【正文】
新進行驗證,現(xiàn)在看這需要耗費很大的精力,同時抬高了密封條的生產(chǎn)成本。由于門密封條安裝部位的特殊性,這就對密封條的材料選擇產(chǎn)生了很大限定,當今的門密封條主要才要EPDM橡膠材料。汽車車門的密封性能的好壞,將影響乘客對乘客車廂舒適度的體驗。隨著汽車制造工藝的上升,和國民購買力的上升,消費者對汽車提出了更為嚴格的要求,特別是汽車的舒適性,現(xiàn)今一輛車舒適性的好壞,將對其銷量產(chǎn)生很大的影響。關(guān)鍵詞:門密封條,設(shè)計,仿真分析,有限元,結(jié)構(gòu)優(yōu)化AbstractWith the development of economy of our country,the automobile industry in China is rapidy developing in recent the development of engineering level and manufacturing technology ,the customers have stricter demand in the sealing performances an important evaluating index of the fort of automobile,especially the door’s sealing is very door’s sealing can determine the fort of customer the automotive door weather strip are the most important.The automotive door weather strip in isolated the car’s inside and outside,preventing the dust and rainwater from getting in inside of the customer partment,besides it also can prevent air flowing during the in a high speed,all above can improve the fort of the customer automotive door weather strip usually is made by EPDM,and to keep the sealing performances,the strip usually has a plex cross of the material and cross section of the strip,making the exploitation progress very plex,it needs to test again and again until it satisfy the puter technique,unlinear mechanics of materials,finite element technique and the CAD technique fast development,it makes we can simulate the strip before the manufacture,these have many benefit on exploitation,such as we can find the design flaw and optimize the structure of the strip,improve the product quality and deaign efficiency,and reduce development strip manufacturing enterprises of the developed country conducted this flied long time ago,the applying of CAE technique in China is not are several enterprises use this technique.To improve the petitiveness of the strip manufacture industry in paper introduce the exploitation of the truck door weather strip,in progress I use the ABAQUS program to analyse the strip’s structure,optimizing the pression load and the deformation of pression.Key words:door weather strip,design,simulate,finite element,Structure optimize目 錄摘要 