某車型后側窗結構優化設計

王 普

（東風柳州汽車有限公司，廣西 柳州545005）

后側窗玻璃是汽車的重要組成部分，不僅起到固定密封作用，也是外觀的重要組成部分。所以后側窗裝配的穩定性以及與周邊邊界配合的間隙面差是整車性能的重要指標，也是整車感官質量評價的重點。隨著汽車行業的不斷發展，后側窗的結構也越來越多樣化，主流的后側窗以帶注塑包邊的固定式后側窗居多，其正向穩定性更高、整車協調性更好和外觀更美觀的方向發展。

本文擬通過對某車型后側窗安裝定位結構和包邊斷面的分析和整改，改善后側窗裝配后易浮起和與鈑金不貼合問題，改善后側窗裝配的穩定性以及后側窗與周邊邊界的配合關系。對后側窗玻璃安裝定位結構和包邊斷面進行分析總結，歸納后側窗玻璃的設計要點，為后續后側窗的開發提供設計參考。

1 某車型后側窗玻璃來源

某車型是在基礎車型上將頂蓋加高15 mm，尾部加長265 mm，底盤降低10 mm改制而來，側圍鈑金新開，前后臉重新造型，改制示意圖如圖1所示。后側窗玻璃在基礎車型上加長300 mm，并重新造型，結構沿用基礎車型，后側窗玻璃改制示意圖如圖1所示。

圖1 某車型及后側窗改制示意圖

2 某車型后側窗玻璃裝車存在的問題

某車型后側窗玻璃在基礎車型上加長很多，但整個玻璃仍然沿用基礎車型的三點式定位安裝結構，試制裝車過程中主要有以下問題：

（1）后側窗玻璃后部特別是后上轉角易浮起，Y向與鈑金貼合不牢（故障率40%）；

（2）后側窗后部包邊與鈑金搭接易出現局部不貼合、離空現象（故障率20%）。

圖2 后側窗玻璃裝配問題示意圖

針對上述某車型后側窗玻璃裝車存在的問題，通過對玻璃定位結構和包邊斷面進行分析，并制定相應的整改對策，最后進行裝車驗證，上述裝車問題得到有效改善，提高后側窗裝配的穩定性。

3 定位結構分析整改

3.1 整改前后側窗定位結構分析

因基礎車型后側窗采用三點式安裝定位結構，裝車未有問題反饋，故某車型后側窗在基礎車型的基礎上加長后仍借用基礎車型的安裝定位結構，其安裝定位方案示意圖如圖3所示。

圖3 某車型后側窗定位方案示意圖

定位方案說明：后側窗采用三顆釘柱式卡扣安裝定位，后側窗玻璃三顆釘柱直徑均為7.8 mm，釘柱下端的支撐臺與鈑金孔面平行，支撐臺與鈑金表面零貼起到Y向限位的作用。鈑金孔1直徑8 mm，為主定位孔，鈑金孔與玻璃釘柱單邊留有0.1 mm間隙；孔2為8×8.8 mm的長圓孔，為輔助定位孔，長圓孔軸線與主定位孔和長圓孔中心線連線重合，起到防止玻璃旋轉作用，鈑金孔與釘柱在旋轉方向上單邊留0.1 mm間隙；孔3為直徑8.8 mm的大孔，為安裝孔，起到安裝固定的作用，鈑金孔與玻璃釘柱單邊留0.5 mm間隙。

由于玻璃相對于基礎車型加長300 mm，玻璃重量由基礎車型的1.45 kg變到2.5 kg，重量加大很多，加上玻璃重心后移，玻璃更容易產生旋轉，若玻璃繞主定位孔旋轉，輔助定位孔旋轉到極限，則累積到后部安裝孔的位移變大相對于基礎車型變大了很多，玻璃后部孔3處在極限狀態下的位移量為0.28 mm，計算公式如下：

S3=L3×S2/L2=787×0.1/280=0.28 （1）

上式中，S2為孔2處玻璃繞孔1旋轉的距離；L2為孔1到孔2的距離；S3為孔3處玻璃繞孔1旋轉的距離；L3為孔1到孔3的距離。

通過以上分析計算，在后側窗后部，玻璃的旋轉位移量最大。另外，由于后側窗周圈都有包邊與鈑金貼合，加上裝車時玻璃膠對后側窗的反作用力，后側窗周圈都收到Y向向車外的反力，因孔1到孔3的距離較大，中間段無固定支撐，所以孔1到孔3中間的轉角處最容易浮起。

