淺析汽車車門外水切端蓋的設計結構形式

龍文輝 潘世香

摘 要：外水切端蓋作為外水切兩端的固定結構，對兩端外觀性能配合有著直接影響。通過對外水切端蓋的結構進行研究，圍繞著產品的設計原理、設計中產生的不合理結構注意要點以及提升整車外觀配合品質，為今后外水切的端蓋設計開發提供了參考及借鑒。

關鍵詞：端蓋;結構設計;品質;整車性能

前 言

外水切端蓋作為外水切安裝固定部位，安裝在車門車窗外側，起到車門的密封及裝飾作用，同時又直接影響外觀性能配合。從外水切端蓋的設計結構入手，緊緊圍繞常用的端蓋結構設計及一些不合理的設計結構。

一、外水切端蓋結構設計

1.1 外水切端蓋的主要結構。不同的外水切設計結構采用的端蓋設計結構也不一樣，端蓋的作用主要是對外水切本體兩端沖切后的缺口進行封堵，起到美觀作用;以及增強外水切兩端裝配牢固度，起到固定水切等作用。

目前常見的外水切端蓋結構：注塑成型帶鎖緊固定結構的塑料件本體以及塑料材料一端翻邊形成的端蓋，如圖所示。

1.2 外水切端蓋的固定方式。常見的外水切端蓋有2種固定方式：a）螺接式：外水切端蓋中含有螺紋，采用螺接方式進行固定。一般根據結構可分為鑲嵌螺母式、本體螺紋式。螺接這種結構設計時需要考慮打螺絲的過孔位置、過孔量以及安裝螺絲的扭力，強度等;b）卡接式：外水切端蓋設計為卡爪形式，采用卡接結構進行固定。一般根據結構又可分為單卡爪以及雙卡爪。卡接這種結構設計時要考慮插拔力，同時又要考慮卡爪自身結構的強度，保證安裝和維修的便利性。

二、螺絲固定式外水切端蓋

2.1? 鑲嵌螺母式外水切端蓋

鑲嵌螺母式端蓋是指將一個螺母鑲嵌在塑料件本體之中，通過用螺絲鎖緊固定。鑲嵌螺母式端蓋主要造型為水切本體上需要注塑成一個凸臺，螺母鑲嵌在凸臺之中。螺母鑲嵌式端蓋設計時需要考慮螺母的固定方式，考慮到打螺絲的扭力，螺母在安裝時不能脫離端蓋，螺絲打緊后也不能是松動的。

鑲嵌螺母式端蓋由于螺紋是嵌入到注塑件之中的，螺母與塑料件之間是過盈配合，但打緊螺絲時受力依然有可能松脫，可考慮在螺母背部適當涂抹一些膠水增加黏緊力。

2.2 本體螺紋式外水切端蓋。本體螺紋式端蓋是螺母直接注塑成型在本體中，螺絲直接與端蓋固定。嵌螺母式端蓋主要造型為水切本體上需要注塑成一個凸臺，凸臺上開螺紋孔。螺母鑲嵌式端蓋設計時需要考慮螺紋孔的扭力力矩，螺絲打緊后也不能是松動的。

本體螺紋式端蓋由于螺紋是塑料件成型的，螺紋長期使用后易磨損，容易造成螺絲松動，所以材質方便相對來說要求硬度要稍微偏高。另外注塑成型的螺紋，在作業時如果作業人員沒有確認到安裝螺紋孔的偏差，此時直接強制打緊螺絲，由于凸臺是塑料件，螺絲雖然沒有對準到螺紋孔里面，但螺絲依然可以打進凸臺去，造成水切端蓋破損。

