范鑄賢 鐘家勝 李瑞榮
摘要:汽車密封條的外觀對汽車感知質量有著重要影響。文章針對上汽通用五菱某款車的前擋風玻璃外飾條脫落問題進行分析并確認其根本原因。
關鍵詞:前擋玻璃;外飾條;脫落
1 引言
隨著社會經濟快速發(fā)展,人民生活水平不斷提高,汽車已經成為了人們生活中不可或缺的重要交通工具。在汽車實現大眾化的過程中,人們對汽車的了解不斷深入,不僅對汽車基本使用性能有嚴格要求,對于汽車的外觀感知質量的關注度也越來越高。
汽車密封條是汽車關鍵零部件之一,廣泛應用于車門、車窗、天窗、發(fā)動機艙及行李箱等部位,具有防水防塵、隔音降噪、減緩振動、堵縫裝飾等重要作用。前擋風外飾條作為密封系統的一部分,其設計的好壞直接影響到客戶的正常使用及感受。前擋風外飾條是前擋風玻璃總成的重要組成部分,在汽車使用過程中,除了防水防塵、減震降噪等基本功能外,還能提高車輛的外觀感知質量。下文對某車型前擋風玻璃外飾條脫落問題進行分析說明。
2 失效現象及影響分析
2.1 現象描述
在樣車試制階段,某車型出現前擋風玻璃外飾條脫落問題,如圖1所示;
2.2影響分析
(1)前擋風玻璃外飾條出現上述脫落問題時,可能會出現漏水風險、沉積灰塵、噪聲等現象,直接影響客戶的正常使用。
(2)當汽車在高速行駛時,如果前擋風玻璃外飾條處于上述的脫落狀態(tài)下,會產生較大的風噪,從而產生異響,影響車輛的NVH性能表現,同時也具有一定的安全風險。
(3)前擋風玻璃外飾條出現上述脫落問題時,在前擋風玻璃和頂襯之間形成很不均勻的零件匹配狀態(tài),極大地影響車輛的外觀感知質量。
3 原因分析及確認
在確認了前擋風玻璃外飾條脫落問題之后,我們對故障車進行了信息收集。首先是確認前擋風外飾條實際裝車狀態(tài)是否符合設計要求,并對前擋風玻璃的匹配狀態(tài)進行測量分析;在檢具上對前擋風玻璃進行測量分析,再根據前擋風玻璃和前擋風玻璃外飾條的斷面要求、制造工藝、設計參數等方面進行測量確認,從而確認發(fā)生這種現象的發(fā)生是否跟該零件本身制造工藝、匹配尺寸、裝配等因素所導致;確認前擋風玻璃總成零件狀態(tài)穩(wěn)定沒有問題之后,對頂蓋等周圍匹配零件進行測量分析,比如使用測量工具對周圍零件匹配間隙進行數據測量、頂蓋沖壓件藍光測量、白車身CMM測量等方法對周圍零件進行分析,確認該匹配零件是否符合設計狀態(tài)。對故障車進行信息收集之后,分別先對故障車和非故障車進行了相關零件質量確認。
3.1 前擋風玻璃和外飾條實際安裝狀態(tài)確認及分析
出現前擋風玻璃外飾條脫落故障現象后,對故障車進行了狀態(tài)確認,故障車玻璃面與頂蓋面齊平,外飾條唇邊與頂蓋齊平,有可見臺階面;而非故障車玻璃面低于頂蓋面,外飾條唇邊與頂蓋有干涉,有可見臺階面。
3.2前擋風玻璃設計參數分析
從出現故障現象的前擋風玻璃物料批次中抽取若干塊玻璃放在特定檢具上對前擋風玻璃總成進行玻璃型面、吻合度、尺寸等相關設計參數測量。經檢具測量校核可知,前擋玻璃輪廓度及型面吻合度符合要求。如圖2。
3.3前擋風玻璃外飾條斷面和材料特性分析
對前擋風玻璃外飾條進行相關測量確認,通過前擋風玻璃外飾條的矢量放大圖對外飾條的斷面進行分析確認該斷面是否符合設計要求,通過實驗對外飾條材料特性進行分析驗證,由此可知,前擋外飾條斷面及硬度符合要求。如圖3。
3.4前擋風玻璃與頂蓋間隙分析
在確認前擋風玻璃與前擋風玻璃外飾條本身零件狀態(tài)沒有問題之后,對頂蓋等周圍零件進行測量分析,另外對頂蓋進行頂蓋沖壓件藍光測量和對白車身CMM測量,以確認頂蓋零件是否符合設計狀態(tài),在測量故障車輛前擋與頂蓋配合間隙,經過測量分析,前擋飾條尾部浮于頂蓋上,無支撐;前擋玻璃與頂蓋相對設計狀態(tài)間隙偏小,段差不均勻,玻璃與頂蓋實際位置關系與設計不合,外飾條未能受頂蓋臺階面約束,從而導致脫落問題。如圖4。
3.5設計分析及確認
3.5.1前擋風玻璃外飾條斷面設計
針對前擋外飾條脫落問題,我們首先檢查校核了故障車型前擋外飾條的斷面設計狀態(tài),如圖5所示。
該車型前擋風外飾條斷面理論設計狀態(tài)是玻璃面低于頂蓋面,外飾條唇邊低于頂蓋臺階;經過前擋風玻璃上檢具和外飾條相關實驗得知,前擋風玻璃和外飾條符合設計狀態(tài),而實際造車中出現了玻璃面與頂蓋面齊平,外飾條唇邊與頂蓋齊平的情況,經過仔細測量分析車輛前擋風玻璃總成與頂蓋匹配關系,確認是玻璃與頂蓋實際位置關系與設計不合,外飾條未能受頂蓋臺階面約束,而導致脫落問題。
3.5.2前擋風玻璃外飾條斷面CAE分析
根據上述的前擋風外飾條斷面,利用Marc分析軟件對整個斷面進行了靜力學分析,如圖6所示。由此可知,在設計狀態(tài)下,車輛前擋風玻璃總成與頂蓋匹配關系合理,且外飾條能受頂蓋臺階面約束,不會發(fā)生脫落現象。
4 解決措施
經過上述各方面分析驗證,已基本確定導致前擋風玻璃外飾條出現脫落問題的各種影響因素。需要對每個具體原因制定對應措施。具體措施如下:
4.1 總裝區(qū)域質量控制
針對上述出現的故障現象,總裝區(qū)域采取了臨時措施,使用工裝將頂蓋飾條尾部翻邊壓入前擋與頂蓋間隙,使得前擋風玻璃外飾條可以受到頂蓋臺階面約束,不易發(fā)生脫落現象。
4.2制造區(qū)域質量控制
根據測量分析,造成前擋風玻璃外飾條出現脫落現象的主要原因是前擋玻璃與頂蓋相對設計狀態(tài)間隙偏小,段差不均勻,玻璃與頂蓋實際位置關系與設計不合,針對這個原因,需要對頂蓋制造過程嚴格控制尺寸公差,使得制造出來的頂蓋實際狀態(tài)符合設計要求。
5 結語
前擋風外飾膠條脫落現象是一個常見的系統性問題,在新車型的樣車試制階段尤為常見。故障現象發(fā)生涉及到外飾條與頂蓋等周邊區(qū)域的匹配關系、零件制造尺寸公差控制、總裝控制等因素。對于類似外飾條脫落問題,需要在設計前期做好設計校核,利用Marc分析軟件對外飾條進行進行靜力學分析,優(yōu)化結構;針對所有可能發(fā)生故障現象點進行系統分析,找出根本原因,并對根本原因制定整改措施。