1Abstract 2 1 1 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 6 6 7 8 9 10 10 11 11 12 12 13 14 15 16 17 17 18 19 19 19 20 20 22 22 23 23 23 24 24 24 24 25 25 25 26 26 27 28 29 31 31 32 33 34 34 35 35總結(jié)與展望 36參考文獻 37致謝 39隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國的汽車產(chǎn)業(yè)也得到了巨大的發(fā)展,但是在發(fā)展的同時,我國的汽車產(chǎn)業(yè)也面臨巨大的挑戰(zhàn),隨著我國改革開放的程度加深,越來越多的外國汽車企業(yè)進入我國。為了提升我國密封條企業(yè)的競爭能力。由于密封條材料和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,使得新密封條的開發(fā)流程十分的繁瑣,需要進行重復(fù)多次的實驗才能定型生產(chǎn)。車門密封條在隔絕車內(nèi)外空間,防止車外空間的塵土、雨水侵入車廂,同時也在汽車高速行駛時阻斷車內(nèi)外空氣流動有很大作用,提高汽車的乘坐舒適性。而汽車的密封性能是評價汽車舒適性的一項重要指標,其中門密封系統(tǒng)是汽車車身密封中十分重要的一環(huán),它密封性能的好壞將對乘客艙的舒適性產(chǎn)生很大的影響。載貨汽車門密封系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計40 / 45摘要隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,汽車產(chǎn)業(yè)作為國民經(jīng)濟的一個重要的支柱產(chǎn)業(yè)在近年內(nèi)得到了快速的發(fā)展。隨著技術(shù)水平和制造工藝的上升,消費者對汽車的舒適性能提出了更為嚴格的要求。在門密封系統(tǒng)中門密封條對密封性能影響最大。門密封條大多由EPDM橡膠材料制成,同時為了保證密封的性能,密封條通常具有復(fù)雜的截面形狀。但是近年來計算機技術(shù)、非線性材料力學、有限元法和計算機圖學得發(fā)展,使得在生產(chǎn)前就可以對其進行計算機仿真分析,對于發(fā)現(xiàn)其設(shè)計缺陷和優(yōu)化其密封性能十分有利,提高了設(shè)計的品質(zhì)與效率,我國的密封條CAE技術(shù)起步較晚,只有少數(shù)的企業(yè)進行這方面的研究。本文主要涉及新密封條產(chǎn)品的開發(fā),主要對象為載貨汽車的門密封條,在設(shè)計中將使用ABAQUS軟件對密封條結(jié)構(gòu)進行分析,改善密封條的壓縮負荷和壓縮變形。但汽車產(chǎn)業(yè)作為我國國民經(jīng)濟的一項支柱產(chǎn)業(yè),必須要有自己的核心技術(shù),才能在市場中有競爭力。密封性作為舒適性的一項重要評價指標,得到了各個汽車企業(yè)的重視。車門密封條作為汽車密封的核心部分,對車門關(guān)門力、汽車高速靜音性能等消費者對汽車質(zhì)量的感知有很大的影響作用,可以說門密封系統(tǒng)的好壞決定了,車廂的密封性能。同時為了保證密封性能,密封條通常有復(fù)雜的截面形狀,還有門密封條的密封部分大都由海綿橡膠(即經(jīng)過發(fā)泡處理的EPDM橡膠)。隨著計算機仿真技術(shù)的發(fā)展,工程師們開始在計算機上模擬各種各樣實驗測試。這讓設(shè)計者在樣品生產(chǎn)前就可以的到其設(shè)計的密封條的部分缺陷,像壓縮負荷不滿足主機廠要求,在密封條轉(zhuǎn)角處出現(xiàn)褶皺等,這讓我們可以減去很多后期驗證這些性能的實驗,這就使得我們不需要在后期對密封條進行大量的測試試驗了,減小了實驗工作量。這些技術(shù)已在國外先進的密封條制造企業(yè)得到了大范圍的應(yīng)用。本文目的為提出一般的密封條設(shè)計方案。汽車車門密封條在車身中起密封介質(zhì)、隔離空間和裝飾等作用。因此,汽車的密封性非常重要,現(xiàn)在已經(jīng)成了評價一輛車的重要指標之一。隨著計算機科學、非線性材料力學、有限元法的發(fā)展,使得在密封條在生產(chǎn)前就對其進行分析成為可能,從而能有效的提高設(shè)計效率,同時降低密封條的開發(fā)成本。建立其幾何模型和材料模型,并給出仿真所需的邊界條件。提高設(shè)計的質(zhì)量及降低開發(fā)成本。研究內(nèi)容:(1)運用非線性有限元法,對密封條進行合理的簡化,建立分析邊界條件,劃分網(wǎng)格;(2)運用Ogden模型分別建立密實橡膠的材料模型和海綿橡膠的材料模型;(3)對設(shè)計的密封條進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化;(4)分析優(yōu)化后密封條的評價條件。