一种密封测试工装及设计方法与流程

1.本发明公开了一种密封测试工装及设计方法，属于气密性测试辅助装置。


背景技术：

2.新能源汽车快速发展，推进了动力电池技术迅速迭代更新，汽车动力电池包已经从没有防水等级到可以沉水30min到沉水24小时甚至沉水时间更长的水平，防水等级的提升意味着密封方案的升级，一个新的密封方案需要经过反复验证才能够最终推向市场。目前密封性验证是搭载电池包进行验证，这样会导致验证成本增加同时也不利于密封方案快速设计，因此设计一种密封方案快速验证工装是非常有必要的。
3.同时，针对不同的密封方案需要匹配相应的密封测试工装，这样就需要一种设计方法可以快速进行密封测试工装设计，缩短产品开发周期。


技术实现要素：

4.针对现有技术的缺陷，本发明提出一种电池包内湿度管理系统、电池包及车辆，用以解决电池包内出现冷凝水和电池包内湿度管理的问题，同时可以吸收冷却液，避免冷却液泄露带来的安全问题。
5.本发明的技术方案如下：
6.根据本发明实施例的第一方面，提供一种密封测试工装，包括工装主体，所述工装主体顶部设有凹陷的腔体，密封盖体通过锁紧部与工装主体顶部法兰连接将检测芯部封闭设置在腔体内，所述密封盖体顶部设有密封件测试特征部，待测试密封件通过压紧部定位设置在密封件测试特征部上。
7.优选的是，所述腔体顶部边沿处设有阶梯部，所述密封盖体底部设有与阶梯部相对应的盖体凸台，所述盖体凸台通过挤压密封圈与阶梯部以实现密封配合。
8.优选的是，所述密封件测试特征部包括至少一对密封件测试环槽和密封件测试凸台，所述待测试密封件分别套设在密封件测试环槽和密封件测试凸台上，所述密封件测试环槽和密封件测试凸台中部分别设置有安装孔，所述压紧部与安装孔可拆卸配合将待测试密封件锁固。
9.优选的是，所述压紧部包括相互连接的压紧头部和压紧杆部，所述压紧头部底部与待测试密封件配合，所述安装孔内设有内螺纹，所述压紧杆部设有外螺纹，所述压紧杆部与安装孔螺纹连接。
10.优选的是，所述密封盖体顶部还设有气孔，所述气孔外侧密封盖体设置有外部充气管，所述工装主体通过侧面至少设有一个与腔体相连通的测试通孔与检测装置连接。
11.优选的是，所述检测装置包括与测试通孔配合的连接部，所述连接部一端通过传感器与标准空腔连接。
12.根据本发明实施例的第二方面，提供一种设计方法，用于第一方面所述的密封测试工装，包括：
13.分别获取待验证密封件的模型及物性参数、密封性测试需要的最少样本量和待验证密封件的应用参数；
14.通过所述待验证密封件的模型及物性参数、密封性测试需要的最少样本量和待验证密封件的应用参数分别确定密封测试工装的最小几何尺寸、密封测试工装待验证密封件安装位置的几何参数和极限样件尺寸；
15.进行密封测试验证，对通过密封验证的密封件安装位置的几何参数进行记录，作为密封件应用位置的的设计输入。
16.优选的是，所述物性参数至少包括：密封件尺寸及公差、材料种类和压缩反弹力曲线。
17.优选的是，所述待验证密封件的应用参数至少包括：压缩百分比、是否外露、接触面的粗糙度、平面度。
18.优选的是，所述密封测试包括气密性测试和水密性测试。
19.本发明的有益效果在于：
20.本专利提供一种密封测试工装及设计方法，可以对密封方案进行快速验证，缩短产品开发周期，同时进行多种应用场景的验证，快速识别出不同密封方案对应的应用场景。相比电池包级别验证可以节约成本和周期，测试工装可以进行气密和水密两种场景的密封性测试，通过气密测试时监测气体泄漏量，可以制定出不同密封方式的安装工艺。
21.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
22.附图说明
23.图1是根据一示例性实施例示出的一种密封测试工装的等轴侧视图；
24.图2是根据一示例性实施例示出的一种密封测试工装的爆炸图；
25.图3是根据一示例性实施例示出的一种密封测试工装中密封盖体的主视图；
26.图4是根据一示例性实施例示出的图3的a处截面图；
27.图5是根据一示例性实施例示出的一种设计方法的流程图；
28.其中：
29.100-工装主体；
30.200-检测芯部；
31.300-检测芯部；
32.400-密封圈；
33.500-检测装置；
34.600-锁紧部；
35.700-压紧部；
36.800-待测试密封件；
37.101-测试通孔；
38.102-主体法兰安装孔；
39.103-腔体；
40.104-阶梯部；
41.301-阶梯部；
42.302-密封件测试特征部；
43.302a-密封件测试环槽；
44.302b-密封件测试凸台；
45.303-外部充气管；
46.304-盖体法兰孔；
47.501-标准空腔；
48.502-传感器；
49.503-连接部；
50.701-压紧杆部
51.702-压紧头部。
具体实施方式
52.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
53.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
