賈躍浪 胡鑫 閆寧可 李承然

摘 要：對(duì)于當(dāng)前汽車行業(yè)來(lái)說(shuō)汽車的密封性能對(duì)于汽車整車性能來(lái)說(shuō)具有十分重要的影響，汽車密封性是與汽車空調(diào)性能、NVH性能、主觀評(píng)價(jià)以及動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性等具有直接聯(lián)系的。通過(guò)采取氣密性測(cè)試能夠從一定程度上測(cè)量油漆車身及整車的各個(gè)泄漏點(diǎn)和泄漏量，其操作方法相對(duì)簡(jiǎn)單。本研究中主要針對(duì)汽車車身設(shè)計(jì)過(guò)程中氣密性提升方法進(jìn)行深入研究，以提出油漆車身及整車氣密性提升的有效措施。

關(guān)鍵詞：汽車 車身 氣密性 方法

1 引言

近年來(lái)隨著我國(guó)汽車行業(yè)的快速發(fā)展，消費(fèi)者更加注重駕乘汽車的舒適性及經(jīng)濟(jì)性，在汽車正常運(yùn)行過(guò)程中，動(dòng)力系統(tǒng)、路面激勵(lì)、空氣阻力等形成的噪音會(huì)通過(guò)車門(mén)間隙、前圍板間隙、空調(diào)進(jìn)風(fēng)口等處進(jìn)入駕駛室內(nèi)，進(jìn)而增加駕駛室內(nèi)的噪音。如果整車氣密性較好則會(huì)改善噪音問(wèn)題，并且改善雨天進(jìn)水問(wèn)題。因此可通過(guò)氣密性測(cè)試來(lái)評(píng)價(jià)汽車的整車密封性能，通過(guò)氣密性貢獻(xiàn)量測(cè)試來(lái)識(shí)別汽車當(dāng)前密封不良的位置。

2 氣密性測(cè)試方法原理分析

氣密性測(cè)試裝置可通過(guò)變頻風(fēng)機(jī)向車體內(nèi)吹入或者吸出空氣，進(jìn)而形成相對(duì)穩(wěn)定的壓力工況值，如果車身存在較多泄漏點(diǎn)會(huì)快速降低壓力，根據(jù)傳感器反饋通過(guò)變頻風(fēng)機(jī)的調(diào)整用于壓力補(bǔ)給，能夠使壓力重新獲得穩(wěn)定的工況值，即處于當(dāng)前工況條件下車體泄漏量。應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件將實(shí)際車體的泄漏量轉(zhuǎn)換為處于標(biāo)準(zhǔn)氣壓下，溫度為20攝氏度時(shí)的汽車泄漏量，即標(biāo)準(zhǔn)泄漏量。氣密性測(cè)試可將其分為整車氣密性和油漆車身氣密性的測(cè)試，兩種方法基本一致，整車氣密性是通過(guò)測(cè)試整車的密封性效果，而油漆車身氣密性主要是通過(guò)改進(jìn)油漆車身，進(jìn)而降低對(duì)于整車氣密性產(chǎn)生的影響。

3 影響汽車氣密性的因素及目標(biāo)定義

對(duì)于油漆車身氣密性測(cè)試，主要是通過(guò)向密封車身內(nèi)充氣，進(jìn)而檢測(cè)車身的密封性能，以用于評(píng)定車身涂膠、空腔隔斷、焊縫的密封性能，進(jìn)而分析由汽車車身密封性的泄漏量和泄漏點(diǎn)。針對(duì)油漆車身密封性常見(jiàn)的問(wèn)題，包括車身的密封膠，密封性能失效，具體包括涂膠位置與焊接面存在一定的偏離進(jìn)而導(dǎo)致密封失效，涂膠量不足，未能夠完整填充焊縫進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)密封失效的問(wèn)題，焊縫搭接面，涂膠長(zhǎng)度不足或者無(wú)密封膠，在實(shí)際操作中會(huì)導(dǎo)致密封失效問(wèn)題的發(fā)生。涂裝密封膠存在密封失效問(wèn)題，涂膠位置存在一定程度的偏離或者涂膠量不足導(dǎo)致密封失效。密封填料和隔斷塊存在密封失效具體包括鈑金與隔斷塊形面不匹配，隔斷塊和密封填料發(fā)泡之后，為能夠及時(shí)堵封孔洞鈑金焊接圓角不匹配或者在設(shè)計(jì)過(guò)程中存在間隙進(jìn)而導(dǎo)致密封性降低，主要由于部分零部件本身質(zhì)量造成的，或由于拐角不匹配進(jìn)而使拐角位置存在較大的焊縫。

