浅谈商用车门框胶条密封性的改进方案

李华志，陶建明

（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西 柳州 545007）

工艺·设备·材料

浅谈商用车门框胶条密封性的改进方案

李华志，陶建明

（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西 柳州 545007）

本文通过对商用车门框胶条漏水原因的分析，简要介绍如何从门框胶条的结构设计进行改善，进而改善商用车胶条的密封性能，为解决商用车门框胶条漏水问题提供理论支持。

分析；设计改善；密封性能；

CLC NO.: U463.8 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2014)10-88-03

前言

商用车是一种两用型汽车，既能载人又能载货。由于其具有价格便宜、优异的防雨水功能等优点，被大多数个体工商经营者所青睐，用于运载货物或商品。商用车的门框密封胶条主要作用是防水和防尘。其常用结构如下图1所示，主要有“U”形夹持金属骨架、装卡密实胶、海绵密封泡管和密封刺（密实或海绵胶）等几部分组成。

1、门框胶条密封原理分析

商用车胶条结构的密封作用有两种。一是海绵泡管与门内板之间的防灰尘和水作用。海绵泡管具有大于门内间隙的高度和一定的压缩负荷，关门时起到缓冲关门力的作用，且关门后，海绵泡管被压缩，这样就使得关门后海绵泡管与门内板紧紧贴住，进而防止水或灰尘从海绵泡管与门内板之间的缝隙漏进车内起到密封作用。但是门内间隙和海绵泡管的压缩负荷等相关参数要在合适的范围之内，否则会引起关门力过大。二是密封唇边和密实装卡橡胶的密封刺的防水作用。其主要通过密封唇边和密实装卡橡胶的密封刺与钣金之间的压缩过盈配合使得水不能够通过密封唇边和“U”型槽渗进驾驶内。门框胶条与钣金之间的配合关系如图2所示：

这两类密封方式均与胶条与钣金的配合状况有关。因此改善门框胶条的结构，使其能够尽可能的包容门框钣金边的焊点凹印和钣金厚度巨变等缺陷改，进而优化门框胶条密封性，提高门框胶条的防水和防灰尘作用。

2、常见门框胶条漏水的原因

2.1 门框内间隙

门内间隙直接影响海绵泡管被压缩的高度。门框内间隙过大时，门关闭时，门框胶条的海绵泡管的压缩高度不足。这样在门关闭后，由于海绵泡管没有压缩到使泡管对门内板有足够的顶压力，起不到防水和防灰尘作用。在淋雨时，水会从门内板与海绵泡管之间漏进驾驶室。

2.2 海绵泡管高度和压缩负荷

门框胶条的海绵泡管高度和泡管压缩负荷与门内间隙一样，都是影响泡管对门内板顶压力的因素。当海绵泡管高度或泡管压缩负荷达不到的要求的值而过小，淋雨时同样会有水从门内板与海绵泡管之间漏进驾驶室。

2.3 装卡“U”型槽深度与门框钣金边宽度

表1 钣金宽度和槽深数值表

“U”型卡槽与钣金边的配合情况直接影响到胶条密封唇边的密封防水效果，两者配合情况的是由“U”型卡槽深度和门框钣金边宽度之间的相互配合关系决定的。图3和图4是两种车型门框胶条与门框钣金的配合状态，表1是对应的钣金边宽度和“U”型槽深的数值，以及车辆淋雨试验的结果。从表中可已看出，“U”型槽深度与钣金宽度之间的过盈量过小时，不能够使胶条的密封唇边与门框钣金完全压紧贴死，甚至会如图3那样，在胶条形成一个空腔，使得密封唇边失去密封作用。但是“U”型槽深度与钣金宽度之间的过盈量过大时，会使装卡密实胶直接与门框外板的R角搭接配合，密封唇边同样失去密封作用。以上两种情况都易使水从“U”型卡槽内渗进驾驶室。另外，密封唇边的厚度也是影响门框密封唇边能否与钣金完全压紧帖死的原因之一。如果密封唇边的厚度过小，即使“U”型槽深度与钣金宽度之间的过盈量足够大，也不能使胶条唇边得到足够压缩而密封防水。

2.4 装卡密实胶

装卡密实胶具有装饰和夹持在钣金上的密封作用[1]。装卡密实胶的密封刺是防止水从门框胶条“U”型槽内渗进驾驶室的第二道密封屏障，槽内左右两侧的密封刺能否与钣金夹紧过盈配合是决定密封效果好坏的原因。密封刺的夹紧力大小与钣金厚度、密封刺的长短和“U”型槽的开口宽度有关。如果门框钣金内外板之间出现严重错位使胶条边厚度减小，密封刺的长度减小或撑起高度降低和“U”型槽开口快度过大引起“U”型槽内的密封刺与钣金之间配合不能维持有效的密封夹持力，会导致密封刺密封作用降低，导致门框胶条渗漏水。

