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1、轎車車門結(jié)構(gòu)及相應(yīng)密封條結(jié)構(gòu)介紹
車門板金結(jié)構(gòu)和車門密封系統(tǒng)的組成
車門板金的最主要組成部分是車門內(nèi)板和車門外板，把它們合攏后會(huì)形成一個(gè)腔體，我們通常把窗臺(tái)以上部分稱為窗框，窗框內(nèi)有密封條用于固定車門玻璃和導(dǎo)向玻璃升降，窗臺(tái)以下的腔體內(nèi)可以布置一些加強(qiáng)梁、加強(qiáng)板和一些功能附件，比如搖窗機(jī)、門鎖和玻璃等。
車門的密封系統(tǒng)主要針對(duì)兩個(gè)區(qū)域，一個(gè)是門洞區(qū)域的密封，它主要是靠安裝在側(cè)圍門洞翻邊上的一圈內(nèi)側(cè)門密封條或是安裝在車門上的一圈外側(cè)門密封條來(lái)密封整個(gè)門洞。有些車型兩圈密封條都有，有些只用一圈密封條，不同車型根據(jù)性能需求或成本目標(biāo)來(lái)選取采用何種密封策略。車門上另外一個(gè)需要密封的區(qū)域是
2、門窗區(qū)域，這主要是靠窗框上的玻璃導(dǎo)槽密封條和內(nèi)外側(cè)兩根窗臺(tái)密封條來(lái)實(shí)現(xiàn)密封，它們同時(shí)還要起到使門窗玻璃能夠平穩(wěn)地上下升降的作用，通常玻璃導(dǎo)槽密封條是整車密封系統(tǒng)中要求最高、結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜的。
接下來(lái)將介紹三種目前主流的門結(jié)構(gòu)，這三種結(jié)構(gòu)是目前被眾多車型采用最多的。分別是：全尺寸車門內(nèi)外板板金結(jié)構(gòu)、滾壓窗框結(jié)構(gòu)和半開(kāi)放式車門結(jié)構(gòu)。
1、全尺寸車門內(nèi)外板結(jié)構(gòu)
全尺寸車門內(nèi)外板主要由全尺寸的沖壓外板、全尺寸的沖壓內(nèi)板和嵌在內(nèi)外板間的窗框?qū)к壗M成，導(dǎo)軌為U 字形滾壓成型件，焊接在內(nèi)板上，最后外板與內(nèi)板總成通過(guò)包邊方式閉合起來(lái)，見(jiàn)圖1。
3、 圖1 全尺寸車門內(nèi)外板結(jié)構(gòu)
這種車門板金結(jié)構(gòu)在許多早期的車型被普遍采用，它的優(yōu)點(diǎn)是有比較好的完整性，整個(gè)門的剛性比較好，一體沖壓出來(lái)門板能夠得到比較好的尺寸精度，并且由于制造中的工序比較少、工藝簡(jiǎn)單，所以整個(gè)門板金總成的制造精度相對(duì)容易控制。同樣這種結(jié)構(gòu)也存在一些缺陷，比如它的窗框外邊框通常比較寬大，窗框的可裝飾性不強(qiáng)，對(duì)造型有限制，不太符合現(xiàn)代造型的要求，而且全尺寸的門板需要比較大的沖壓模具，對(duì)沖壓模的要求也比較高，整套模具的成本很高，由于窗框是一體沖出來(lái)的，所以廢料面積比較大，材料的利用率比較低。目前新款的車型采用這種結(jié)構(gòu)的越來(lái)越少，目前市面上的代表車型有：大眾
4、寶來(lái)、標(biāo)致307、老款蒙迪歐和斯柯達(dá)明銳等。
針對(duì)這種車門板金所采用的密封系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一般會(huì)比較簡(jiǎn)單，見(jiàn)圖2 。
圖2 全尺寸車門門窗框頂部截面
由于玻璃導(dǎo)槽密封條是嵌在隱藏于車門內(nèi)的窗導(dǎo)軌中的，有較好的隱蔽性，密封條外露部分會(huì)比較少，所以對(duì)密封條的外觀要求比較低。在有些經(jīng)濟(jì)型車上，車門窗框?qū)к壍膬蓚€(gè)頂角被設(shè)計(jì)成為半徑比較大的圓角，這樣可以將導(dǎo)槽密封條設(shè)計(jì)成只用一種斷面而且不需要接角的結(jié)構(gòu)，比如象OPEL CORSA、標(biāo)致206 就是這種形式，密封條的成本可以被大大地降低。
2、滾壓窗框結(jié)構(gòu)
在這種