54.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
55.实施例一
56.如图1和2所示，本实施例示出的一种密封测试工装，包括工装主体100，工装主体100顶部设有凹陷的腔体103，腔体103四周的工装主体100顶部分别布置若干个主体法兰安装孔102，腔体103顶部边沿处设有阶梯部104，密封盖体300底部设有与阶梯部104相对应的盖体凸台301，密封盖体300的盖体凸台301四周分别布置若干个盖体法兰孔304，密封盖体300通过锁紧部600与工装主体100顶部法兰连接，从而盖体凸台301通过挤压密封圈400与阶梯部104以实现密封配合，将检测芯部200封闭设置在腔体103内。
57.密封盖体300顶部设有密封件测试特征部302，待测试密封件800通过压紧部700定位设置在密封件测试特征部302上。如图3和4所示，密封件测试特征部302包括至少一对密封件测试环槽302a和密封件测试凸台302b，待测试密封件800分别套设在密封件测试环槽302a和密封件测试凸台302b上，密封件测试环槽302a和密封件测试凸台302b中部分别设置有安装孔，压紧部700与安装孔可拆卸配合将待测试密封件800锁固。可拆卸配合方式可以为螺纹连接、卡接或是与安装孔中间过孔微干涉的光杆等方式。
58.优先的实施例采用螺纹连接方式，具体实施例内容如下：压紧部700包括相互连接的压紧头部702和压紧杆部701，压紧头部702底部与待测试密封件800配合，安装孔内设有内螺纹，压紧杆部701设有外螺纹，压紧杆部701与安装孔螺纹连接。
59.其中，上述密封件测试环槽302a和密封件测试凸台302b可以对测试密封件800是否暴露的空气中进行对比测试，验证测试密封件800在是否接触空气的使用寿命差异，还可以制作多组不同深度的密封件测试环槽302a或不同高度的密封件测试凸台302b，对比不同压缩量对密封性的影响和确定压缩量的上下限。
60.上述检测芯部200为多孔发泡吸水材料，通过过盈配合的方式安装在主体的空腔内同时与密封盖体300的盖体凸台301接触，检测芯部200接触水后在吸水区域会与其他区域产生颜色差异，从而判定漏水点。
61.上述为密封测试工装对漏水点的判定，另一实施例是在上述实施例的基础上，密封盖体300顶部还设有气孔，气孔外侧密封盖体300设置有外部充气管303，外部充气管303用于连接外部气源。工装主体100通过侧面至少设有一个与腔体103相连通的测试通孔101与检测装置500连接。检测装置500包括与测试通孔101配合的连接部503，连接部503一端通过传感器502与标准空腔501连接。标准空腔501为已知体积的密封性空腔，作为密封性测试时的对比腔体103使用，传感器502可以是流量传感器也可以是压力传感器，用于测量主体空腔的气体泄漏量，连接部503为中空管状结构。
62.附图1-4均为上述漏水点的判定或者气密性测试两种实施例结合的结构图，但不限于上述单独密封测试工装对漏水点的判定或者气密性测试的结构。
63.实施例二
64.如图5所示，本实施例示出的一种设计方法，用于设计实施例一所述的密封测试工装，包括：
65.步骤s1，分别获取待验证密封件的模型及物性参数、密封性测试需要的最少样本量和待验证密封件的应用参数；
66.其中，获取待验证密封件的模型及物性参数其特征在于获取的物性参数至少包括：密封件尺寸及公差、材料种类、压缩反弹力曲线。
67.密封件尺寸和公差用于密封测试工装安装密封件位置的结构设计，材料种类和压缩反弹力曲线参数存入设计库，指导相同类型的密封材料的密封测试工装设计。获取密封性测试需要的最少样本量，其特征在于每种测试工况至少3个样本。获取待验证密封件的应用参数，其特征在于应用参数至少包括：压缩百分比、是否外露、接触面的粗糙度、平面度。
68.步骤s2，通过所述待验证密封件的模型及物性参数、密封性测试需要的最少样本量和待验证密封件的应用参数分别确定密封测试工装的最小几何尺寸、密封测试工装待验证密封件安装位置的几何参数和极限样件尺寸，具体内容如下：
69.根据待验证密封件的模型及物性参数、密封性测试需要的最少样本量的参数，确定安装待验证密封件的密封测试工装密封盖体300的最小几何尺寸，工装主体100通过确定密封测试工装主体100的最小几何尺寸，从而确定密封测试工装的最小几何尺寸。
70.待验证密封件的应用参数确定密封测试工装待验证密封件安装位置的几何参数。通过密封测试工装待验证密封件安装位置的几何参数确定的待验证密封件安装位置的几何参数为中值，加工精度的
±
3西格玛范围为区间，确定极限样件尺寸。
71.步骤s3，进行密封测试验证，对通过密封验证的密封件安装位置的几何参数进行记录，作为密封件应用位置的的设计输入。
72.其中，进行密封测试验证，其特征在于所述密封测试验证需要包括气密性测试和水密性测试。气密性测试和水密性测试需要在同等条件下分别进行，寻找出开始漏水时的气密性漏气量，此数值可以作为制定产品出厂检测的参考数值。
73.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

