汽車風(fēng)擋玻璃裝配工藝及漏水問(wèn)題分析

郭稱勇 張偉偉

（廣州汽車集團(tuán)股份有限公司汽車工程研究院）

在汽車總裝車間淋雨試驗(yàn)或在市場(chǎng)質(zhì)量反饋中，經(jīng)常會(huì)遇到風(fēng)擋玻璃漏水的問(wèn)題，嚴(yán)重影響整車質(zhì)量，增加客戶投拆及抱怨，降低客戶滿意度。汽車風(fēng)擋玻璃主要通過(guò)膠接的形式與車身連接，風(fēng)擋玻璃裝配工藝直接決定裝配質(zhì)量，裝配不良則會(huì)導(dǎo)致漏水現(xiàn)象。風(fēng)擋玻璃漏水問(wèn)題排查困難、返修工藝復(fù)雜、成本很高，并且行業(yè)內(nèi)研究較少。文章對(duì)漏水問(wèn)題進(jìn)行了原因分析及對(duì)策制定，重點(diǎn)介紹分析方法，成功解決了汽車風(fēng)擋玻璃漏水問(wèn)題。

1 前風(fēng)擋玻璃裝配工藝

1.1 風(fēng)擋玻璃裝配流程

前風(fēng)擋玻璃裝配通常在頂棚及儀表臺(tái)工位之后進(jìn)行，玻璃裝配工位通常放在內(nèi)飾線末端。按照風(fēng)擋玻璃供貨形式，主要分為有/無(wú)底膠2種類型。不同類型的風(fēng)擋玻璃在裝配流程上存在差異，如表1所示。

表1 不同類型風(fēng)擋玻璃裝配工藝流程對(duì)比

1.2 風(fēng)擋玻璃粘結(jié)膠操作規(guī)范

常見(jiàn)的粘結(jié)膠主要包括玻璃底涂、車身底涂、玻璃表面激活劑及玻璃膠。每種輔料在使用過(guò)程中，對(duì)于適用環(huán)境以及固化時(shí)間都有嚴(yán)格要求，如表2所示。

表2 粘結(jié)膠操作規(guī)范

1.3 風(fēng)擋玻璃裝配工藝

傳統(tǒng)玻璃裝配工藝及試制車間通常采用手動(dòng)裝配的安裝方式。傳統(tǒng)工藝流程為上料→清洗→底涂→晾干→涂膠→安裝。由于前、后風(fēng)擋玻璃的尺寸及質(zhì)量較大，通常會(huì)借用助力機(jī)械手來(lái)實(shí)現(xiàn)安裝，降低人員的勞動(dòng)強(qiáng)度[1]。

目前較為先進(jìn)的風(fēng)擋玻璃大多采用自動(dòng)化裝配工藝，如圖1所示。自動(dòng)化玻璃裝配工藝流程為上料→自動(dòng)清洗→自動(dòng)底涂→晾干→自動(dòng)涂膠→自動(dòng)安裝。使用自動(dòng)化裝配的優(yōu)勢(shì)為：1）可以減少人力，提高裝配效率；2）有效提升裝配質(zhì)量，提高產(chǎn)品一致性及裝配精度；3）在對(duì)人體有害、危險(xiǎn)的環(huán)境下替代人工操作。

圖1 風(fēng)擋玻璃自動(dòng)化裝配

2 風(fēng)擋玻璃漏水分析方法

總裝車間淋雨試驗(yàn)中遇到風(fēng)擋玻璃漏水的問(wèn)題，如圖2所示。漏水問(wèn)題基本采取重新拆裝風(fēng)擋玻璃的方式來(lái)排查原因和消除故障。拆裝更換玻璃的工藝流程較復(fù)雜，割膠過(guò)程中極易損傷漆面，并且成本很高（10萬(wàn)元級(jí)別汽車更換玻璃的費(fèi)用一般在1 000元以上）。更換風(fēng)擋玻璃流程為：拆卸周邊件→割膠→取下玻璃→清理殘留膠→清潔→涂玻璃膠→安裝固定。

圖2 風(fēng)擋玻璃的漏水現(xiàn)象

通過(guò)全面質(zhì)量管理理論對(duì)漏水問(wèn)題展開(kāi)調(diào)查分析，主要包括人、機(jī)、料、法、環(huán)五大因素。

1）操作人員方面。如操作人員未按工藝要求裝配、未進(jìn)行膠型和軌跡檢查確認(rèn)、操作馬虎或未按控制計(jì)劃執(zhí)行等，都可能導(dǎo)致玻璃漏水。

2）涂膠設(shè)備及裝配機(jī)器人方面。如：機(jī)器人涂膠拐角處圓弧過(guò)渡不良、接頭處堆膠、接頭處膠接不良、涂膠嘴粘膠、更換新膠時(shí)未進(jìn)行排氣導(dǎo)致玻璃膠有氣泡等，如圖3所示，都可能導(dǎo)致玻璃漏水。

