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车门密封条污染钣金问题分析及对策

2020-02-27 16:12:52 来源: 生 产 现 场
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导读: 摘要:本文分析了车门密封条污染钣金问题的类型及影响因素,通过测量分析及试验验证 表明,密封间隙偏小及密封条棱线部位涂层膜厚不足是造成钣金物理性污染的主要原因。针 对污染原因采取了改善密封间隙的措施,并调整密封条生产工艺,经实车验证钣金污染问题得 到了有效解决。 关键词:密封条 钣金污染 密封间隙 断面

1 前言


车门密封条是装在车门总成上的橡胶件,通 过卡接或者粘接形式安装在车门总成上,与车身 挤压配合构成了整车的密封结构,具有防水、防 尘、防噪及装饰的作用,还能缓冲关门及车辆行驶 过程中的冲击力。在车辆使用过程中,车门密封 条与车身紧密贴合,容易发生漆面变色、密封条掉 黑、油漆磨损、密封条粘结等问题,其中漆面变色、 密封条掉黑现象称为密封条污染钣金[1]。由于密 封条污染钣金的现象较为频繁,且污染部位位于 车辆的B级表面,非常容易被顾客感知,是各车企 重点解决的问题之一。


2 密封条污染钣金问题分析


某款车型车门采用辊压窗框,车门密封条(以 下简称密封条)卡接在窗框上,密封结构断面借用公司成熟车型,密封泡管部位干涉量为4.3mm,外 唇边干涉量为2mm,密封条材料选用具有良好弹 性、耐反复压缩性和耐环境性能的三元乙丙橡胶 (EPDM)胶料[2],其中止水边及密封泡管底部采用密 实胶,其余部分采用发泡胶,涂层膜厚为4~10μm。 密封条、窗框及侧围外板配合关系如图1所示。在 生产初期,常温下关门5天左右部分车辆侧围外板 与密封条外唇边及密封泡管接触部位产生黑色污 染,如图2所示。


2.1 密封条污染钣金的种类


a.化学反应类污染:橡胶配方体系中活性较高的添加剂(如硫化促进剂、防老剂、软化剂等)迁移 到油漆上并与油漆发生反应形成的污染,通常情 况污痕呈淡黄色,为永久变化。


b.物理变化类污染:密封条涂层、橡胶本体、后 处理油脂等物质附着在密封配合件表面,或与灰 层、雨水混合堆积形成的一种污染,通常情况污痕 呈黑色,通过擦拭可消除。


在本案例中,密封条外观无明显胶料破损、喷 涂不良等外观缺陷,钣金污染部位呈现灰黑色,用 棉布擦拭,可以去除,判定本案例钣金污染类型为 物理变化类污染。


2.2 密封条污染钣金的因素


2.2.1 密封间隙分析


进行密封间隙分析时,首先对车门窗框及侧 围外板外观进行检查,结果表明窗框及侧围外板 密封面表面平整、无凹凸不平的焊接缝隙或褶皱 变形,实车符合设计要求。然后对钣金污染车辆 及未污染车辆密封间隙进行了检测对比,测量位 置如图3所示,测量结果见表1。由测量结果可 知,在窗框后角部位实际密封间隙较理论密封间 隙小1.7mm,是引发密封条污染钣金的原因之一。


2.2.2 密封条涂层性能


为验证失效车型密封条涂层性能,分别选取 其它品牌车辆密封条及问题车型密封条样品,根 据企业试验标准,将密封条的密封面裁剪成200± 5mm、宽18±1mm的样条,在标准规定的压力(9N)及摩擦因数下,用特定型号的磨损布在海绵胶涂 层表面以一定频率往复运动5000次,验证结果表 明,问题车型密封条与其它品牌车辆密封条耐磨 性能相当,如表2所示。





2.2.3 密封条涂层厚度的影响


按企业试验要求分别裁取正常喷涂件和非正 常喷涂件(涂层厚度≤3μm)样件,用耐甲苯性白 头棉签浸渍甲苯反复擦拭20次,测试结果表明,涂 层越厚耐磨性越好,如图4所示。


2.2.4 密封条涂层膜厚一致性检测


将问题车型密封条功能面裁剪为宽1mm、长 1~2cm的样条,放置于电子显微镜载玻片上测量 膜厚,密封面处膜厚为3~4μm,棱线尖点处膜厚仅为1~2μm,均低于设计最小值,是引发密封条 污染钣金的的原因之一。


2.2.5 车门密封条挤出精度检查


对车门密封条的轮廓尺寸进行检测,密封泡 管及外唇边轮廓尺寸偏差在0.2mm以内,满足设 计要求。


2.2.6 钣金油漆质量分析


对问题车型车身所用油漆做烘干性、硬度、附 着力测试实验,结果表明,油漆性能符合质量要 求,试验结果如表3所示。


根据以上分析可以得出,车门密封间隙小及 密封条棱线部位涂层膜厚不足是引发密封条污染 钣金的主要原因。


3 对策实施及验证


3.1 密封条喷涂工艺改善


经与密封条供应商沟通得知,此车型密封条 采用溶剂型涂料在线喷涂,生产工艺为:喂料→挤 出→预热槽→微波槽→表面处理→在线喷涂→烘 箱1→烘箱2→冷却水槽→定长切割。


由于微波槽处于约500℃ 的高温下,喷涂时 产品表面冷却不足,温度仍高达210~230℃,极易 造成溶剂挥发过快,尤其是较难挂料的棱线尖角 部位,涂层膜厚严重不足,外观质量差。为降低在 线喷涂时胶料表面温度,在不影响生产效率的前 提下,增加涂料粘度的同时将烘箱1前置到微波槽 工序之后,并增加一道冷却水槽工序,调整后生产 工艺为:喂料→挤出→预热槽→微波槽→烘箱1→冷却水槽1→表面处理→在线喷涂→烘2→冷却 水槽2→定长切割。


经对试生产样件涂层膜厚进行测量,工艺改 善后密封泡管膜厚达到了8μm~10μm,棱线尖角 部位膜厚达到了6~8μm,膜厚较改善前显著增加。


3.2 密封间隙改善


为改善前门窗框部位密封间隙,采取了以下 措施:


a.在检具上对窗框分总成进行检查得知,窗框 内板连接板检测结果接近公差下限,对窗框总成 夹具进行微调,窗框连接板夹具支撑面由-0.5mm 正向调整为0.2~0.5mm;


b.对前门上铰链螺母板向Y向调整0.5mm;


调整后窗框部位密封间隙满足设计值12±1mm 的尺寸要求


3.3 结果验证


经连续跟踪车间生产共计50台份车辆,在压 缩5天后未发生密封条对钣金的污染,问题得到完 美解决。


4 结束语


密封条污染钣金是汽车开发过程中的常见问 题之一。本文分析了车门密封条污染钣金问题的 类型及影响因素,通过测量分析及试验验证表明, 密封间隙偏小及密封条棱线部位涂层膜厚不足是 造成钣金物理性污染的主要原因。针对污染原因 采取了改善密封间隙的措施,并调整密封条生产 工艺,经实车验证钣金污染问题得到了有效解决。



















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