5、車門結(jié)構(gòu)中，整個(gè)窗框部分從內(nèi)外板中被分離出來(lái)，門內(nèi)外板尺寸縮小為只有窗臺(tái)以下部分，窗框是由幾段通過(guò)滾壓工藝成型的窗導(dǎo)軌和一些小沖壓件拼焊而成的一個(gè)總成件，然后窗框總成與門內(nèi)板在窗臺(tái)位置通過(guò)焊接的方式連接成一個(gè)完整的車門，見(jiàn)圖3。
圖3 滾壓窗框門結(jié)構(gòu)
這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)是窗框?qū)挾瓤梢圆皇軟_壓和焊接工藝的限制設(shè)計(jì)得比較窄，有利于車身造型，也有利于乘員視野，并且滾壓窗框的截面形狀受工藝影響較小，可以比較自由地根據(jù)密封條或者造型的需要設(shè)計(jì)成很多樣子。由于內(nèi)外板尺寸縮小了一半，所以相應(yīng)模具成本降低了
6、許多，同時(shí)內(nèi)外板的材料利用率也大幅提高，節(jié)省了材料成本。組成滾壓窗框的幾段導(dǎo)軌的截面形狀還可以設(shè)計(jì)成統(tǒng)一的截面，被多個(gè)車型采用，增強(qiáng)了通用性，節(jié)省了重復(fù)開(kāi)發(fā)成本。滾壓窗框結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是，滾壓件受彎曲工藝影響，容易出現(xiàn)徑縮現(xiàn)象，而且彎曲半徑不能過(guò)小，否則會(huì)出現(xiàn)褶皺，造型受到制約。窗框與門內(nèi)板在窗臺(tái)區(qū)域焊接時(shí)需要有較長(zhǎng)的交疊部分，設(shè)計(jì)時(shí)需考慮留出空間避免出現(xiàn)干涉，同樣也會(huì)影響門分縫線設(shè)計(jì)。另外，滾壓窗框本身是多段導(dǎo)軌拼焊而成的，并且整個(gè)窗框總成也是和門內(nèi)板焊接連接的，制造精度比較難控制。這種滾壓窗框的結(jié)構(gòu)形式目前主要被日韓系車廣泛采用，美系車也有少量采用， 而歐洲車很少采用。
7、
圖4 滾壓窗框頂部截面
由于車身大部分零件都是用沖壓工藝形成的，沖壓工藝要求零件的角部特征是圓角，而滾壓和焊接形成的窗框角部特征往往都是棱角，這兩種工藝形成的零件相匹配時(shí)會(huì)遇到很多麻煩。比如，窗框在B 柱上角形成的是一個(gè)尖角，它將侵占側(cè)圍板的空間，使得側(cè)圍B 柱上端連接處無(wú)法設(shè)計(jì)成有利于車身碰撞的寬大特征，并且側(cè)圍上的門密封條安裝翻邊在此處是圓角，與門的密封面無(wú)法重合，通常采用密封條接角或加裝內(nèi)飾件的方法來(lái)彌補(bǔ)。另外，窗框與內(nèi)板在窗臺(tái)兩端的焊接接合處會(huì)造成密封面不光順，焊痕明顯，影響外觀，有些車采取用整圈門內(nèi)飾來(lái)遮蓋這些焊
8、痕，但會(huì)增加額外的成本。
滾壓窗框結(jié)構(gòu)采用的密封系統(tǒng)（見(jiàn)圖4） ，通常采用兩圈門密封條，外側(cè)門密封條安裝在門上，它的壓縮面來(lái)自于側(cè)圍外板，整個(gè)一圈壓縮面比較光滑，并且與密封條的安裝面重合得比較好。它將起到主密封作用，密封條的形狀和結(jié)構(gòu)通常比較復(fù)雜，它窗臺(tái)以上的部分通過(guò)嵌入窗框上的溝槽中固定，窗臺(tái)以下的部分通過(guò)裝在密封條上的塑料扣釘卡在門內(nèi)板上一排相間隔的圓孔內(nèi)固定，由于窗框的幾段導(dǎo)軌在拼焊連接處都是尖角，所以這幾個(gè)部位需要接角過(guò)渡。內(nèi)側(cè)門密封條安裝在側(cè)圍的門洞翻邊上，它的壓縮面來(lái)自于門上，有時(shí)一圈壓縮面并非來(lái)自于一個(gè)零件，可能一部分來(lái)自于板金、一部分來(lái)自于門內(nèi)飾件，幾個(gè)零件的過(guò)渡區(qū)域和窗框與
9、門內(nèi)板的焊痕都會(huì)導(dǎo)致壓縮面不光順，并且安裝面與壓縮面的重合性不好，所以它只是起輔助密封作用。玻璃導(dǎo)槽密封條是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，同樣因?yàn)槊芊鈼l是嵌在車門板金內(nèi)的，可視部分較少，所以外觀要求不高。
3、半開(kāi)放式車門結(jié)構(gòu)