圖3 風(fēng)擋玻璃涂膠缺陷

3）原料問(wèn)題方面。如：玻璃來(lái)件不良、車身焊點(diǎn)有沙眼（焊接參數(shù)問(wèn)題、薄板燒穿、油污或粉塵等導(dǎo)致）、車身有焊縫導(dǎo)致密封膠未涂到位、密封膠涂抹不均勻（密封膠堆積成一個(gè)小包，風(fēng)擋裝配后，不能與車框完全貼合），如圖4所示。

圖4 車身缺陷

4）工藝流程及參數(shù)方面。機(jī)器人參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤導(dǎo)致涂膠軌跡不滿足設(shè)計(jì)要求、淋水試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置不合格、加熱溫度過(guò)高導(dǎo)致玻璃膠失效、底涂激活后放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致底涂失效等。

5）環(huán)境方面。灰塵或汗?jié)n導(dǎo)致底涂污染、工廠照明不良導(dǎo)致底涂軌跡不符、溫度過(guò)高導(dǎo)致玻璃膠或底涂失效等。

3 風(fēng)擋玻璃產(chǎn)品設(shè)計(jì)

為保證裝配質(zhì)量，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，就應(yīng)該提出產(chǎn)品設(shè)計(jì)約束以及合理工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)，保證量產(chǎn)時(shí)玻璃的裝配質(zhì)量，減少玻璃漏水質(zhì)量問(wèn)題。

3.1 膠型及尺寸要求

校核玻璃膠膠形及尺寸是否有漏水風(fēng)險(xiǎn)，如某企標(biāo)膠型尺寸為等腰三角形，底邊 B=7～9 mm，高H=11～13 mm，玻璃膠擠壓后的有效寬度b=11～13 mm，有效高度（玻璃與鈑金的間隙）h=5～6 mm，如圖5所示，設(shè)計(jì)時(shí)需要嚴(yán)格按照此標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

圖5 玻璃膠型及尺寸說(shuō)明

3.2 玻璃膠轉(zhuǎn)彎半徑

確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)涂膠設(shè)備最小轉(zhuǎn)彎半徑能力能否滿足膠形設(shè)計(jì)要求（如果不滿足，需要對(duì)玻璃膠走向重新設(shè)計(jì)或提升涂膠設(shè)備的能力）。如某玻璃涂膠設(shè)備最小轉(zhuǎn)彎半徑為40 mm，則要求產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)膠形的轉(zhuǎn)彎半徑不能小于40 mm。

3.3 膠線與鈑金邊緣的距離

確認(rèn)玻璃涂膠軌跡到鈑金邊沿的距離（C），如圖6所示。例如：某企標(biāo)為玻璃涂膠軌跡的鈑金邊沿（轉(zhuǎn)角位）＞14 mm；玻璃涂膠軌跡的鈑金邊沿（直線位）＞11 mm，設(shè)計(jì)時(shí)需要嚴(yán)格按照此標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

圖6 膠線與鈑金距離

3.4 玻璃裝配空間要求

風(fēng)擋玻璃裝配過(guò)程中，應(yīng)優(yōu)先滿足在不打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)罩的情況下，可以完成裝配，并通過(guò)DMU模擬分析，裝配過(guò)程中風(fēng)擋玻璃與發(fā)動(dòng)機(jī)罩間隙應(yīng)＞8 mm。

4 風(fēng)擋玻璃裝配工藝設(shè)計(jì)

1）加熱溫度。玻璃膠的加熱溫度會(huì)影響到自動(dòng)涂膠的膠形，加熱溫度不合適會(huì)導(dǎo)致膠頭帶膠、安裝風(fēng)擋時(shí)溢膠等問(wèn)題，因此需根據(jù)玻璃膠的流動(dòng)性能確認(rèn)玻璃膠的加熱溫度。

2）工位布置。汽車風(fēng)擋玻璃的安裝工位是根據(jù)玻璃及車身底涂刷涂工位確定的。工位相隔太遠(yuǎn)，底涂易污染和失效；工位相隔太近，易造成底涂未晾干，影響粘接力。因此，裝配工位需要根據(jù)底涂性能、節(jié)拍及溫度等綜合驗(yàn)證確定[2]。

3）自動(dòng)化裝配。玻璃自動(dòng)化裝配是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)建議采用自動(dòng)涂膠與裝配的方案，可大大提升裝配質(zhì)量，提高產(chǎn)品一致性及裝配精度。

5 結(jié)語(yǔ)

在汽車風(fēng)擋玻璃前期產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中提出裝配工藝約束及裝配工藝校核，在風(fēng)擋玻璃裝配工藝設(shè)計(jì)時(shí)采用自動(dòng)化裝配技術(shù)，可保證玻璃裝配質(zhì)量，降低玻璃漏水風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有風(fēng)擋玻璃漏水問(wèn)題時(shí)，使用合理科學(xué)的漏水分析方法，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)漏水原因并徹底解決漏水問(wèn)題，避免客戶對(duì)玻璃漏水進(jìn)行索賠，從而提高客戶滿意度。