新開發重型長頭卡車駕駛室漏雨問題改善分析

王莎莎，景曉輝，李 龍，韓 梅，高鵬宇

新開發重型長頭卡車駕駛室漏雨問題改善分析

王莎莎，景曉輝，李 龍，韓 梅，高鵬宇

（陜西汽車控股集團有限公司 技術中心，陜西 西安 710200）

為解決新開發重型長頭卡車駕駛室在淋雨試驗過程發現的14項漏雨問題，對漏雨點漏水原因進行了深入分析，并從設計更改及工藝攻關兩方面制定了整改措施。經實際驗證，漏雨點改善效果顯著，提升了產品防雨密封性品質，為后續車型定型批量生產打下了堅實的基礎，同時所形成的整改措施可為汽車行業類似產品防雨密封性能改善提供參考借鑒。

長頭卡車；淋雨試驗；駕駛室漏雨點；原因分析；整改措施

長頭卡車是根據國標GB 1589—2016全新開發的商用重卡牽引車型。商用車在貨物運輸過程中不可避免下雨天，如果駕駛室密封不嚴實，不僅直接關系駕駛室電器系統安全性及駕乘人員舒適性，而且夏天車內溫度降不下來，冬天車內溫度升不上去，也會增加能耗，因此，駕駛室防雨密封性是汽車質量評價的重要指標之一，在新車型開發階段就要高度重視[1]。新車型在試制過程中運用淋雨試驗，經多臺份、多批次的驗證，提前識別漏雨點，并逆向分析，及時制定整改措施改善防雨密封性問題，這樣才能保證量產后不會出現批量的漏水現象，提升產品品質，同時為后續車型開發積累經驗[2]。

1 淋雨試驗發現問題

1.1 淋雨試驗

淋雨試驗是檢驗和判定車身防水密封性的重要手段，通常根據國家“汽車產品質量檢驗評定”及“汽車整車產品質量檢驗評定方法”標準進行驗證[3]。重卡駕駛室淋雨試驗是模擬自然降雨時車身所處環境，測試駕駛室的密封性能，是駕駛室下線必不可少的檢測環節，對整車密封性品質提升有著重要意義[4-5]。

長頭卡車防雨密封性要求符合QC/T 476。根據QC/T 476的試驗方法，在水流壓力為150 kPa± 10 kPa的條件下淋雨15 min，檢測人員在駕駛室內部觀測駕駛室前風窗、后窗、側窗、車門、頂蓋、天窗、前圍、后圍等處涂膠及孔洞部位，以及焊接和連接部位，不得有滲、漏水現象。

1.2 漏雨問題統計及初步原因分析

先后對4輛新裝駕駛室及7輛整車按照QC/T 476 的試驗方法進行淋雨實驗，工藝人員全程跟蹤試驗過程，共統計漏雨點14項，并進行初步原因分析（表1），涉及前圍、車門及前風擋三個系統。其中有前圍堵蓋漏裝、前風擋玻璃限位塊（取消后）安裝孔堵貼未貼緊等裝配問題導致的漏水，也有流水槽上膠條與駕駛室本體鈑金貼合力不足、雨刮防水罩尺寸與孔位配合不緊密、前風擋定位不合理、空調海綿卡槽與前圍鈑金干涉、防火墻、轉向操縱支架未加密封墊等設計問題導致的漏水，還有車體上前風擋玻璃窗框尺寸不均、車門內外水切間鈑金間隙不均、部分間隙過大、防水膜未按設計要求制作、涂裝過程中焊縫密封膠未涂布到位等質量問題導致的漏水。

表1 14項漏雨點統計及初步原因分析

2 漏雨問題深入分析及整改

漏雨問題檢測統計后，工藝人員迅速成立長頭車駕駛室漏雨改善工藝攻關小組，聯合設計部門對典型漏雨問題進行深入分析，并從設計更改、工藝攻關兩方面制定相應的整改措施。

2.1 前圍系統漏雨分析及整改

前圍流水槽上膠條處與雨刮防水罩處漏水率為100%。雨水從這兩處進入前圍，導致前圍電器及安裝孔位的漏水隱患，前圍其他多處漏雨點水源均與其相關。前圍空調處、轉向操縱安裝支架緊固標準件處、車頭鎖拉線固定孔處漏水率均≥50%，需深入分析漏水原因，制定整改措施。