據(jù)相關(guān)文獻稱,最早的密封條有硬氈制成,它應(yīng)用于1904年制成的Cadillac汽車的側(cè)窗玻璃密封。大約在1925年用于汽車車身的海綿橡膠密封條才開始出現(xiàn),但是人們直到40年度末還在使用一般的密實橡膠,這些密封條具有簡單幾何形狀,由于其材料為天然橡膠,所以采用擠出成形的技術(shù),并在蒸汽硫化罐中硫化,尺寸較小的零件是在模具中壓制成形的,活動的玻璃導(dǎo)槽的密封條采用在表面粘上一層織物的方法制造,這這工藝至今仍在部分密封條上使用。60年代末,玻璃導(dǎo)槽密封條開始使用植絨的工藝來制造,此種技術(shù)在美國首先投入使用,稍后推廣到歐洲,60年代得到大范圍使用。70年代,密實橡膠與海綿橡膠復(fù)合擠出的工藝替代了海綿橡膠粘貼的工藝,同時發(fā)動機蓋和行李艙蓋的密封條也大多采用此技術(shù)。經(jīng)過多年的發(fā)展,我國目前在汽車密封條結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)方面,國內(nèi)密封條企業(yè)已有長足的進步。并在國內(nèi)新車型開發(fā)和老車型改造中取得了多次成功。在國外先進的汽車密封條企業(yè)中,汽車密封條設(shè)計技術(shù)已經(jīng)達到從汽車車身飯金件設(shè)計一密封條設(shè)計一模具設(shè)計一密封條模擬生產(chǎn)一裝車效果一密封條及模具設(shè)計修改一密封條生產(chǎn),整個循環(huán)過程全采用計算機數(shù)字模擬研制開發(fā)方法,該方法更先進,可降低成本和縮短研制周期。據(jù)悉國內(nèi)有些企業(yè)正準備開始嘗試開發(fā)此計算機技術(shù)。根據(jù)主體部分的使用范圍,溫度適應(yīng)性要求很高,從零下40oC到零上80oC都要求有良好的性能。密封條裝飾件要求在大氣臭氧濃度下至少穩(wěn)定3年以上,一般對臭氧氧化不穩(wěn)定的橡膠材料不考慮。EPDM材料具有良好的加工性,可以與鋼帶、鋼絲編織帶、絨布、植絨、PU涂層、有機硅涂層等復(fù)合,保證車輛與外界的防水、防塵、隔音、隔熱、減振和裝飾作用,一般情況下EPDM密封條使用壽命可達十幾年,但成本較高,且報廢零件無法循環(huán)使用。隨著歐洲法規(guī)對于汽車零部件回收要求的不斷提高,熱塑性彈性體TPV逐漸成為設(shè)計密封條所選用的原材料,但是由于工藝、設(shè)備、成本等諸多問題,熱塑性彈性體密封條目前在國內(nèi)的應(yīng)用還較為有限。所以在發(fā)達國家淘汰EPDM橡膠之際,國內(nèi)的密封條原材料企業(yè),也應(yīng)該跟緊國際先進技術(shù),做到在新技術(shù)上面不落后。這里我按照密封條在車身上的不同位置作為分類標準(此外還有按密封條材料、工藝等進行分類的)。在所有這些密封條中,側(cè)門密封條對車身密封性能的影響最大,是車身密封性的一重要評價指標側(cè)門密封條又有門框密封條、門洞密封條、玻璃導(dǎo)槽、內(nèi)外水切。內(nèi)外水切也由EPDM密實橡膠、鋼骨架組成但是為了減少玻璃運動的阻力,一般在與玻璃接觸的部分植絨。此方法操作簡單,但易脫落,一般只宜用于載貨汽車上。采用嵌入固定法或機械固定法視使用的場合與要求而定,如果設(shè)計恰當,嵌入固定法更能表現(xiàn)它的優(yōu)點,占用位置小,而且緊湊經(jīng)濟。大部分的橡膠密封條是以壓出硫化,所以屬橡膠壓出制品的范疇,除要求嚴格控制膠料、工藝及性能外,對作復(fù)合制品時還需具有精密尺寸的支撐體骨架材料如彈簧鋼片骨架等。一般在金屬件的表面不應(yīng)有水分、油等,以防產(chǎn)品產(chǎn)生氣泡和腐蝕現(xiàn)象。除海綿外各種形式橡膠密封條根據(jù)使用要求,尺寸公差執(zhí)行GB3672一83《橡膠空心模壓和壓制制品尺寸公差》,其中裝配尺寸公差按E2,非裝配尺寸公差按E3執(zhí)行,長度尺寸公差按表中L3執(zhí)行。作為壓出制品的橡膠密封條,其生產(chǎn)中的制品尺寸公差要求比模壓橡膠密封制品要大,膠料在強制通過口型后發(fā)生膨脹并在隨后的硫化過程中發(fā)生收縮和變形,一般軟的硫化膠(即硬度50IRHD)比硬度大的硫化膠需要更大的公差,在橡膠密封條橫截面的尺寸中一般要限定二個公差即可,關(guān)鍵部位尺寸要嚴,其它部分可酌情寬一些,公差一般是選取對稱分布。密封膠條斷面形狀設(shè)計有很大的選擇性,形狀設(shè)計中如靠唇形起密封作用時,唇的腰部尺寸應(yīng)沿著根部逐漸加厚以保證密封唇有足夠的彈性和接觸壓力,減少壓縮時的變形。橡膠密封條主要是利用本體結(jié)構(gòu)中唇空腔凸緣等部位的彈性與組裝的裝飾件(玻璃或金屬件)等接觸物體的表面產(chǎn)生接觸壓