這種結(jié)構(gòu)的門板金主要由全尺寸的沖壓內(nèi)板、窗框加強(qiáng)板和一半尺寸的沖壓外板組成，窗臺(tái)以上是沒(méi)有外板遮蓋的，意味著整個(gè)窗框內(nèi)部結(jié)構(gòu)是暴露于車外的（見(jiàn)圖5），通過(guò)安裝一些裝配件到窗框內(nèi)板上將形成窗框外表面，比如導(dǎo)軌飾板和密封條。
圖5 半開(kāi)放式車門結(jié)構(gòu)
由于車門外板沒(méi)有了窗框部分，使得外
10、板模具尺寸減小，板材的利用率提高，白車身的重量減輕了，同時(shí)窗框外側(cè)通過(guò)安裝一些帶有裝飾性作用的附件，使得車窗外邊框具有很強(qiáng)的裝飾性，有利于車身造型設(shè)計(jì)。這種車門結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)有，玻璃周邊的裝配附件比較多， 增加了裝配的難度，各零件相互間的匹配精度比較難控制，容易影響玻璃升降。
通常在這種結(jié)構(gòu)的車門密封系統(tǒng)中，玻璃導(dǎo)槽密封條的結(jié)構(gòu)將變得很復(fù)雜，不僅要有密封作用、導(dǎo)向玻璃的作用，還要有外觀裝飾作用。由于沒(méi)有了窗框外框，對(duì)玻璃導(dǎo)槽密封條而言，外側(cè)沒(méi)有板金箍住密封條，頂部條條的外側(cè)完全暴露于車外，要求密封條本身要具有一定的鋼性，這可以通過(guò)內(nèi)嵌骨架或使用硬度較高的材料實(shí)現(xiàn)。圖6 和圖7 顯示了兩種不同的密
11、封條截面設(shè)計(jì)，一種設(shè)計(jì)采用在密封條中嵌入金屬骨架，靠骨架的剛性?shī)A持在板金翻邊上， 固定住密封條（見(jiàn)圖6）；另一種是將密封條卡在板金或內(nèi)飾板的鉤子上，起到固定作用（見(jiàn)圖7）。可以看到玻璃導(dǎo)槽密封條的截面形狀比傳統(tǒng)截面復(fù)雜很多，極大增加了設(shè)計(jì)難度和制造難度，作為外觀件，質(zhì)量要求和外觀要求也大大提高，大大地增加了密封條的成本。
圖6 半開(kāi)放式車門窗框頂部截面之一
圖7 半開(kāi)放式車門窗框頂部截面之二
由于這種結(jié)構(gòu)的車門在門窗區(qū)域的外觀裝飾效果比較好，目前被越
12、來(lái)越多的歐美車系所采用，比如大眾的帕薩特 B5、邁騰、福特的新蒙迪歐和上海通用的新君威。
車門密封系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
隨著對(duì)車身外觀和密封性能要求越來(lái)越高，以及密封條制造工藝和模具水平的提高，車身密封系統(tǒng)呈現(xiàn)出一些新的設(shè)計(jì)趨勢(shì)。
1.對(duì)車門分縫線做密封處理，既可以減少風(fēng)噪又能達(dá)到更好的外觀效果。
2.密封條集成化程度越來(lái)越高，現(xiàn)在有很多設(shè)計(jì)把三角窗、三角窗導(dǎo)軌和玻璃導(dǎo)槽密封條做成一體，有些甚至把窗臺(tái)外側(cè)密封條也集成進(jìn)來(lái)形成一個(gè)零件，這樣可以減少多個(gè)單件匹配產(chǎn)生的尺寸偏差，提高了裝配效率，同時(shí)得到更好的外觀效果。
3.節(jié)能和環(huán)保要求在密封條設(shè)計(jì)中將被更加注重，傳統(tǒng)的密封條使用的橡膠材料硫化
13、后不利于廢料的回收處理，一種新的材料TPE/TPV 正在密封條行業(yè)被應(yīng)用推廣，容易實(shí)現(xiàn)回收再利用，而且其密度比橡膠更小，能夠使密封條的重量減輕。
結(jié)束語(yǔ)
上面介紹的幾種車門結(jié)構(gòu)是目前應(yīng)用比較廣泛的結(jié)構(gòu)，每種結(jié)構(gòu)各有特點(diǎn)，對(duì)于一款新的車型，我們?cè)谧龈拍钸x型時(shí)，應(yīng)該根據(jù)平臺(tái)的定位，綜合考慮性能、成本和工藝成熟度來(lái)選取合適的車門結(jié)構(gòu)
轎車車門結(jié)構(gòu)及相應(yīng)密封條結(jié)構(gòu)介紹
圖1 全尺寸車門內(nèi)外板結(jié)構(gòu) 圖2 全尺寸車門門窗框頂部截面
圖3 滾壓窗框門結(jié)構(gòu) 圖4 滾壓窗框頂部截面
圖5 半開(kāi)放式車門結(jié)構(gòu) 圖6 半開(kāi)放式車門窗框頂部截面之一
轎車車門結(jié)構(gòu)及相應(yīng)密封條結(jié)構(gòu)介紹
