摘要:
汽车科技的快速发展,汽车的外貌也在不断变化,现在很多汽车都配备了天窗,现代汽车中天窗具有增加美观、开阔视野、增加采光、经济性和实用性、美化汽车形象、活动窗口等作用。但汽车天窗的密封性能是重中之重,汽车天窗密封验证是在整车项目开发及商品化生产过程中,通过一系列模拟客户驾乘过程中淋雨、洗车等不同受雨量情况下识别整车密封不严问题,并针对问题进行改进的专业性验证,持续及阶段性的验证及改进,使整车密封达到既定技术标准的过程,这是提升客户驾乘体验的重要组成部分,天窗密封一旦出现问题不仅会影响人们的驾乘舒适度,甚至会影响室内电器件的功能,进而影响整车安全。为此本文主要从天窗密封验证内容着手,阐述了汽车天窗密封验证的失效模式及相应的控制措施,以确保并不断提升客户满意度。
关键词:天窗 密封 淋雨 失效
1 目的
确保汽车天窗防水性能的可靠,客户正常使用过程中无雨水、积水进入汽车室内,保证整车室内电器件的功能及客户驾乘体验。
2 天窗密封验证方法
模拟客户可能使用汽车天窗的不同环境和工况,可以将天窗密封验证方法分为以下五种:
①强化淋雨验证:整车启动且打开音响、所有灯光、外循环吹面模式,按照顶部30~37.5mm/min、侧部15~22.5mm/min的淋雨强度,淋雨30分钟;
②循环淋雨验证:6分钟企标强度淋雨后,路试跑道绕“8”字4圈后,再次进行6分钟20~25mm/min、侧部10~15mm/min的淋雨;
③雨雾试验:降雨强度为0.72±0.05mm/Min,喷头压力为0.28±0.014Mpa的环境内静置2小时;汽车天窗
④高压水洗车验证:喷嘴距离车身80~150cm,-20°~20°的角度范围内上下左右扫描冲洗车身;
⑤防雨试验:在车身前端/后端斜度20%、左侧/右侧斜度10%的姿态下,车身前部、顶部降雨强度12 mm/min,侧面、后部、底部降雨强度8 mm/min。
备注: 上述验证在产品商品化之前根据项目节点的实车质量要求策划验证计划;产品商品化之后则需要根据产量及实际生产过程中密封质量要素的变动进行测量周期规划和加测。
3 天窗密封验证内容
按照车身及天窗结构,天窗密封内容分为三个系统:密封条系统、水管/护套系统、车顶盖结构,车顶盖结构又可以细分为点焊胶密封系统、PVC密封系统,这些系统共同实现了对天窗及整车乘员舱的密封; 这三个密封系统在整车上的分布大致如下:
①密封条系统:天窗密封条、车顶盖密封条,密封条泡管偏大、偏小或变形,与理论位置存在偏差,影响与钣金的配合,从而影响防水密封性能。
②水管/孔径/护套:天窗本体上线束/管路的过孔、设计阶段预留的定位孔/安装孔/漏液孔、天窗本体上无装配内容的过程工艺孔、天窗导水管等;
③车顶盖结构:组成乘员舱的顶盖钣金搭接结构;
4 天窗密封失效问题原因分析
4.1 密封条系统密封失效的产生原因
密封条是汽车整车密封的重要组成部分,由内部铝质龙骨及外部包裹橡胶组成,尺寸无法人工测量、对材质要求较高、容易变形、破损是此种零件的显著特点,所以一旦出现问题后也相应的较难分析和解决。
密封条通过设计与车身钣造型、天窗玻璃造型一致的沟槽卡接在车身钣金和天窗玻璃上。从目前来看,密封条密封失效的主要原因有:
①密封条与车身钣金不贴合、密封条在钣金上的拔出力不足(≤70N·m)、密封条的造型与车身钣金不一致;密封条底涂漏涂、少涂,钣金清洁不到位,造成密封条粘贴不牢出现脱漏;
②天窗玻璃密封条变形、凸起、凹陷、破损等不良影响密封配合;
③天窗本体与车顶盖间隙匹配不良,出现单边或双边缝隙;
4.2 卡扣/堵件/水管护套密封失效的产生原因
卡扣/堵件/护套为车身孔洞的密封用件,其密封原理简单、直接——卡接在钣金安装孔内,所以其失效原因也容易分析,多为水管护套未卡接到位、与钣金不贴合、设计尺寸与钣金不匹配;
4.3 车顶盖结构密封失效的原因
天窗玻璃与车顶盖钣金两种完全不同的材质配合进行密封,车顶盖结构密封简单来说就是保证车身钣金搭接处不留缝隙的车身密封胶,组成车身的所有钣金拼焊位置的点焊密封胶为车身结构的初步密封,车身进入涂装后,再次在钣金拼焊位置涂抹PVC进行第二道车身结构密封。两种胶品密封要求有所不同:根据车身钣金层与层之间的焊接间隙,点焊胶有胶高胶宽要求,而涂装则根据PVC所处乘员舱内或外而有不同的外观要求(平整光滑/无残留、无外观要求)。车身结构的胶品密封失效原因为——点焊胶断胶/少胶、PVC缩孔、PVC涂抹不良;目前常见天窗密封失效的原因为——天窗玻璃与车身钣金配合曲面造型面差不一致/不贴合,天窗玻璃密封条和顶盖密封条配合存在间隙;
5 天窗密封失效问题控制对策
天窗密封失效问题的控制对策,简单通俗来说就是“哪里漏水堵哪里”,原则上不放过每一个孔洞、每一个缝隙。根据上述三个系统的失效问题分析出的原因,制定出相对应的临时解决措施和永久解决措施,将雨水堵在驾驶室外部就是密封验证的常规改进工作。天窗密封验证更重要的作用是在于“预防”,通过淋雨专项验证过程中不断改进的经验积累,收集识别到的问题并建立天窗密封系统的FMEA数据库,在新项目设计开发阶段将历史问题FMEA数据库导入,以做到设计阶段规避密封件单件问题,以及密封件与车身钣金造型不匹配的问题、在试制阶段将密封件装配不到位、打胶/涂胶不良等制造类问题进行提前规避,从而保证产品品质的不断优化与提升。
6结语
汽车天窗安装于车顶,能够有效地使车内空气流通,增加新鲜空气进入,为车主带来健康舒适的享受。同时汽车天窗窗也可以开阔视野,也常常用于移动摄影摄像的拍摄需求运用。但天窗漏水是汽车装配过程中需要重点关注和解决的问题,漏水涉及的原因较多,分析较为复杂,是整车质量控制的难点之一,本文从汽车天窗密封验证方法到天窗密封失效问题分析、失效问题的控制,逐项展开,简单阐述了汽车企业通过人工模拟各种雨水环境试验方
法,提前识别汽车天窗密封失效问题,为客户在淋雨或滴水等环境中的驾乘舒适度奠定良好的基础。
参考文献:[1]《淋雨强度要求和试验方法》Q/SQR·04·317—2004.
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