汽车密封条截面的设计要点及开发案例分析

植绒 车门钣金 内外水切典型截面
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目录
密封条截面设计要点概述 密封条开发案例分析 Q&A
密封条截面开发案例分析
一、密封条截面初始状态结构描述 某车型车门外水切采用TPE+钢带复合成型工艺，与玻璃接触的唇边采用 静电植绒，密封条断面结构及与车门钣金的装配关系如下图1所示：
图1
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翻边中有便于 安装的细条， 安装时抽出， 避免胶条翻边 卡在饰板中
类型B
一个截面，截面较小且密封 密封条直接安
面窄，海绵泡的可压缩高度 装到侧围门洞
在（4—7）mm左右
钣金止口上
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门框密封条截面的典型结构及设计要点 截面3
尺寸 序号
A
部位 压缩量
设计要点
压缩量设计适当，以兼顾 车门的密封性能和关门力；
作用 a、密封作用； b、导向玻璃的作用； c、外观装饰作用 a、内嵌骨架（铝合金骨架）； b、使用硬度较高的材料 a、减阻；b、密封降噪
部位③ 植绒表面或PU喷涂
PU喷涂以降低成本
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玻璃内外水切布置关键尺寸及对钣金的要求
水切的布置及断面选取主要考虑如右图所示尺寸：
关键尺寸 代号
关键尺寸说明
加强，现对区域3中钢带去除（ 如3’所示），目的是为了方便拆卸，便于 后期维护。
1’
4’
2’ 3’
图3
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密封条截面开发案例分析 五、密封条截面优化后的模拟分析验证
1、密封条装配部位所需满足的设计要求 ①密封条拔出力（去除3区域）>70N/100mm； ②密封条拔出力（包含3区域）>100N/100mm； ③密封条插入力<60N/100mm； 2、密封条模拟分析 ①TPE采用Mooney模型； ②钢带材料为08F，假定为各项同性，弹性模量2.19e+11，泊松比0.267。 ③建立边界条件，将密封条断面外缘节点X、Y、Z向位移约束为0，如图4所示；
1、车门与侧 围上部密封
2、前后门B 柱处密封
3、前门与翼 子板、前后门
4、车门与下 边梁密封
5、后门与侧围 密封
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车门窗框与侧围的密封型式
大多数汽车都是由一道或几道密封条共同车身密封系统。近年来，由于车辆 高速行驶时对风动噪声隔音性能要求的提高和防止高压洗车时水的浸入，中高 档车型的车门采用三道密封。
局部粘接
压紧或卡接 方式固定
常见截面举例
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门密封条截面的典型结构及设计要点 截面1
尺寸 序号
A
B
C D
部位
设计要点
车门与侧围间 隙
该尺寸必须设计均匀，否则密封条 装配后唇边压缩量不一致影响车门 与侧围外观。间隙值在整车外观 DTS策略中定义
搭边和侧围干 涉量
该部分需要适当的干涉量：过大， 开门时该部分有卷边现象；过小， 门的拐角部分会漏水。
略图
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玻璃导槽截面的典型结构及设计要点
复杂型玻璃导槽以嵌入式安装于车窗框凸缘，充当窗户玻璃升降运动的“导 轨”，接触玻璃部分都有减阻结构。
②
①铝合金骨架
①
②植绒表面
③植绒表面或PU喷涂
③
部位 整体
设计要点（③特点）
1、外侧无钣金箍住密封条； 2、顶部条的外侧完全暴露于 车外
部位① 密封条具有一定的钢性 部位② 唇边植绒
密封构成 玻璃内外水切
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门密封条截面的典型结构及设计要点
分类
车门窗框特点
密封条截面 特点
固定方式
类型A
门内板与窗框 采用整体冲压 成型或辊压成 型成为大R角 型式
1个截面
整圈采用丙烯 酸泡棉胶粘接
方式
类型B
窗框采用辊压 焊接成型
2-3个截面， 窗框边辅助 成型门缝密 封的LIP边
卡扣卡接、辊 压窗框卡接、
密封条截面开发案例分析
二、密封条装配结构描述
1、密封条装配部位复合钢带，有利于结构定型和强化； 2、主密封唇1和副密封唇2的功能是密封和增大密封条对钣金的夹持力；
区域3的功能是：提供密封条对钣金的拔出力，保证密封条的装配可靠。 区域4的功能是：提供密封条安装的Y向定位基准，保证密封条与玻璃间
的距离符合设计要求。
一道密封
门密封：即密封条安装在车 门上
门框密封：即密封条安装在 门框上
密封形式
两道密封