三、卡爪固定式外水切端蓋

3.1? 單卡爪外水切端蓋。

3.1.1? 單卡爪端蓋結構原理。單卡爪端蓋是指采用單個卡爪形式固定在門外板上，起到定位作用。單卡爪主要造型為本體類似一個U型結構，為外水切的安裝時提供導向，便于安裝;而中間為一個類似于‘倒刺的卡爪，當卡爪卡到鈑金內，卡爪依靠回彈后利用‘倒刺頂住鈑金，防止松脫。單卡爪的主要定位原理為利用單卡爪造型的狹窄U型結構作為導向，在水切按壓的過程中，中間的卡爪逐漸下降進入到門外板孔位之中，依靠卡爪的回彈力Z向頂住門外板孔位，兩邊靠水切本體貼死外板防止旋轉。

單卡爪端蓋考慮安裝及其定位，對門外板結構也有特殊的需求，門外板需要做一個Z向的翻邊，同時翻邊上開一個定位安裝孔。考慮到強度問題，防止安裝時變形，門外板翻邊旁邊根據結構可適當增加一些筋位進行補強。

3.1.2? 單卡爪端蓋結構要點。①單卡爪上端Z向搭接長度不能太短：在外水切安裝過程中，由于受力的影響，外水切一般都會過壓，如果當單卡爪上端搭接長度太短時，卡爪回彈后，上端搭不住外板鈑金，卡爪會陷入到外板鈑金孔位里面，當按壓力不作用時，由于卡爪頂住鈑金Z向，導致水切安裝狀態為過壓狀態，Z方向無法正常回位，容易產生整車外觀配合品質問題，同時卡爪陷入外鈑金孔位后，無法正常拆卸，拆卸時造成水切端蓋損壞報廢，增加返修成本。②單卡爪U形間隙不能太大：當U形兩邊間隙太大時，容易產生左右竄動，當水切在安裝過程中，由于受力過壓，U形間隙太大時容易產生水切外旋，導致Z向搭接位置無法正常搭接住外板鈑金。此時，由于卡爪頂住外板鈑金孔，U形存在間隙間隙，水切Y向就可活動錯位，容易引起卡爪頂不住外板鈑金孔，Z向無法控制，前端會發生起翹，引發外觀品質不良。

3.2? 雙卡爪外水切端蓋。

3.2.1 單卡爪端蓋結構原理。雙卡爪端蓋是指采用兩個或多個卡爪形式固定在門外板鈑金孔位上。雙卡爪主要造型為本體扁平狀，下端尖錐狀，以外板鈑金孔作為導向卡入其中。中間2個卡爪分布兩邊，卡爪上依舊是有類似于‘倒刺的結構，卡爪卡入外板鈑金孔位后卡爪依靠回彈，2個的倒刺分別頂住外板鈑金，防止外水切松脫。雙卡爪的主要定位原理為利用依兩端卡爪的回彈力Z向分別頂住門外板孔位，同時依靠水切本體貼死外板防止旋轉。

3.2.2? 雙卡爪端蓋結構要點。雙卡爪靠里端Z向搭接長度不能太短：在外水切安裝過程中，由于受力的影響，外水切一般都會過壓，如果當雙卡爪里端搭接長度太短時，卡爪會陷入鈑金底部回彈后，上端會頂住外板鈑金，當按壓力不作用時，由于卡爪頂住鈑金Z向，導致水切安裝狀態為過壓旋轉狀態，產生整車外觀配合品質問題，同時卡爪陷入外鈑金孔位后，無法正常拆卸，拆卸時造成水切端蓋損壞報廢，增加返修成本。

所以雙卡爪在設計過程中，需要考慮外水切安裝時候的過壓外旋情況，將卡爪里端與外板鈑金Z向搭接的長度盡量加長，保證按壓過程中卡爪不會過壓外板鈑金孔位里面，導致外觀不良問題。

四、結語

螺母式外水切端蓋雖然成本較低，但由于靠人工保證，螺絲打緊處容易破漆，長期放置后外觀容易生銹，這種品質問題無法避免，容易被顧客投訴，目前一些主機廠逐漸放棄螺接安裝方式，采取卡爪式端蓋這種結構。隨著卡爪式端蓋的采用，不斷發現其中設計結構的缺陷，優化卡爪式端蓋結構，未來會有更多合理的卡爪式結構出現。

參考文獻

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