技术特征：
1.一种密封测试工装，其特征在于，包括工装主体(100)，所述工装主体(100)顶部设有凹陷的腔体(103)，密封盖体(300)通过锁紧部(600)与工装主体(100)顶部法兰连接将检测芯部(200)封闭设置在腔体(103)内，所述密封盖体(300)顶部设有密封件测试特征部(302)，待测试密封件(800)通过压紧部(700)定位设置在密封件测试特征部(302)上。2.根据权利要求1所述的一种密封测试工装，其特征在于，所述腔体(103)顶部边沿处设有阶梯部(104)，所述密封盖体(300)底部设有与阶梯部(104)相对应的盖体凸台(301)，所述盖体凸台(301)通过挤压密封圈(400)与阶梯部(104)以实现密封配合。3.根据权利要求1或2所述的一种密封测试工装，其特征在于，所述密封件测试特征部(302)包括至少一对密封件测试环槽(302a)和密封件测试凸台(302b)，所述待测试密封件(800)分别套设在密封件测试环槽(302a)和密封件测试凸台(302b)上，所述密封件测试环槽(302a)和密封件测试凸台(302b)中部分别设置有安装孔，所述压紧部(700)与安装孔可拆卸配合将待测试密封件(800)锁固。4.根据权利要求3所述的一种密封测试工装，其特征在于，所述压紧部(700)包括相互连接的压紧头部(702)和压紧杆部(701)，所述压紧头部(702)底部与待测试密封件(800)配合，所述安装孔内设有内螺纹，所述压紧杆部(701)设有外螺纹，所述压紧杆部(701)与安装孔螺纹连接。5.根据权利要求4所述的一种密封测试工装，其特征在于，所述密封盖体(300)顶部还设有气孔，所述气孔外侧密封盖体(300)设置有外部充气管(303)，所述工装主体(100)通过侧面至少设有一个与腔体(103)相连通的测试通孔(101)与检测装置(500)连接。6.根据权利要求5所述的一种密封测试工装，其特征在于，所述检测装置(500)包括与测试通孔(101)配合的连接部(503)，所述连接部(503)一端通过传感器(502)与标准空腔(501)连接。7.一种设计方法，用于设计权利要求1-6中任一项所述的密封测试工装，其特征在于，包括：分别获取待验证密封件的模型及物性参数、密封性测试需要的最少样本量和待验证密封件的应用参数；通过所述待验证密封件的模型及物性参数、密封性测试需要的最少样本量和待验证密封件的应用参数分别确定密封测试工装的最小几何尺寸、密封测试工装待验证密封件安装位置的几何参数和极限样件尺寸；进行密封测试验证，对通过密封验证的密封件安装位置的几何参数进行记录，作为密封件应用位置的的设计输入。8.根据权利要求7所述的设计方法，其特征在于，所述物性参数至少包括：密封件尺寸及公差、材料种类和压缩反弹力曲线。9.根据权利要求7或8所述的设计方法，其特征在于，所述待验证密封件的应用参数至少包括：压缩百分比、是否外露、接触面的粗糙度、平面度。10.根据权利要求9所述的设计方法，其特征在于，所述密封测试包括气密性测试和水密性测试。

技术总结
本发明公开了一种密封测试工装及设计方法，属于气密性测试辅助装置，包括工装主体，所述工装主体顶部设有凹陷的腔体，密封盖体通过锁紧部与工装主体顶部法兰连接将检测芯部封闭设置在腔体内，所述密封盖体顶部设有密封件测试特征部，待测试密封件通过压紧部定位设置在密封件测试特征部上。本专利提供一种密封测试工装及设计方法，可以对密封方案进行快速验证，缩短产品开发周期，同时进行多种应用场景的验证，快速识别出不同密封方案对应的应用场景，相比电池包级别验证可以节约成本和周期，测试工装可以进行气密和水密两种场景的密封性测试，通过气密测试时监测气体泄漏量，可以制定出不同密封方式的安装工艺。制定出不同密封方式的安装工艺。制定出不同密封方式的安装工艺。


技术研发人员：张新宾 张占江 杨钫 王广扩 曹云飞 杨明 孟祥宇 赵壮
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：2023.03.16
技术公布日：2023/7/25