门密封+门框密封
三道密封
门密封+门框密封+门缝密 封
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车门窗框与侧围的密封型式
汽车级别
密封型式
A00/A0 （中低端 车型）
A/B （中高端 车型）
C/D （个别高 端车）
方案1 方案2 方案1 方案2 方案1 方案2
2、与钣金接触的地方设计倒扣机构和金属骨架， 增加与钣金接触的紧固性
3、由于外水切是外观件，一般可以设计亮条来 增加美观性。亮条既充当装饰面又充当水切骨架， 结构简单、成本较低；在水切亮面与黑面之间切 换配置时，整体结构及匹配尺寸不需要发生改变， 只需将外露的亮面加以PVC包覆即可切换为黑面， 简单方便。
E1/E2
水切唇边与玻璃的干涉量。干涉过小 会产生密封不严导致漏水漏灰，干涉 过小会导致压紧力大，玻璃升降困难 甚至卷边
钣金翻边 必须控制在±0.5mm范围内，否则会 尺寸 对装配造成影响
水切关键尺寸
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玻璃内外水切截面设计要点
类别
内水 切
外水 切
设计要点
1、内水切和车门钣金、门内饰板、玻璃3个零件
略图
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玻璃导槽截面的典型结构及设计要点
部位
设计要点
1、导槽外饰面应与车身紧密贴 合，外搭边长度及A部位形状应 保证A部位与车身外凸缘缝隙越 小越好；
外搭边 的形状 、尺寸
2、断面两侧立柱高度B也很重 要，过大外搭边会与车身外凸缘 产生缝隙；过小则密封条被顶起 ，同样影响外观；
3、导轨底部应留有适当的空间 ，避免由于制造误差导轨钣金局 部过高而与导槽发生干涉。
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门框密封条截面的配合型式及表面处理
配合型式
全密封型式 半密封型式
分类
单色挤出
表面处理
双色挤出
表面贴布
表面植绒
截面特点
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门框密封条截面的截面结构及安装特点
分类
密封条截面特点
安装特点 常见截面举例
类型A
一个截面，截面较大且密封 面宽，特别是没有门密封条 的车型，海绵泡的可压缩高 度在10mm左右
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异震、磕碰
密封条的分类 按照密封部位划分，密封条主要分为如下几大板块：
整车密封
车门的密封（※）
车门与门框之间的密封 门窗玻璃的密封
发动机罩与行李箱盖的密封
车身前后风窗玻璃的密封
天窗等其他部位的密封
第4页
车门窗框与侧围的密封构成
第一道
门密封条
密封构成
第二道
门框密封条
第三道
门缝密封条
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门缝密封的类别
1
4
2
3 图2
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密封条截面开发案例分析
三、密封条截面缺陷分析
1、主密封唇只有一条，密封及夹持效果不好； 2、定位基准区域4太小，定位不可靠； 3、区域3虽然能够为密封条提供足够的拔出力，但该结构不利于拆卸，给
后期维护造成不便。
1
4
2
3
图2
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密封条截面开发案例分析
四、密封条截面需要优化的部位
C截面
A截面
B截面
截面1
截面1
截面1
截面2
截面2
截面2
D截面
截面1
截面2
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玻璃导槽截面的典型结构及设计要点
ROOF
PLR ROOF
1、使用铜丝，防止ROOF部收缩； 2、使用发泡TPV，达成轻量化。
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玻璃导槽截面的典型结构及设计要点
部位
密封唇边形 状、尺寸
设计要点
1、两侧密封唇边应以相同的，大小 适当的力与玻璃接触；
门框全密封条+局部门缝密封
局部门框密封条+门密封条（卡 接）型式
门框全密封条+门密封条（粘接 ）+局部门缝密封
门框全密封条+门密封条（卡接 ）+局部门缝密封型式
门框全密封条+门密封条（粘接 ）+门缝全密封型式
门框全密封条+门密封条（卡接 ）+门缝全密封型式
典型车型
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门窗玻璃的密封构成 车门玻璃导槽
压缩量
过大，降低压缩永久变形而导致的 压缩恢复量；过小会发生漏水等密 封不良问题
车门和侧围间 隙
