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AUTOMOBILE DESIGN | 汽车设计
某车型三角窗漏水原因分析及设计优化
刘绍娟
上汽通用五菱汽车股份有限公司 广西柳州市 545007
摘 要: 文章根据某车型三角窗玻璃导轨与欧式导槽密封条匹配处在高压水洗车时漏水情况的分析,从三角窗玻
璃及欧式导槽密封条实际匹配状态及设计结构进行对比分析,查出进水路径及改进方案,从而得出后续新车型类似匹配结构设计优化方向。
关键词:三角窗玻璃 欧式导槽密封条 漏水
1 引言
随着人们生活水平的不断提高,人们对汽车的要求日益多样化。对外观的要求也越来越高,喜欢高端大气的外观。市场上比较流行的就是从A柱到尾部一整圈的环形亮条,为此我们对侧部进行了多元化设计。应用最多的就是采用欧式结构的车门及亮条结构,同时侧部尽可能的增加可视区域的面积,结合这两者需求我们采用了带亮条的导槽密封条和带高亮饰条的三角窗玻璃,外观效果更好。带高亮饰条的三角窗玻璃与欧式导槽密封条匹配时充当玻璃导轨的高亮饰条与导槽密封条接角匹配位置容易出现漏水和各种风燥问题,客户体验感差,需要提升整体的匹配质量,降低风燥及避免漏水问题。本文根据三角窗玻璃及欧式导槽密封条实际匹配情况及设计状态,从三角窗玻璃与欧式导槽密封条接角匹配处进行结构优化,解决漏水问题,提升客户体验感,为后续提升类似结构整车质量提供参考依据。
2 三角窗及欧式导槽密封条匹配结构介绍
市场上带前后门三角窗玻璃的车型可分为两大类。一类是冲压或者滚压窗框结构的侧门结构,此类型的三角窗玻璃结构通常都是通过注塑包边卡装固定在车门钣金上,注塑包边唇边与钣金干涉从而达到防水隔音的
密封效果;另外一类是FUG 门结构俗称欧式车门结构,此类型的门结构的优点在于对门分缝做了密封处理,同时在密封条上加亮饰条来达到良好的外观,通常在中高端车上应用比较多。此类型结构中欧式导槽密封条的结构比较复杂,且导槽密封条及上面的铝合金装饰条的成本造价都很高,相对传统的结构在中低端车型应用较少。
本文要研究的结构就是第二类型的车门结构(FUG 门结构)上装配的三角窗玻璃及欧式导槽密封条匹配问题(如图1)。欧式导槽密封条卡装到车门翻边上,三角窗玻璃安装通过卡扣及螺栓固定。三角窗玻璃与欧式导槽匹配上端通过三角窗玻璃预装实现三角窗上端端部注塑包边与导槽密封条安装U 型槽匹配同时导槽密封条外漏面唇边压到三角窗玻璃上形成密封。三角窗前端提供导轨结构利于玻璃导槽密封条运动及安装,在装配的过程中,需要将欧式导槽密封条接角及导槽密封条塞进导轨内。为了满足欧式导槽密封条及三角窗的安装需求,欧式导槽密封条接角位置与三角窗导轨匹配干涉量较小,在加上制造公差,当用高压水洗车时就出现了漏水问题(如图2)。
此类型的结构匹配,欧式导槽密封条接角及三角窗玻璃与车门的匹配关系如下:三角窗玻璃注塑包边与车门钣金干涉形成车内第三道密封条,三角窗玻璃导轨结构与导槽密封条接角干涉形成中间第二道密封条,三角窗玻璃导轨外表面与导槽密封条唇边形成第一道密封条,通过这三道密封条形成一个牢固的密封环,从而达到防水隔音的密封效果。车子正常下线淋雨试验没问题,但用高压水对此位置冲洗时,因为高压水的压力都比较大(正常情况下是7-10Mpa),水柱可通过匹配间隙空间进入到车内。
Analysis and Design Optimization of Water Leakage of Triangle Window
Liu Shaojuan
Abstract :
上汽通用五菱汽车股份有限公司
B ased on the analysis of water leakage when the triangular window glass guide rail and European-style guide groove sealing strip of a certain vehicle are matched during car washing with high-pressure water gun, the paper compares and analyzes the actual matching state and design structure of the triangular window glass and European guide groove sealing strip. The water intake path and improvement plan can be used to obtain the design optimization direction of similar matching structure for subsequent new models.
