乘用车车门密封条是闭合件和车身的基本组成部分,也是影响车辆使用体验的重要因素。在汽车市场竞争不断激烈的背景下,做好车门密封条设计,有效改善设计和使用中存在的问题,是乘用车品质改善应当关注的重点问题。该文在概述车门密封条密封影响因素的基础上,分析工程结构设计应当关注的问题,利用密封条CAE(工程设计中的计算机辅助工程)分析提出结构改善方式,以此为相关设计和生产提供参考。

汽车车门密封条的作用主要是避免车厢进水、增加关闭车门时的缓冲、减小车体内的风噪等。在设计汽车车门密封条时应充分分析,考虑密封条的压缩过程及压缩受力变形,加强密封条的压缩受力特性,不断改进形状。该文针对汽车车门密封条的设计进行深入分析。

汽车内外空气压差随车速提高大幅增长,随之影响车辆密封,导致车门密封失效风险上升。车门密封失效后会产生强气吸噪声,破坏车内声品质。通过风洞实验和仿真计算获得不同车速及偏航角条件下的车门密封条内外压差分布,作为输入条件,分别对车门和门密封条进行有限元建模,综合考虑压差作用下车门变形和密封条变形,以密封条与车门钣金接触宽度为标的分析其失效情况。结果表明,车门变形及位移引起的密封条预压缩量减小是密封失效的主要原因。

针对车门密封条在装车过程中存在间隙问题,利用非线性有限元分析软件MSC.Marc建立车门密封条三维仿真模型,分析车门密封条与车门钣金安装间隙的原因,并对车门钣金安装孔间距的进行优化,解决了车门密封条与车门钣金安装间隙问题。

关门力是衡量关门品质的重要指标,而密封条在关门力中占据大部分因素(占比约35%)。通过对项目车的(两门车型)关门力分析,对密封条进行前期CAE分析、断面优化,从而达到优化两门小车型车门关门能量的目的,实现关门系统关门能量的稳定性,提高用户使用(开关门)品质。

文章根据某车型冲压窗框结构在高速行驶过程中的风噪分析,从车门密封条、车门钣金、侧围匹配状态及密封条结构进行对比分析,查出风噪原因以及制定改进方案,解决车门密封条带来的风噪问题,从而得出后续新车型类似匹配结构设计优化方向。

为解决汽车企业在车间智能化转型的过程中,采用机器人代替人工进行车门密封条滚压时,遇到车身过大、密封条缺少特征点难以准确定位、协作机器人预设路径偏离实际路径、末端执行器与路径配合不当造成的机械臂报警停止等问题,设计了一种基于视觉的协作机器人滚压系统。本文提出了一种基于光影法的识别定位方法,以解决黑色背景下的黑色密封条识别定位困难的问题。基于HALCON图像处理库进行图像识别,编写数据采集、机器人运动与IO控制的集成开发方案与代码。在某型号的车身上进行密封条滚压的模拟试验,滚压枪末端嵌入误差小于±1 mm满足定位要求,滚压过程中,末端各轴向受力小于60 N,所受最大扭矩小于10 Nm,满足机器人负载要求。结果表明,该系统方案对于工厂的复杂环境,有一定的可行性和适应性。

采用浸入边界-格子玻尔兹曼法建立密封系统流固耦合模型,研究不同预压缩量下的密封条隔声。利用浸入边界法建立密封条的力学模型,同时用格子玻尔兹曼法模拟周围流体,两者结合完成实际车门密封条系统的二维简化计算模型。通过比较动态载荷下有限元和浸入边界模型的模拟结果,验证了系统建模的有效性。设计并搭建密封条隔声试验台架,可测量不同预压缩条件下的隔声。试验与仿真的结果相互验证,结果显示,有效挤压下密封条隔声量随着预压缩量缓慢上升,而产生缝隙后隔声量将显著下降。研究证明浸入边界-格子玻尔兹曼法处理流固耦合建模简便且计算效率高,在汽车密封系统相关的失效、隔声、泄漏噪声等问题上有广泛的应用前景。

轿车车门密封条主要起到防止车厢进尘进水、降低车内的风噪胎噪等作用。相关试验检测结果显示,在轿车车门密封条结构设计中应对密封条的压缩变形特性、插入力、拔出力等因素进行充分考量,并合理运用非线性连续介质力学理论和有限元分析方法对轿车车门密封条的插拔特性进行科学评估,以及借助先进的技术和软件构建轿车车门密封条结构模型,对其加以分析和计算,可得密封条插拔力。因此,本文围绕轿车车门密封条结构展开详细分析,并对其进行合理优化,切实满足密封条产品的设计要求。