1、概述

该设计指南适用于整体式车门结构车型的密封系统开发。主要介绍整体式车门结构密封系统的设计流程、设计要求等，并对密封系统的材料、工艺等做了相应的介绍，为后续整体车车门结构的密封系统设计开发提供指导。

 

2、整体式车门结构密封系统功能要求

轿车密封性设计是针对车身室内居住环境改善，提高车身防腐蚀性要求而进行的。主要包括

a、防止尘、沙、雨、污染气体进入车内；

b、防止振动、噪音、热量侵入车内；

c、防止腐蚀介质侵蚀车身板件；

d、装饰作用：对车身外露钣金的遮蔽，与内饰件配合起装饰（如：包布密封条与内饰板配合）。

 

密封系统的功能及外观要求:

a、满足密封要求：使密封条有足够的压缩量与接触面积，保证密封条在公差范围内具有良好的密封效果；

b、满足整车NVH性能要求；

c、满足工艺要求：密封条断面及接角的实际应该利于工艺生产，且易于产品一致性的控制；

d、满足外观要求：密封条的设计外观应该具有良好的外观效果，且外观质量一致性容易控制；

e、满足装配要求：满足插拔力要求，既能易于装配，又能保证不易脱落；

f、满足开关门力要求：车门关闭速度计算，保证前后门关门速度≤1.2m/s；

g、满足成本要求：密封条断面、接角及材料的选用在满足功能前提下需降低生产成本，既要考虑材料的成本，又要考虑生产时间及人力资源成本；

h、满足标准要求：满足气味性、耐久性、耐候性等标准要求。

 

3、整体式车门结构密封系统设计流程

3.1 密封系统设计流程大致如下：   

密封条布置→断面设计→断面分析→钣金数据完成（密封面、密封间隙、钣金止口等确定）→数据分析→密封条接角数据完成，数据冻结→送件，装车验证→问题整改、优化→SOP。

3.2 密封系统的布置

密封系统的布置，前舱密封条比较简单，要求也相对较低，在密封的基础上主要考虑阻挡发动机噪声的向后传递，在此不再做详细论述；背门密封条的布置，与单道密封相似，重点是OPENING-LINE的布置，并考虑密封条与周边部件的配合关系，比如铰链、气弹簧、护板、玻璃等，在此也不做详细论述；对于密封系统的布置，难点是侧门的布置，一般车门采用两道密封。

密封系统的布置总的思路是按照可行性分析定义的A、B主截面，对B柱、铰链、门锁等比较重要的部位进行详细布置，在布置的过程中，可根据需要增加截面线的数据。

密封条的布置应把握“平顺、均匀”原则。

根据截面线表达内容的不同，选择不同性质的平面截取截面线，B柱的截面线垂直于parting-line进行，铰链附近的截面线垂直于铰链轴进行，其他部位垂直于B&R-line进行。

与铰链轴线的距离不同，密封条的压缩情况也是不同的。

 

3.3 门框上段截面线

考虑要点：

a、由于密封条的反作用力，门框上段有向外的轻微变形，所以门上段车门内板及窗框加强板需要做预变形，另外考虑到车辆高速行驶的过程中，由于车门内外气压不一样，车门钣金受到内外空气的合力方向向外，因此车门窗框应比侧围低，一般为2mm；   

b、密封条的压缩量要合理，具体要求在下面密封系统的设计要点里有详细描述；

c、钣金的走向要考虑拔模方向，特别是门洞条的密封面受B&R-LINE的约束，车门内板局部位置的会有成型困难的风险，如铰链位置，门槛转角位置等；

d、呢嘈与窗框装饰板的配合要考虑外观要求，具体要求在下面密封系统的设计要点里有详细描述。

3.4 A柱处截面线的确定

考虑要点：

a、基本要求及尺寸同门框上段截面线；

 

b、此处接近铰链转轴，因此呢槽上与侧围配合的披风在关门的过程中容易卷起，此处需要做运动校核分析；

 

c、A柱前端一般都在车门上布置外后视镜或角窗，此处需考虑后视镜底座或角窗与呢嘈的配合关系，如后视镜底座的上边尖角的配合结构、角窗与导轨及呢槽的配合结构等。

 