2.1.1流水槽上膠條處、雨刮防水罩處漏水

經深入分析，流水槽上膠條處與雨刮防水罩處漏水原因如下：

（1）流水槽上膠條與駕駛室本體鈑金貼合力不足，導致膠條與鈑金間有縫隙，密封不嚴，用礦泉水瓶倒水會有水從膠條與鈑金縫隙中流到前圍，同時流水槽安裝螺栓密封性也存在漏水隱患，如圖1所示。

圖1 流水槽上膠條處漏水

（2）雨刮防水罩與雨刮連桿及流水槽卡接處尺寸不匹配，有間隙，導致密封不嚴，會有水滲入到前圍處，如圖2所示，防水罩為橡膠材質，與連桿及流水槽連接處應過盈配合，保證密封性。

圖2 雨刮防水罩處漏水原因分析

具體整改措施如下：

（1）設計方面應優化流水槽上膠條斷面，增強與鈑金貼合力，并反饋供應商修改膠條模具；更改雨刮防水罩尺寸，并反饋供應商改模。

（2）工藝方面首先校核設計更改，做好工藝同步工程（Simultaneous Engineering, SE）分析，盡量避免潛在密封性問題發生。其次完善工藝文件，并明確標注：①流水槽總成供貨，裝配前先檢查流水槽膠條是否分裝到位，分裝到位后才能裝配；流水槽安裝螺栓裝配時均涂硅酮密封膠；②雨刮防水罩卡接牢靠，不能松動。最后由現場工藝人員做好裝配工藝質量管控，確保裝配到位。

2.1.2空調處漏水

如圖3所示，經深入分析，空調處漏雨水源除了流水槽上膠條處及雨刮防水罩處流到前圍處的水外，主要就是進風格柵處進水。因此，空調處漏水主要原因有三點：（1）進風格柵處進水量大，不能及時從進風道下部排出，存在進風道內，很容易從密封不嚴處滲入到駕駛室內部；（2）空調塑料殼體拼接縫處密封不嚴，水從接縫處滲入駕駛室內部；（3）儀表臺管梁及空調制造誤差導致空調下沉，底部卡槽與鈑金干涉，工人裝配時難操作，卡槽處別著裝配，導致進風道底部及膨脹閥底部海綿未壓緊，水從底部海綿處滲入到駕駛室內部。

圖3 空調處漏水

空調處漏水整改措施如下：

（1）設計更改：①進風口格柵開口向上改成開口向前，確保空調外循環口難以進水（圖4）；②優化進風道及膨脹閥限位筋數據，避免其與鈑金干涉，影響裝配到位，進而影響密封性能。設計更改均反饋供應商修改模具。

圖4 進風格柵更改

（2）工藝攻關：首先分析設計更改數據進行工藝同步，避免潛在密封性問題發生。其次對空調制造工藝及儀表臺管梁焊接工藝提出要求：①空調制造時，拼接縫處必須涂密封膠，保證接縫處密封性能；②儀表臺管梁焊接時，調整焊接工裝精度，保證焊接質量，同時廠家必須出具檢測報告，才可送件。然后培訓裝配工人，要求其嚴格按照裝配作業指導書進行裝配，不能蠻裝、硬裝。最后由現場工藝人員做好裝配工藝質量管控，確保裝配到位。

2.1.3緊固標準件處漏水

前圍緊固標準件處漏水有兩處：轉向操縱固定支架上安裝螺栓處與前圍隔熱墊自攻釘處。漏雨水源均來自流水槽上膠條處及雨刮密封罩處進入前圍鈑金上的水。

經深入分析，轉向操縱固定支架上安裝螺栓處漏雨是由于鈑金上固定轉向操縱的焊接螺母采用四點焊料，四個角凸起融化與鈑金焊接，導致焊縫邊緣與鈑金有縫隙，水從縫隙里進入駕駛室內部；右前圍隔熱墊自攻釘處漏雨是因為直接使用自攻釘打穿前圍鈑金，未做防水處理，水順自攻釘流入駕駛室內。

