在设计的过程中需要把唇边做好内外的校对，平衡玻璃内外的支撑力。
3.2内水切
内水切安装在轿车前车门车窗内侧，它的主要作用是防水、防尘和隔离噪声。该密封条在与车门装配时要求与车体配合牢固可靠，对尺寸、材料性能等方面有较高的要求。图1示出内水切的总成和局部放大示意图。图2示出内水切的典型断面图，图3示出虚拟装配中内水切的断面结构。从图2和图3可以看到，内水切和车门钣金、门内饰板、玻璃3个零件同时接触，因此在设计时一定要考虑3个边的受力情况和结构特征。在与玻璃接触的部位进行了植绒，增大耐磨性；在与钣金接触的地方设计了唇边，防止钣金脱出；在与内饰板接触的地方设计了沟槽，增加连接的强度。
图3虚拟装配中的内水切断面 3.3汽车的外水切分析外水切的主要位置是在汽车车门以及车窗的外侧位置上，那么使用密封条，对车门进行安装的过程中必须做到牢固和可靠。在密封条的位置上和车窗玻璃之间需要在表面质量以及外观面方面做好材料尺寸以及材料外观质量等方面的衡量，汽车要做到安全舒适，这些方面都具有较高的要求。外水切和内水切相对比，结构上相对没有那么复杂，并且在和玻璃相交界的位置上本身就存在植绒，不像内水切需要单独设置。外水切和钣金接触的位置上会有唇边以及金属骨架的构成，以此增加外水切和钣金接触过程中的紧固性。因为外水切是汽车的一种外观条件，因此可以使用一些亮条来装饰，增强汽车外水切的美观效果。
3.4门密封条门密封条安装在前后车门上，用嵌接在密实胶部位的尼龙扣钉分别与前后门的下部凸缘、侧缘相连接，关门时海绵胶唇受压变形，以满足前后门下缘、侧缘与车框之间的第1道密封，俗称“头道”。该类产品在挤出断面、接头、扣钉孔间距偏差及外观等方面要求非常高。 4车门密封改进措施
4.1车门结构优化车门的质量与汽车的密封性和安全性息息相关。差质量的车门容易发生变形，导致汽车振动和噪音的扩大，降低汽车密封性能和安全性，用户乘坐舒适性差。有必要对车门内板、外板、窗框、车门铰链等进行综合性优化设计，改善车门结构。
4.2采用高性能的密封材料汽车密封材料主要分为橡胶类和塑料类，两者从工艺上比较，塑料和热塑性
弹性体材料类密封条制造工艺比橡胶类少了加热硫化过程，工艺和设备相对简单。而单一材质的密封件性能一般不是很好，复合材料制造的密封件性能相对较好，已成为发展趋势。在研发和使用高性能材料制造的密封件时还需兼顾其结构设计、制造工艺、环保性和安全性等因素，以适应越来越严格的政策制度和用户要求。
4.3车门密封系统边界环境的确定设计密封系统结构断面时，需要确定密封条与周边环境的关系。设计过程中既要考虑反作用力，又要考虑密封性能。在确定车门密封系统结构时，需要考虑边界环境因素。根据车门密封系统周边环境影响因素及参照市场同类产品。可以输出初版的车门密封系统断面。进一步利用CAE分析优化密封系统断面。郑州汽车内饰改装
4.4密封件结构优化车门上的密封件比较多，包含车门密封条、门框密封条、车窗玻璃导槽密封条、挡水密封条、密封膜等等，密封件的结构设计优劣直接影响车门的密封性。利用有限元法对密封件进行结构分析对改进密封件结构设计和压缩性能有很大帮助，优化密封件的各处材料分布厚度和形状，综合优化密封件的变形特性。此外，需要选择合适的公差，防止密封条安装过紧或过松情况的出现，密封空隙太小会使车门关闭力极大提高，而密封空隙太大会使密封件失去应有的密封效果。
结语
车门密封条系统包括玻璃导槽、内水切、外水切、门密封条及门槛条等，是车门的重要组成部分，起
到连接钣金、玻璃及内饰板等的重要作用，也是重要的外观件之一，众多国产汽车在车门密封方面还有很大改进的空间，可从车门结构优化、车门关闭力、密封件结构优化和密封材料四个方面改善国产汽车密封性能，提高国产汽车的品质和乘车舒适性。
参考文献
[1]王少伟，兰天亮，李梦帆.浅议汽车侧门结构设计中的CAE应用[J].智能制造,2017(06):31-39.
[2]赖颖.车门尺寸偏差风噪声形成机理及气密性分析[J].汽车实用技术,2018(18):102-105,111.
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