3.5 B柱截面线的确定

考虑要点：

a、B柱附近前后门在关门的时候由于与铰链轴线距离不同，因此前后门框密封条的压缩量和压缩面积刚好是相反的；

b、尽量增大B柱钣金的包络面积，以增加B柱的强度，满足碰撞法规要求；

c、在满足密封的前提下，要使车门钣金与B柱钣金相协调，不能使后门在开启过程中与B柱干涉，保证在后门开启的过程中与B柱保持有5mm的间隙。

3.6 铰链位置截面线的确定

考虑要点：

a、由于铰链的设计一般考虑沿用成熟产品，而且此处空间一般都比较紧张；

b、由于B柱地方前后密封条共用B柱钣金，所以在B柱后门上下铰链与前门锁之间的密封条走向要保证前后门统一协调； 

c、前门与翼子板、后门与前门之间的PARTING-LINE的确定要根据铰链的布置进行，以确保门在开启的过程中不发生干涉，并保证最小间隙，而铰链的布置对密封条的走向有很大影响，所以在布置铰链的时候要一起综合考虑。

3.7 门锁位置截面线的确定

考虑要点：

a、门洞条的密封面由于锁的布置可能无法与其他地方的密封量保持一致；

b、一般锁扣下部布置接触开关，因此在做密封线的时候需预留足够的空间；

c、一般都需要在B柱锁扣处做一个小凸台用以满足密封要求，并避开门锁；

d、主密封条在此处的密封线比较扭曲。

3.8 门槛压板处截面线的确定

考虑要点：

a、要综合A、B、C柱上下护板及门槛压板的配合方式，定义门槛压板与门洞密封条披风的配合形式；对于门洞密封条，一是门洞密封条披风包住门槛压板，二是门槛压板压在密封条泡管处的缝隙处，不影响密封性能，三是门槛压板完全压住门洞密封条，这样外观效果较好，但密封条不起到密封效果；

b、一般由于车门在实际中有下垂的趋势，因此此处主密封条的压缩量一般可以考虑稍小。

3.9 主密封条密封线的确定

与门洞密封条不同，主密封条的密封线需要在完成所有的截面线后，与车门钣金一起进行。原因是根据截面线所形成的主密封条密封线不平滑，而且如果完全依照截面线去构造钣金的话，会出现很多扭曲的平面。一般是车门锁部位及铰链与限位器部位密封线的走向比较弯曲。

因此，主密封条密封线应该与BIW工程师共同确定，既要保证密封线过渡平滑、满足密封要求，又要保证钣金的成型性。    

          

4、整体式车门结构密封系统设计要点

密封条的大致分类及安装位置描述:

密封条按照其安装的不同部位，大概分为：门洞密封条（安装在门洞钣金的翻边上）、主密封条（安装在车门钣金上）、背门密封条/行李箱密封条（安装在后围止口上）、发动机舱密封条（安装在前舱钣金、发盖钣金或者前风挡下装饰板上）、玻璃呢嘈、固定玻璃胶条（安装在前后风挡玻璃或者三角窗玻璃周边）等。

 

 

以下就主密封条、门洞密封条、玻璃呢槽、外水切的设计要点做简要描述：

4.1主密封条设计要点

4.1.1 主密封条各位置的配合关系如下图所示:

                     

4.1.2设计要点:

a、布置设计校核：主密封条采用3M胶带粘贴，布置时不能出现急剧拐弯、连续拐弯的情况，因为实际装车时会使3M胶带所受应力过大，粘贴不牢靠；

b、密封面校核：如右图所示，密封面设计时，需要考虑密封面与铰链在此位置的旋转方向尽可能垂直，这样可以保证理论压缩量与实际压缩量一致；

c、压缩量：根据泡管大小，压缩量A一般为（4 ～ 5）mm；

d、周边件的配合间隙：

1）、主密封条安装间隙：B=0.5mm；

2）、窗框饰板与主密封条根部间隙：C ≥2mm；

3）、窗框饰板与侧围外板间隙：D ≥6mm。

备注：设计时需要注意不同位置的主密封条压缩方向不尽相同，同时还要考虑钣金的SE问题。    

 