Key words :triangular window glass, European-style guide groove sealing strip, water leakage
2 高压水拟洗车状态
图1
欧式导槽密封条
三角窗玻璃
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3 漏水原因分析
此项目车型在用高压水拟洗车实验时发现前、后门角窗玻璃上端处出现往车内漏水现象(如图2)(厂内正常过淋雨实验时未发现漏水现象),此问题严重影响车辆的品质,引起客户购买后会投诉、抱怨,对新宝骏品牌的认知度也会打折扣。
3.1 漏水路径分析
高压水的压力正常情况下在7-10Mpa 范围内,比正常过线淋雨试验冲击力大很多。当用高压水冲洗三角窗上端与导槽密封条匹配位置时,由于水压过大水很容易冲破三角窗玻璃导轨上端面与欧式导槽密封条唇边匹配形成的第一道密封防线,进入到三角窗玻璃导轨与欧式导槽密封条接角匹配的缝隙
内,从而进入到车内(如图3所示)。
3.2 三角窗玻璃与导槽密封条匹配结构分析
后门三角窗玻璃导轨上端与玻璃导槽密封条唇边干涉量设计为0.35mm(如图4),但由于高压水洗车时水压通常在7-10Mpa 范围内,抵挡不了那么大水压直喷,从而导致水进入到三角窗玻璃导轨及欧式导槽密封条接角匹配的空腔内。
前期设计时为了导槽密封条易装配,三角窗导轨与导槽密封条接角匹配处的上端预留了6*6mm(如图5)的空腔,同时三角窗导轨端面与导槽密封条接角之间预留设计间隙值为0.69mm(如图5),突破第一道防线的水可以很容易的进入到预留的这个设计间
隙空腔内。
图4图5
图7
此结构带窗框装饰板,三角窗上端与钣金匹配处无密封唇边与之匹配形成第三道密封唇边。进入到车内
的水在第二道和第三道防线失效的情况下,水直接进入到了车内。
4 问题解决方案
因此车型带窗框装饰板,车内三角窗玻璃的注塑唇边与钣金匹配位置无法形成密封圈。工程分析可以采用防水堵水的方式来解决此问题即改善第一道和第二道密封的防水能力,防止水进入到车内。
将三角窗玻璃导轨上装饰条上移0.4mm,来增加与到导槽密封条唇边的干涉量(总干涉量变为0.75mm),加强第一道密封防线的强度。在三角窗玻璃与导槽密封条接角位置匹配的空腔位置贴丁基密封胶,同时导槽密封条接角位置贴泡棉,加强第二道密封条的密封效果,防止第一道密封失效进入的水进入到车内。(如图6)
5 经验总结及后续新车型结构设计优
化方向
通过对此车型三角窗玻璃与导槽密封条的匹配漏水问题的分析,我们在前期设计时考虑的密封防水强度不够,导致了在高压水冲洗时水进入到车内。对于漏水问题通常情况下我们可以采用两种方式来解决,第一种方式就是将水堵住,不让进入到车内,这种方式对第一道密封防线要求比较高,第二道密封防线相对次之。另外一种方式就是采用将进入的水尽快疏通排除,这种方式对第三道密封防线要求最高,
同时需要考虑进入的水如何尽快的排走。一般内部结构相对复杂的情况下我们一般采用将水堵在第一道及第二道密封防线外。
通过对同类型结构对标车的对标,发现对标车很多车型都通过加强第一道及第二道密封防线的强度来加强密封效果。主要是通过对欧式导槽密封条接角结构-Z 向增加密封唇边来加强第一道密封效果,同时X 向和-X 向增加密封唇边来加强第二道密封防线的密封效果。通过加强第一道和第二道密封防线的密封效果来提升与三角窗玻璃匹配的密封效果。(如图7)
图3
漏水点
漏水点剖视图漏水车内路径如红箭头
干涉量0.35mm
图6
①后门三角窗饰板卡槽Z 向上移 0.4mm
②在导轨内侧粘接丁基胶,
 丁基胶尺寸:30mm*10mm*2mm
备注:丁基胶上端一定要粘到顶部,下端一定要延伸到此处“缺口”下方5mm 以上的地方;
卡槽Z方向上移0.4mm