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汽车密封性的检测方法与密封性设计技术

嘉峪检测网        2019-01-15 09:34

一、密封性定义及检测方法

所谓汽车密封性笼统的来讲可以分为白车身密封性和整车密封性。所以,为了便于分析和测量,汽车车身密封性在实践经验中通常分为白车身气密性和整车气密性两个阶段来进行测试分析。

测试时通过气密性测试仪测量车身内部空气压力与车身外部压力的差值,单位为英寸水柱(in/WC),测试试验设备显示屏显示的气流量即为泄漏量,气流量单位为立方英寸/每分钟(SCFM)。

 

 

二、白车身气密性

 

白车身气密性是指通过向密封的白车身内充气来检测白车身密封性能,可以用来评定白车身的涂胶、焊缝、隔断块、密封填料等在搭接区域的密封效果,并能够分析白车身密封的主要泄漏点和泄漏量。

 

 

1、常见问题

 

 

1)车身密封胶密封失效

  • 涂胶位置偏离焊接面导致密封失效;

  • 涂胶量不足未填满焊缝导致密封失效;

  • 焊缝搭接面无密封胶或涂胶长度不足,设计或操作均有可能造成。

 

2)涂装密封胶密封失效、涂胶位置偏离或涂胶量泄露点密封失效

3)隔断块、密封填料密封失效

  • 隔断块型面与钣金空洞不匹配;

  • 隔断块、密封填料发泡后未有效封堵孔洞。

4)钣金焊接圆角或多型面不匹配或者设计间隙导致密封效果差

  • 可能原因为零部件质量或工装拼台造成;

  • R角不匹配导致的拐角处焊缝较大。

 

 

2、提升方法

 

 

1)车身密封胶密封效果改进的方法

  • 涂胶位置偏离焊接面导致密封失效

现在国内的汽车厂车身密封胶喷涂一般采用机器人涂胶和人工涂胶两种,机器人涂胶可以通过调整机器人参数,调整涂胶轨迹至合适的位置。人工涂胶因操作不稳定,可以采用设计涂胶导向工具,规范涂胶位置。

  • 涂胶量不足未填满焊缝导致密封失效

当发生焊缝较大,涂胶未填堵焊缝时,可以适当增加涂胶直径,尤其在拐角可能因钣金错边造成焊缝较大的部位,在涂胶工艺设计时就需要考虑适当增加涂胶直径。同时需要调查钣金型面是否合格,工装定位是否正确,确保钣金搭接的稳定性和正确性。

  • 焊缝搭接面无密封胶或涂胶长度不足

因设计或操作均有可能造成,改进方案则要通过气密性设备测试确定相应的泄漏点,然后对涂胶的位置和长度做明确规范,同时配合机器人参数调整或者涂胶导向辅助。

 

2)隔断块、密封填料密封失效

  • 隔断块型面与钣金空洞不匹配

通过数模设计和实际造车对比来进行相应的设计。

  • 隔断块、密封填料发泡后未有效封堵空洞

发泡材料的发泡倍率一定要适当,并结合车间烘烤温度曲线做详细验证。发泡材料发泡倍率并不是越大越好,过大过小都不好,公司某车型隔断块测试中就发现,发泡倍率过小难以密封空洞,然后将发泡倍率调大,结果又发生了发泡胶应力过大顶歪隔断块骨架造成密封不严的问题。且发泡倍率过大的话会造成发泡材料的透水率较大,密封效果也会变差。

  • 钣金焊接面不匹配导致密封效果差

钣金焊接面不匹配要从钣金型面设计、零部件质量、工装拼台准确性、员工标准化操作等几方面进行提升,确保设计合理,质量达标,拼台稳定,员工标准化操作到位。

 

 

3、过程控制

 

 

白车身气密性质量提升除了需要严谨设计,更重要的离不开过程质量控制。因人机料法环各个环节均有可能产生变异,因此做好全面持续的过程监控必不可少。管理人员需要制定全面详细的质量管控图,工段内的员工互检、班组长抽检、工程师抽检、质量部在不同制造阶段设定质量检验站进行检验。

