汽车密封条压缩负荷试验影响因素分析

陈少泽

摘要： 为保证试验准确性，对密封条压缩负荷试验进行研究。找出测量过程中影响试验数值的主要因素并对主要因素进行分析验证，确定试验条件变更后对试验结果造成的影响。

关键词： 汽车；门框密封条；压缩负荷

随着汽车工业的多样化发展，消费者对于汽车的消费期望和产品期待也日益攀高，汽车舒适性和外观感觉也是消费者关注的焦点，而车身总成的外观感觉就是消费者最直接的感官因素。车身总成中，车门同样承担着非常重要的关键要素。汽车车门在汽车白车身中是一个相对独立的总成，是由车门钣金和车门附件组成，车门总成是通过铰链和限位器与侧围连接，并且与车身侧围及翼子板等周边件需满足车型自身标准要求的间隙和面差。为了保证防雨防尘、隔音降噪对密封的要求，在车门总成与车身之间布置一道或两道密封胶条，形成密封空间，但密封胶条的压缩会给车门反作用力，这个力值和车门自身的重力反馈给驾乘人员的即为驾乘人员关闭车门所施加的关门力值。车门开合便捷性是感知汽车设计制造质量的重要指标.在影响关门总能量的6大车门附件中，密封系统压缩能耗占30%～50%，是影响整体关门力的最主要因素。[1]密封系统对整体关门力的作用体现在其压缩负荷数值上。

本文通过对压缩负荷试验过程研究，对行规中未明确的试验条件进行研究，确定不同试验条件对试验结果产生的影响。

1 概述

汽车门框密封条是汽车密封条产品当中最重要的密封条之一，直接关系到座舱密封性的好坏，在整车密封质量评价当中占主导地位。汽车门框密封条安装于汽车门框止口边缘上，对车门及车门框之间的间隙进行密封（见图1），由于车门存在开启与关闭两种状态，故该密封属于动态密封[2]。驾乘人员对门框密封条的直观感知，除了外观外主要还有关门力大小。压缩荷重值越大，车门的关闭开启力越大，相反压缩荷重值越小，车门的关闭开启力越小。

2 试验准备

2.1 试验方法

依据行业标准QC/T 710-2004《汽车密封条压缩负荷试验方法》

2.2 试验设备

采用高铁公司生产的AI-7000-S伺服电脑系统拉力试验机进行测量，配备有200kg压力传感器，传感器符合JJG475-2008《电子万能试验机》1级要求

2.3试验环境

测试环境温度条件为 （23±2）℃，湿度条件为（50±5）%。

2.4试验样件

被测物品为诺博汽车配件有限公司生产的汽车密封条；取样长度为100+2mm，取样过程不得使试样产生永久变形；试验不得早于密封件硫化或二次硫化后的16 h；试验开始前试样在试验室环境下停放不少于3h，停放过程中不得受压

2.5试验工装

试验工装由上下工装和标准限位块组成，不同结构对应不同工装。D0位置为设计状态钣金间距

3 试验过程

3.1 依据不同产品选定对应试验工装。

3.2 确定设备软件中试验速度和压缩量。

3.3 将上、下工装安装到拉力试验机上，安装时应使上工装与密封条平行，并使试验中所施加的负荷作用线与试样的中心线一致。

3.4 测定时，用标准限位块与下工装对齐，上工装与限位块零贴即为设计状态的钣金间距（见图2）。

3.5 安装试样，开动拉力机，使上工装以规定的速度压缩至规定的高度，记录压缩负荷与压缩量的关系。

4 试验的影响因素

4.1 压缩量对压缩负荷试验的影响

在压缩负荷试验过程中需要对压缩量进行设定，即试验过程中测量范围选取对试验结果的影响

由表1可知测量范围下压至D0+3时，压缩负荷数值D0准确性提高35.6%

4.2 上工装表面粗糙度对压缩负荷試验的影响

在行业标准中并未对试验工装的材质和表面处理进行要求，现对同一产品、同一材质的工装进行不同表面处理，试验结果见表2

通过对试验过程观察和试验结果分析发现减小工装表面粗糙度会使样件发生滑移，导致试验准确性降低

4.3 压缩次数对压缩负荷试验的影响

在行业标准中并未对压缩次数进行规定，由于密封条产品是非线性高弹体材料，不同公司对压缩次数要求不同，通过对比压缩3次、6次、9次得到压缩次数对试验结果的影响见表3

从表3可以看出压缩次数越多，压缩负荷值越低，试验9次数值比试验3次数值降低1.6%-4.1%

4.4 试验速度对压缩负荷试验的影响

行业标准规定，无特殊规定试验速度设定为30mm/min，本文对试验速度也进行验证，试验结果见表4

从表4可以看出试验速度改变时，对压缩负荷数值并无很大影响，故试验速度按企标执行为30mm/min。

5 综述

通过对压缩负荷试验不同试验条件分析，进一步对试验中变化点进行规范，掌握不同试验条件对试验数值的影响。减小试验偏差，提高试验准确性。为设计开发新的密封条产品提供准确可靠的试验数值。

参考文献

[1]朱文峰.带筋车门密封系统的神经网络优化方法[A].上海交通大学学报.2014

[2]于涵.汽车门框密封条设计解析与研究[A].汽车实用技术.2014.8