對(duì)于整車的氣密性測(cè)試，相對(duì)油漆車身氣密性測(cè)試來(lái)說(shuō)方法基本一致，在處于靜止?fàn)顟B(tài)下關(guān)閉車身的門(mén)窗，可以在整車其中一個(gè)門(mén)窗中接入氣密性測(cè)試儀器，分別針對(duì)內(nèi)、外循環(huán)下氣體泄漏量進(jìn)行測(cè)試，影響整車氣密性測(cè)試的影響因素包括油漆車身氣密性，膠條型面，線束孔塞，車門(mén)車窗的配合性，門(mén)外把手、三角窗等外飾附件裝配后的孔洞。

對(duì)于氣密性的目標(biāo)定義，一般根據(jù)項(xiàng)目的市場(chǎng)定位并結(jié)合標(biāo)桿車的參數(shù)，綜合確定。以下為某車型氣密性四、五級(jí)目標(biāo)（圖1）。

4 提升汽車氣密性的方法

首先對(duì)于油漆車身氣密性，在提升中可以采取下列方法：第一，對(duì)于涂膠位置與焊接面存在一定偏離導(dǎo)致密封性的問(wèn)題，機(jī)器涂膠時(shí)可采取及時(shí)調(diào)整機(jī)器人的參數(shù)使涂膠軌跡調(diào)整到合適位置;人工涂膠時(shí)，由于工作人員操作不穩(wěn)定，可以采用設(shè)計(jì)涂膠導(dǎo)向工具，進(jìn)而能夠?qū)ν磕z位置進(jìn)行技術(shù)規(guī)范。第二，對(duì)于涂膠量不足導(dǎo)致密封失效的問(wèn)題，在拐角位置由于焊縫較大，這種情況下需要適當(dāng)增加涂膠的直徑，同時(shí)檢查鈑金焊接面是否合格、工裝定位是否正確。第三，對(duì)于焊縫搭接面無(wú)密封膠或者密封長(zhǎng)度不足的問(wèn)題，這種情況下均由于人工操作失誤會(huì)導(dǎo)致密封失效。具體改進(jìn)過(guò)程中可通過(guò)氣密性設(shè)備測(cè)定泄漏點(diǎn)之后，明確規(guī)范圖標(biāo)的位置長(zhǎng)度，配合機(jī)器人及時(shí)調(diào)整參數(shù)。第四，對(duì)于空腔隔斷、密封填料導(dǎo)致的密封失效問(wèn)題，具體來(lái)看對(duì)于鈑金孔洞與隔斷膠塊孔洞不匹配的問(wèn)題，可通過(guò)數(shù)模設(shè)計(jì)與實(shí)際造車數(shù)據(jù)比較進(jìn)行設(shè)計(jì)。密封填料和空腔隔斷發(fā)泡之后未能夠及時(shí)堵封孔洞，這對(duì)于這種情況需要適當(dāng)控制發(fā)泡材料的發(fā)泡倍率，結(jié)合實(shí)際車間烘烤溫度曲線進(jìn)行分析，實(shí)際來(lái)看，發(fā)泡材料的發(fā)泡倍率應(yīng)當(dāng)控制好。通過(guò)具體測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對(duì)于某車型發(fā)泡倍率越小，這種情況下很難及時(shí)密封孔洞，調(diào)大發(fā)泡倍率之后會(huì)出現(xiàn)發(fā)泡應(yīng)力過(guò)大，而使隔斷膠塊骨架位置發(fā)生偏離，進(jìn)一步導(dǎo)致密封不嚴(yán)，并且發(fā)泡倍率較大時(shí)也會(huì)導(dǎo)致發(fā)泡材料透水率增加，降低密封性能。第五，鈑金焊接面不匹配進(jìn)而使密封性能降低，對(duì)于該問(wèn)題需要從零部件的質(zhì)量，鈑金焊接面設(shè)計(jì)以及員工操作等多個(gè)方面進(jìn)行提升，以確保合理設(shè)計(jì)、平臺(tái)穩(wěn)定性、零部件質(zhì)量達(dá)標(biāo)、員工標(biāo)準(zhǔn)操作。第六，對(duì)于油漆車身氣密性提升，具體過(guò)程控制中除需要合理設(shè)計(jì)方案之外，同時(shí)還需要做好質(zhì)量控制，由于工作人員設(shè)備物料等各環(huán)節(jié)均會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，因此需要對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，管理人員需要制定有效的質(zhì)量控制，除在工段內(nèi)員工互檢，工程師抽檢，在不同制造階段內(nèi)有質(zhì)量部門(mén)做好質(zhì)量檢驗(yàn)，如下所示為汽車制造的過(guò)程環(huán)節(jié)圖。