3.2 某車型后側窗定位結構整改

根據定位分析結果，為減小后側窗的最大位移量，將后側窗安裝結構和定位孔做如下調整，示意圖如圖4所示。

圖4 后側窗定位方案整改后示意圖

整改后定位方案說明：后側窗采用三顆釘柱式卡扣安裝定位，在后上轉角處增加單邊卡扣與鈑金止口配合，后側窗玻璃三顆釘柱直徑均為7.8 mm.釘柱下端的支撐臺與鈑金孔面平行，支撐臺與鈑金表面零貼起到Y向限位的作用。鈑金孔1直徑8 mm，為主定位孔；孔3為8×8.8 mm的長圓孔，長圓孔軸線與主定位孔和長圓孔中心線連線重合，起到防止玻璃旋轉作用；孔2為直徑8.8 mm的大孔，起到安裝固定的作用。

整改后后側窗的繞主定位孔旋轉，在孔3處達到單邊極限位移量0.1 mm，則孔2處的位移量為0.04 m，計算公式為：

式中，S2為孔2處玻璃繞孔1旋轉的距離；L2為孔1到孔2的距離；S3為孔3處玻璃繞孔1旋轉的距離；L3為孔1到孔3的距離。

通過以上分析，整改后后側窗的最大位移仍然在孔3處，但最大位移量由0.28 mm改善到0.1mm，大大提高了后側窗安裝穩定性。且后上轉角處增加單邊卡扣與鈑金配合，起到Y向限位作用，減少因長距離無固定導致轉角處浮起的概率，提高后側窗的安裝穩定性。

3.3 包邊斷面分析整改

后側窗后部除了浮起問題，還有局部玻璃包邊與鈑金貼合不牢問題。后側窗包邊與鈑金貼合不牢主要出現在后側窗的后端，如圖5所示的A-B段。搭接斷面見圖5的C-C斷面，包邊材料為硬度較大的PVC，包邊與鈑金干涉后反作用力大，包邊易將包邊與鈑金的干涉量僅0.5 mm，容易出現搭接不到的問題。而包邊搭接的鈑金與安裝面基本程90°角，而故C-C這種搭接結構很容易出現一段接觸，一段不接觸的問題。

圖5 后側窗后部包邊斷面示意圖

后側窗包邊與鈑金搭接容易有貼合不牢問題，主要是由于包邊結構對安裝誤差的包容量小，如圖5所示包邊結構，由于與包邊搭接的鈑金和后側窗安裝面為垂直角度，包邊變形空間小，所以包邊安裝的誤差包容量很小，一旦安裝或制造出現偏差，則容易出現局部與鈑金干涉量大，局部又無干涉或離空的問題。經對比分析參考結構，為加大包邊安裝的誤差包容量，可與包邊搭接的鈑金與后側窗安裝面做一定的傾斜角，如圖6所示的參考結構1[1]，該結構可以通過稍微調整玻璃與安裝面的間距來調整包邊與鈑金的配合關系，保證包邊與鈑金貼合緊密。如圖6所示的參考結構2，可以通過調整后側窗包邊結構改善后側窗與鈑金的配合關系，該結構由于與鈑金接觸的包邊唇邊有一定的傾斜角，且唇邊較薄，干涉后變形空間大，則可吸收的安裝誤差更大，且包邊唇邊的反作用力小，更能保證包邊與鈑金的緊密配合。

圖6 后側窗后部包邊斷面整改示意圖[1]

通過兩種參考結構的分析，為保證外觀面，采用參考結構2對后側窗包邊結構進行整改，整改后斷面見圖6所示的整改后C-C斷面。整改后的C-C斷面通過對與鈑金搭接的小唇邊進行調整，將包邊唇邊改薄，變形空間改大，包邊安裝的反作用力減小很多，且包邊干涉后可變形量變大，大大加大包邊對安裝誤差的包容量，改善后側窗與鈑金的安裝配合關系。

通過以上安裝定位結構和包邊斷面的整改，某車型對后側窗后部浮起問題整改效果明顯。

4 結束語

通過對某車型后側窗安裝定位結構和包邊結構的分析整改，針對采用釘柱定位的后側窗結構，可以得出后側窗定位方案及包邊結構設計要點：后側窗安裝定位的主定位和輔助定位一定要設計在玻璃最大距離的安裝位置上，特別是長寬比例較大后側窗玻璃，主定位和輔助定位要設計在長度方向向上，且定位孔應盡量靠近玻璃邊緣。另外，要防止玻璃長距離無固定，合理布置安裝卡扣。在設計包邊結構時，與鈑金搭接的地方鈑金要盡量設計成與安裝面程一定的斜切角，由于造型或鈑金工藝鈑金無法做斜切角的，與鈑金搭接的玻璃包邊唇邊應做一定的傾斜角，應該有盡量大的可變形空間，唇邊干涉后的反作用力要盡量小。

參考文獻：

[1]莫記燕，賴 毅.某車型后側窗玻璃總成常見問題解析[J].中國高新技術企業，2016（22）：98-99.