 

三、整车气密性

整车气密性测试类似于白车身气密性,是在静止状态下关闭全车门窗,然后在整车一个门窗上接上气密性测试仪,分别开启内循环和外循环的测试气体泄漏量。影响整车气密性的因素主要有白车身气密性,车门车窗配合,胶条型面,空洞密封胶塞堵贴装配,管路密封棉,螺栓门把手等装配后空洞等等。

 

提升整车气密性的方法如下:

1)门窗泄漏量控制

控制门窗泄漏量需要从门窗配合调整、密封胶条型面、密封胶条装配等方面进行控制。尤其是门窗配合除了需要关注外表面配合,内间隙控制会直接影响胶条密封效果。

2)各空洞密封堵塞、堵贴装配到位

如因下工序被其他零部件装配覆盖导致质量检验部门检测不了的堵塞,车间内部重点设定互检工序进行确认。

3)管路密封、通风道等密封到位

空调管、水管等装配时需要确保居中装配,密封泡沫棉、密封胶塞与钣金平整贴合,不褶皱等。同时对于一些隐蔽部位,在气密性测试时需要重点关注。

 

四、密封系统设计趋势

设计趋势主要从模块化、密封条、复合挤出、滚压式工装等几个方面来讨论。

 

 

1、模块化设计

 

北美一些汽车密封条制造厂商已经突破了传统生产密封条的模式,而是与汽车零配件厂合作,向一些整车厂提供一种同时装有导槽与侧条等密封条的组合框架,或车门整件,这种方式顺应了当代汽车零部件工业的模块供货方向发展的潮流。

 

 

2、彩色密封条

 

目前美国等工业发达国家的密封条生产企业已开发出彩色密封条,以满足不同用户的需求。

3、环保密封条

为减少密封条在生产过程中的污染及粉尘飞扬而采用母胶型颗粒状的硫化剂及促进剂等作添加剂;禁止有毒性或在生产过程中产生致癌物质的原材料用作生产原料;很少采用盐浴硫化和玻璃微珠沸腾床硫化的生产工艺,而采用清洁的微波连续硫化生产工艺。

4、回收再生密封条

采用易加工,性能优于橡胶,综合成本较低,废料可回收利用的热塑性弹性体、浇注型弹性体和混炼型弹性体等材料,来替代不可再生利用的三元乙丙橡胶。目前美国有关公司生产的热塑性弹性体已用于福特、大众、丰田和奔驰公司生产的汽车。

 

 

5、可变截面密封条

 

 

在密封条制造过程中,挤出时应用可变口型技术,即利用计算机控制挤出口型的变化,根据需要在转角部位和连接车体或夹持部位,使截面发生“渐变”或“突变”。有的使海绵泡管位置、壁厚、大小发生变化,一次挤出在长度方向的截面可变的型条,这样使密封条能更好地与主体匹配、密封,使外观更完美。

6、复合挤出技术

在密封条挤出过程中,现在从双复合、三复合共挤出工艺,即硬质胶(软质胶)、海绵胶、金属骨架共挤出发展到四复合挤出,或更多复合的共挤出,使不同胶种、不同材料、不同颜色的胶料共挤出,而且实现了在线静电植绒,可达到单面或双面植绒,同时可在线进行喷徐聚氨酯、硅油或其它涂层。

 

 

7、滚压式工装

 

 

在安装密封条过程中,以往采用木榔头捶击式安装,劳动强度大,密封条外观容易受损,现在逐渐改用滚压式工装(Roll Forming),它是一种带有转子的气动工具,可液压密封条的夹持部分,使它在不同安装部位都能达到均匀一致的装配效果,减轻了装配工劳动强度。

高的密封性会给人舒适的享受,也会给车子加分,在研发中已经越来越重要了,特别是在高速行驶中,好的密封性就更为重要了,能降低很多噪音。

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来源:汽车大漫谈