3、门框胶条密封性结构设计改进方案

3.1 海绵泡管和排气孔

在门框胶条海绵泡管设计中海绵泡管的高度和排气孔的大小、数量及位置布置与胶条的密封效果密切相关。通常情况下，为提高密封泡管的密封性能，采用增加泡管的高度的措施。但是如果将泡管高度设计的过高就会引起关门力过大。关门力过大与泡管的压缩负荷、泡管排气孔的大小、数量和位置以及门铰链有关。所以，在胶条设计过程中，提高泡管高度同时，也要对泡管的排气孔进行调整，适当增大排气孔直径，增加排气孔数量和合理布置排气孔位置避免关门时排气孔排气不通畅，进而增加关门时的排气速率。从而达到通过增加泡管压缩量使密封性能增加又不影响关门力的目的。

3.2 门框胶条密封唇边

门框胶条的密封唇边是防止门框胶条反渗漏水的第一道

屏障。在门框胶条槽深与门框钣金变配合合理的情况下，密封唇边的厚度尺寸和位置尺寸是影响胶条密封性的主要原因。所以在设计时，应将密封唇边的海绵胶厚度适当增加，并使唇边的形位往“U”型槽内侧倾斜，以防止胶条在装配弯角处唇边外张使唇边不与钣金贴合失去密封作用。

3.3 门框胶条“U”卡槽

门框胶条“U”卡槽内的密封刺是胶条能够卡在门框钣金并有一定密封作用主要部分。“U”卡槽的槽深，槽宽和密封刺的形状结构均与胶条的密封效果有关。为了使密封唇边在门框胶条装配后得到充分压缩，在设计时要使胶条的卡槽深度比门框钣金胶条边宽度大2.5mm～3.5mm。门框的钣金宽度已不可能维持在一定的数值，要让胶条的槽宽能够在钣金厚度较大范围内变化，均能够使“U”型槽与钣金有足够夹持力，从而密封。设计时，使槽内的密封刺有足够的高度。尽量将外侧的密封刺设计成海绵胶，使其能够较大的门框钣金变形和焊点扭曲，同时将另一侧密封刺高度增加或硬度增加以保持胶条与钣金之间的夹持力。“U”型槽的开口大小在满足装配要求时尽量内收成“”型，以防总装在用木槌敲击装配胶条时将卡槽开口敲成类“V”型，减小门框胶条卡槽的夹持力，使胶条密封性降低。

4、结束语

产品的质量是靠设计和制造控制保证的。本文只是从胶条方面考虑如何改进门框的密封性改进措施，车身门框胶条密封性问题原因很多。门框胶条的设计更改要充分考虑门框钣金、制造质量等因素。但是,不断在设计中提高胶条对钣金的包容度对提高胶条的密封性能有巨大帮助,也是不断满足客户需求的必然趋势。

[1]何伟. 汽车门框密封条产品设计研究[J]. 科技资讯，2008.

翼开启式厢体两L型侧翼的启闭是由侧翼举升装置的液压缸带动而实现的，每侧侧翼前、后端都设有液压缸，液压缸上端与L型侧翼顶部骨架相连，底部固定在前端总成、后端总成上横梁上。液压举升系统原理如图7所示。厢体底部设有24V动力单元，动力单元为组合总成，包含电机4、液压泵3、电磁换向阀7、液压油箱1等部件组成。该装置利用蓄电池的电能驱动，通过液压管路将动力传输给液压缸10实现L型侧翼的启闭。其中，电磁换向阀5由厢体前墙两侧控制箱上的控制手柄进行控制；平衡阀8可防止两L型侧翼开启并保持时因重力原因而产生下降；分流集流阀9可保证向同侧两举升液压缸供应相同的流量，进而使其运动保持同步，降低侧翼启闭时上纵梁所承受的交变扭应力。

3、总结

该翼开启式厢体采用胶木复合木板在确保厢体强度的同时，减轻了厢体自身的重量；采用轻质铝合金蒙皮美观大方。其两侧翼开启后，两侧和后门均可进行卸货，适应了现代物流货物装卸的要求，方便、快捷，与单车、半挂车等进行结合，能极大地提高运输效率，降低运输成本[3]。

参考文献

[1]刘祥涛, 李玉宝, 侯海龙. 两翼开启式厢体结构设计及特点[J].专用汽车, 2007年11月: 44-46.

[2]郝洪涛, 张建武, 鲁统利. 基于虚拟样机技术的折叠翼厢式车液压开启系统的仿真研究[J]．液压气动与密封, 2008年第4期: 23-25.

[3]王其光. 翼展车厢有限元分析与轻量化设计[D]．烟台:烟台大学, 2007.

On the commercial vehicle door sealing strips improvement program

Li Huazhi, Tao Jianming
（SAIC-GM-Wuling Automobile Co., Ltd., Guangxi Liuzhou 545007）

Through analysising the resean of doorframe strip water leaking of commercial vehicles,this article briefly describes how to improve the structural design of the doorframe strips, and then improve seal performance commercial vehicle strips,and provide theoretical support for solving commercial vehicle door strip water leaking problems.

Analysising; Design improvements; Seal performance;

U463.8

A

1671-7988(2014)10-88-03

李华志，本科学历，就职于上汽通用五菱汽车股份有限公司。