当今时代,社会经济发展迅速,特别是我国汽车产业发展更为迅猛,汽车正在加快进入人们生活中,成为人们出行时首选交通工具,随着人们生活水平不断提升,对于汽车实用、安全等多方面提出了使用要求。
在进行汽车整车设计过程中,其中有一类非常重要的零部件就是汽车的密封条。密封条主要用于车门门框、车窗、前挡风、后挡风和行李架等部位,其作用就是对车辆起到密封、降噪、减震保护等。
密封条作为汽车中比较重要的一类零部件,对车辆密封、降噪、减震等方面都具有非常重要的作用。
车门密封条设计策略
在进行车门密封条设计过程中,第一步应从车门开始进行设计,以此明确车门密封面以及门洞止口线,然后结合当前比较典型的断面以及以往的设计经验和相关数据信息,对车门密封条开展断面部分的设计,在整个设计过程中,要特别注意将车门预弯、车门和门洞止口两者之间的间隙大小、车门密封形式和密封结构等多方面因素都要考虑其中,以此为基础开展相关设计工作。
1、车门密封形式
根据密封功能进行分析,以此为前提来确定当前汽车车门密封条所用的密封形式,通过对断面密封进行分析确定应选择什么样的密封结构,通常情况下可将其分为三种类型:
第一种为对车身本体进行密封设计;第二种是和车身壳体进行装配后对固定部件、车身进行密封设计;第三种是装配至车身主体后需要多次反复使用的密封设计。在进行实际设计过程中,应结合实际设计需要来确定与之相适应的车门密封形式。
2、密封条压缩永久变形性能
对于车门所使用的密封条,主要是采用海绵橡胶,对其进行发泡处理,然后加入硫化制作而成,通过对硫化橡胶施加压缩应力,卸除应力后,硫化胶会发生一定的形状变化,这种变化无法进行恢复处理,可将其称为永久性变形。
如果因压缩的原因发生永久性变形,到达一定程度后,橡胶密封条自身的应用性能会随之降低,随着时间的增长丧失应用价值。换句话说,要想确定橡胶材料制作的密封条质量好坏以及使用寿命,压缩永久变形程度是起决定性作用的一项重要指标。
汽车密封条工艺性提升策略
汽车的整车厂和一级供应商在汽车密封条的产品设计过程中,往往只注重产品的功能性要求,对于产品的工艺性通常考虑不全面,因为他们对产品的工艺性缺乏了解,导致设计出来的产品局部结构无法实现,或是在产品的生产制造过程中产生缺陷,废品率高,由于产品设计问题导致生产效率低。
1、避免密封条产品设计无法实现的结构
不能过于强调密封条的功能性而忽略了密封条的工艺可行性,再好的功能性如果无法实现等于功能性为零,见图1。
图1 注塑胶位中空的结构无法实现
2、密封条设计中需要考虑注塑产品位置的壁厚,防止产生缩痕
我们必须认真考虑密封件注塑产品位置的壁厚,尤其是涉及到产品重要外观区域的位置,产品的缩痕会直接导致零件报废。尤其TPE模具,由于产品结构限制而无法增加水路进行冷却的位置更要引起重视,见图2。
图2 注塑产品胶太厚会导致缩痕产生
3、密封条设计中需要考虑产品的脱模
密封条设计必须考虑产品在模具中怎样脱模,在产品设计过程中做到脱模方向要开敞,避免出现倒扣。如果产品设计有倒扣,模具零件不可避免的要强脱,极大的增加了产品开裂和变形的风险,产品的废品率高,见图3。
图3 密封条注塑产品设计存在脱模倒扣
4、密封条设计中需要尽量简化设计
密封条的产品设计时,在不影响产品功能性和外观的前提下,尽量简化设计,简化模具机构,提高产品生产的稳定性和生产效率,见图4。
图4 密封条注塑产品简化设计
5、密封条设计中有时需要做出合理的预变形处理
为了保证密封条产品工艺可行性,有时在产品设计中要加入预变形处理,使得产品生产变为可能。对于一些产品脱模过程中不可避免的变形,在产品设计阶段要进行补偿,产品达到最终使用要求,见图5。
图5 密封条截面打开预变形
对于汽车设计和生产而言,汽车密封条作为较重要的组成部分,在进行实际设计过程中应多方面考虑,通过科学设计,多次总结分析等才能完成初步设计,同时还要认真考虑工艺性,最终设计出安全、可靠的汽车密封条。
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