          

4.2门洞密封条设计要点

4.2.1门洞密封条各位置的配合关系如下图所示：

4.2.2设计要点：

a、布置校核：   

 

1）、避免出现急剧拐弯的位置；

2）、拐角处R角（图Ⅰ）大于80mm或角度（图）大于78°；

3）、C柱位置侧围止口避免出现外凸的现象。   

b、相关间隙值要求：      

1）、立柱插入量要求：A≥6mm,同时保证立柱边界与门洞条根部间隙≥2mm；    

2）、门洞条与门护板的间隙：B ≥8mm，门槛位置≥10mm；   

3）、门洞条压缩量：C=3mm，出现压缩变形后的接触宽度（5 ± 1）mm；            

4）、泡管与侧围的间隙值：D ≤3mm；        

5）、密封间隙：D一般为14mm。

备注：设计时需要考虑侧围外板与门内板的SE问题。

          

4.3玻璃呢槽计要点

4.3.1各位置的配合关系如下图所示：    

4.3.2设计要点 ：

a、与周边件配合关系要求：

1）、侧围外板与亮条的间隙：A为（5 ～ 6）mm ；

2）、亮条宽度:B一般为17mm左右；

3）、呢槽外漏黑边Z向宽度:C一般小于2mm； 

4）、考虑车门钣金焊接边长度及钣金冲压要求，玻璃下降后可视区域的宽度：D为（26 ～ 28）mm；

5）、窗框装饰板与呢槽的间隙：E=2mm；

6）、门洞条与窗框装饰板间隙：F ≤10mm；

7）、呢槽安装预留间隙：G=1mm;

8）、图示位置，呢槽唇边变形后与窗框装饰板    近似一条线，外观更美观；

9）、呢槽与玻璃的压缩量为（1.5 ～ 2.5）mm ；

10）、呢槽第一道披风与侧围外板的压缩量为（1.5 ～ 2.5）mm ；

11）、呢槽第二道披风与侧围外板一般不接触，避免实际装车外翻且产生异响。

12）、B/C柱呢槽披风宽度：M一般为（5 ～ 6）mm ；

13）、呢槽与外饰板的间隙:N一般为（0.5 ～ 1）mm；

14）、橡胶材料之间至少保证2mm以上间隙，避免实车磨损，如B柱接角位置； 

15）、前门外水切前端位置，车门内板缺口H≤10mm，以便呢槽卡接牢靠。

b、运动校核：

1)、前门呢槽A柱接角与侧围的运动间隙≥ 3mm；        

2)、前门B柱外饰板与后门呢槽的运动间隙≥ 3mm；

3)、后门呢槽B柱条与前门B柱外饰板运动校核，避免后门关闭过程中，后门呢槽B柱条与外饰板干涉而外翻；                                

4)、C柱呢槽与侧围角窗的运动间隙≥ 3mm。

c、限位结构校核：

前后门B柱呢槽接角需要做X向的限位结构。          

d、外观校核:

A柱位置接角如图：

1）、图示1位置接角宽度（3 ～ 5）mm；

2）、图示2位置涂胶需要做避让，避免接角与钣金不服帖；   

3）、图示3位置为了保证接角的可靠性，增加了挂接结构。

  B柱位置接角如图：

1）、图示1位置钣金缺口宽度（15±2）mm；

2）、图示2位置呢槽接角的圆角需要尽量做大，外观更好；

3）、图示3位置呢槽接角与外饰板需要预留1mm的间隙，以 吸收公差；

4）、图示4位置接角宽度≤3mm；

5）、图示5位置前后门呢槽接角X向不能留有缝隙；

6）、图示6位置接角宽度（3 ～ 5）mm。

 

 