需均匀，否则会导致局部密封不良
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门密封条截面的典型结构及设计要点
截面2 B
尺寸 序号
A
B C
D
部位
设计要点
压缩量 压缩区域 车门和侧围间隙1 车门和侧围间隙2
1、A/B/C/D四个值需要均 匀，特别是在拐角区域， 否则会出现因间隙不均、 密封条压缩量不一致而导 致的气密性差问题； 2、截面唇边与钣金应有适 当的干涉量。
汽车密封条截面的设计要点 及开发案例分析
吉利汽车研究院 张乾 2014.11.28
目录
密封条截面设计要点概述 密封条开发案例分析 Q&A
密封条的功能转换
密封、防水、防尘、防风、防噪
基本功能
对车门的关闭起到缓冲作用，防止车辆在行驶中 车门发生振动
使玻璃能平稳升降移动，降低车辆在行驶过程中 玻璃的振动及噪声
针对原断面分析，对密封条作如下优化： 1、将主密封唇由一条增加为两条(如1’所示)，提高密封效果和夹持力； 2、将副密封唇2结构由弯曲改为拉直，与钣金更加贴合，密封性和装配状态
的美观性都有所改善(如2’所示)； 3、将定位基准区域4加大，保证Y向可靠定位（如4’所示）； 4、由于前面通过对1区域主密封唇的优化，密封条对钣金的夹持力已经得到
a）简单型
b）普通型
c）复杂型
断面类型 a）、b）
结构特点
导槽与玻璃接触部位采用涂层减阻， 并因不同段而异：竖直 段和水平段都喷涂聚氨酯以减小玻璃升降运动的磨擦；
导槽与玻璃接触的型条表面硬度较高，而且有突出的波纹， 用来减小摩擦表面积
C）
导槽局部有聚酯纤维植绒
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玻璃导槽截面的典型结构及设计要点
同时接触，因此在设计时一定要考虑接触部位的 受力情况和结构特征；
亮饰条
玻璃
2、在与玻璃接触的部位进行植绒，增大耐磨性；
3、在与钣金接触的地方设计了唇边，防止钣金 脱出；
4、在与内饰板接触的地方设计了沟槽，增加了 配合度和装配的牢固度。
1、外水切相对于内水切而言，结构相对复杂， 与玻璃接触的地方植绒，增大耐磨性；
随着用户日益成熟，对汽车的感知质量越来越挑剔，更加关注密封条带来 的视觉、听觉、嗅觉、触觉等主观感受，具体表现在以下几个方面：
高速行车时风噪 小
质轻、手感好 （轻量化）
多种外观可选， 有品位
更耐磨、更耐候、 更耐久
车内无异味 （安全环保）
扩展功能
关门顺畅、轻松， 声音轻小
玻璃升降顺畅，速 度适中
门在开关、玻璃在 升降使用中无异响、
2、考虑到玻璃运动轨迹及大面的位 置，玻璃向车窗导槽的外侧偏移， 密 封唇边也设计为不对称结构；
3、唇边长度、薄厚应适当。过厚、 过长会使玻璃升降阻力偏大；过薄过 短会导致玻璃得不到良好的引导和密 封而产生振动、噪音、漏雨现象；
断面底部形 状、尺寸
为了确保导槽装配牢固，导槽断面底 部应设计出齿状小脚，既易于装入， 又能利用密封条自身的弹性附着在导 轨，防止其脱出。
模拟验证过程：密封条固定，钣金由密封条下方（完全不与密封条接触）匀 速向上移动到装配位置，然后匀速向下移动至与密封条完全脱离，模拟如图4 所示。 ④去除区域3的插拔力模拟分析结果如表1所示； ⑤保留区域3的拔出力留待实验验证。
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密封条截面开发案例分析
图4
图5
表1
六、总结 通过以上分析，优化后密封条装配部位的密封效果、外观美观性、Y向
定位都得到了改善，插拔力初步分析符合设计要求；最重要的是该优化使密 封条方便拆卸，为后期维护提供了方便。
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密封条截面设计要点概述 密封条开发案例分析 Q&A
Thank you ！
1760, Jiangling Road, Binjiang District, Hangzhou, Zhejiang Province, P,R.China, 310051
B
侧围钣金止口 钣金间隙保持均匀以确保 与车门间隙 整圈密封力的均匀性；
A
拐角部位设计适当倾角以
C 钣金止口宽度 确保安装牢度，钣金叠加
C
部位不能有突变的台阶；
D
D
饰板与钣金止 口顶端距离
该值过大会导致大唇边翻 边，过小密封条与内饰贴 紧力偏小
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B
玻璃导槽截面的典型结构及设计要点 根据结构的复杂程度分为简单型、普通型和复杂型。
A1/A2
A1/A2为密封尺寸，为外板翻边内侧 到玻璃外表面的距离，该尺寸决定了 密封条唇边的长度，与唇边倾斜角度 共同决定了密封力；
B1/B2及D
B1/B2及D为装配尺寸，决定了密封条 在钣金上的固定牢固度
C/α(角度)为造型尺寸，该尺寸受造型 C/α(角度) 隐身影响，变化较大，决定了密封条
断面的宽度