其次對(duì)于整車氣密性來(lái)說(shuō)，在提升中可以采取下列方法：第一，對(duì)于門(mén)窗泄漏量在質(zhì)量控制過(guò)程中需要調(diào)整門(mén)窗，同時(shí)還需要做好密封膠條型面，密封膠條裝配等各方面的控制，尤其在門(mén)窗配合過(guò)程中除需要注重外表面配合之外，同時(shí)內(nèi)間隙控制也會(huì)從一定程度上影響最終的密封條性能。第二，各個(gè)孔洞密封堵塞以及貼片裝配到位，比如由于下一工序被其他零部件裝配覆蓋，進(jìn)而導(dǎo)致質(zhì)量檢測(cè)部門(mén)無(wú)法進(jìn)行檢測(cè)，這種情況下，車間內(nèi)部需要設(shè)置護(hù)檢工序進(jìn)行質(zhì)量確認(rèn)。第三，通風(fēng)道和管路密封到位，在水管，空調(diào)管裝配過(guò)程中需要確保居中裝配，要求鈑金密封膠塞和密封泡沫棉平整貼合，不能出現(xiàn)皺褶，尤其對(duì)于一些隱蔽部位應(yīng)當(dāng)高度重視氣密性測(cè)試。

5 車型設(shè)計(jì)與制造控制提升氣密性的具體案例分析

某汽車制造廠，某車型整車氣密性設(shè)計(jì)目標(biāo)值為≤130SCFM，通過(guò)改進(jìn)空腔隔斷質(zhì)量，零件質(zhì)量?jī)?yōu)化，調(diào)整車身焊裝密封膠、涂裝密封膠，整車通風(fēng)零件質(zhì)量改進(jìn)裝配過(guò)程控制等方面，最終能夠使整車的氣密性降低到95SCFM。

6 小結(jié)

總而言之，在本研究中通過(guò)具體實(shí)驗(yàn)分析驗(yàn)證，在整車氣密性改進(jìn)過(guò)程中對(duì)于油漆車身和整車氣密性提升的方案是切實(shí)可行的。相對(duì)來(lái)說(shuō)，在油漆車身氣密性測(cè)試過(guò)程中，需要對(duì)側(cè)門(mén)洞、后背門(mén)洞進(jìn)行單獨(dú)封堵處理，需要多次進(jìn)入駕駛室內(nèi)進(jìn)行處理，同時(shí)需要舉升機(jī)作為支撐，因此比整車氣密性測(cè)試復(fù)雜。近幾年國(guó)內(nèi)自主品牌受合資車企的影響，逐步開(kāi)始整車氣密性的研究和應(yīng)用，隨著消費(fèi)者對(duì)汽車舒適性能的提升，未來(lái)整車氣密性測(cè)試工作將會(huì)受到更高的重視。

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