    C柱位置接角如图：    

1）、图示1位置呢槽接角与外饰板需要预留1mm的间隙，以 吸收公差；

2）、图示2位置呢槽接角的圆角需要尽量做大，外观更好；

3）、图示3位置接角宽度（3 ～ 5）mm；

4）、图示4位置接角宽度≤3mm。

4.4外水切设计要点

a、设计校核要点如下：

1)、图示1位置，外水切安装预留间隙1mm；

2)、图示2位置水切亮条与门外板的间隙1mm；

3)、图示3位置外水切亮面与外饰板的间隙2mm；

4)、外水切披风干涉量为（2.5 ～ 4）mm，单披风时为（3.5 ～ 4）mm；

5)、外水切披风变形后比亮条低（2 ～ 3）mm。

b、运动校核：要求运动间隙≥3mm

1)、B柱位置前后门外水切接角的运动间隙；

2)、前门外饰板与后门外水切端部的运动间隙。

              

          

c、外观校核

1)、外水切接角需要完全遮挡住车门钣金缺口；

2)、外水切接角与周边件预留（1 ～ 2）mm；

3)、外水切亮面端部采用折弯的结构，外观更好；

4)、外水切端部亮面与接角需要平齐。

5整体式车门结构密封系统材料要求

a、为保证良好的密封性，整车密封系统材料需满足汽车行业密封条材料及成品性能要求，EPDM橡胶含胶量一般需保证30%以上；

b、前后盖密封条及门洞密封条的钢骨架一般不外露，采用08F钢材；

c、复合呢槽材料一般由骨架（不锈钢或铝带）+EPDM+外包亮饰条（不锈钢或铝合金）+绒带+PE膜组成；

d、水切材料采用骨架（不锈钢或铝带）+EPDM+绒毛+不锈钢亮条（或铝合金亮面）；

e、外包不锈钢亮条中性盐雾试验≥480h；

f、密封条泡管等表面需喷涂处理，以避免装车后产生异响、污染车身等不良现象。

6整体式车门结构密封系统工艺要求

a、门洞密封条钣金止口厚度整圈控制在（3～5.2）mm；密封条卡槽开口尺寸约（7～10）mm；止口边有效焊接长度≥14.5mm；   

b、背门门洞密封条钣金止口厚度整圈控制在（0.7～3.2）mm，密封条卡槽开口尺寸约（6～8）mm；

c、门洞及背门条接角采用PE对接；

d、车门主密封条采用3M胶粘固定在车门内板，钣金设计需满足装配工艺性；

e、复合式呢槽亮条表面无明显凹陷、颗粒、划伤等问题，呢槽表面无明显缺绒、压痕、飞边等问题。呢槽与玻璃搭接内侧披风需要共挤PE耐磨层，亮条端部采用冲压包边结构；

f、外水切表面无明显凹陷、颗粒、划伤、缺绒等问题，端部亮面翻边处理，表面不允许存在划伤、叠料、拉痕等影响外观的缺陷。

7车身密封系统发展展望

随着技术的发展，以及消费者对乘用车品质要求的提高，我们对密封条系统的设计需求更高。因此，未来密封系统的发展将朝着重量更轻，外观更加美观，更加节能环保，价格进一步降低的方向迈进。

 

a、轻量化发展

材料使用更少（截面积更小）；

材料密度更小（PP+EPDM即TPE材料的使用、微发泡材料替代密实胶的广泛应用）。

b、美观性发展

外观可见的黑色密封条越来越少（门洞条可视区域的减少，导槽可视区域减小）；

门玻璃窗周边密封条越来越多的车型采用呢槽、水切、角窗集成。使密封条间配合间隙极大的减少；

密封条外观可见区域越来越多的采用装饰（合金亮条、彩色亮条）。

c、节能环保方向发展

TPV等可回收性环保材料越来越多的应用在密封系统。

d、低成本方向发展

使用低能耗低材料。（密实胶导槽使用tpo材料接角，提高了生产销率，降低了能耗）；高性能涂层逐渐替代植绒。