具體整改措施如下：

（1）設計更改：①將固定轉向操縱支架的預埋焊接螺母更改為預埋焊接螺栓。如圖5所示，采用周圈焊料密封式焊接螺栓[6]，對應安裝的螺栓改為螺母；②將前圍隔熱墊固定方式由“自攻釘＋墊片”更改為“預埋焊接螺柱＋鎖止墊圈”固定（圖6）。設計更改數據均反饋供白車身制造單位。

圖5 轉向操縱固定支架安裝標準件更改

圖6 前圍隔熱墊固定方式更改

（2）工藝攻關：①完善工藝文件，注明白車身制造單位在預埋焊接螺栓、螺柱時，采用周圈焊料，焊縫處必須涂焊接密封膠，保證焊接密封性；②現場工人裝配到位，標準件擰緊達到力矩要求。

2.1.4車頭鎖拉線固定孔處漏水

如圖7所示，車頭鎖拉線有兩種固定孔處漏水，一種是拉線密封圈固定孔處，一種是拉線固定杉樹扎帶卡扣孔處。經深入分析，車頭鎖拉線固定孔處漏水原因有四方面：（1）從流水槽上膠條處及雨刮防水罩處進入前圍鈑金上的水，對拉線固定孔處造成漏水風險；（2）拉線固定杉樹扎帶卡扣與鈑金孔之間密封不嚴，水易從卡扣固定孔里進入駕駛室內部；（3）經測量，拉線密封圈卡槽孔徑φ14.5，對應鈑金孔徑φ15，密封圈理論上密封不嚴，現場密封圈與鈑金卡接力不足，拉線受力易脫開（圖8），水會進入到駕駛室內部。

圖7 車頭鎖拉線固定孔處漏水

車頭鎖拉線兩種固定孔處漏水整改措施如下：

（1）設計更改：①優化密封圈結構，加大密封圈與鈑金的貼合面，反饋供應商修改模具；②密封圈固定孔位置變動，向+挪動150 mm，且孔徑由φ15改為φ14，反饋白車身制造商進行更改，并要求檢測孔位精度。

（2）工藝攻關：①對設計數據更改進行工藝校核，從理論數據上保證各孔位密封性；②將拉線固定扎帶由普通的杉樹拉帶更換為上海博昊機電有限公司生產的BH4117601型號帶2 mm海綿密封墊的拉帶卡扣（圖8），增強密封性能；③完善工藝文件，標明拉帶卡扣及密封圈必須裝配卡接到位，現場工藝人員做好裝配工藝質量管控。

圖8 卡扣帶密封墊的拉帶

2.1.5前圍其他漏雨點

防火墻底座、前圍堵蓋孔及前圍鈑金與側圍鈑金接縫處三個漏雨點漏水概率不高，主要是設計、裝配及涂裝過程中疏忽，沒做好質量控制導致。其漏水原因分析及整改措施如表2所示。

2.2 車門系統漏雨分析及整改

在淋雨試驗中，約有四分之三的車輛車門系統會出現漏雨，其漏雨點有三處，分別是車門基板下部，防水膜下部及車門線束扎帶孔處。經分析，三處漏雨水源均由車窗鈑金外水切止口處進水導致。鈑金水切止口處內外鈑金尺寸理論設計值為（25±0.8）mm，實際測量值為26 mm～28 mm，在如圖9所示位置進行測量，偏大1 mm～3 mm，導致水切與玻璃之間存在間隙，貼合不緊密，淋雨試驗時，水從間隙處流入車門內部。

車門系統三個漏雨點處自身也存在密封不嚴情況。據圖10分析，（1）車門基板下部與內板鈑金搭接處無密封措施，水如果進入車門內部，很容易從基板下部流出；（2）防水膜粘膠位置與設計要求不一致，粘接膠距離防水膜邊緣設計值為2 mm，實際測量值為9 mm，制造質量問題導致防水膜與車門內板粘膠面積少，下邊沿會有水流出；（3）車門線束固定杉樹扎帶孔與基板鈑金之間密封不嚴，水易從扎帶卡扣孔處流出。

圖10 車門基板、防水膜、杉樹扎帶處漏水分析

車門系統漏雨整改措施如下：

（1）設計更改：①車門基板優化前期預留密封條安裝位置數據，增加密封條數據，反饋供應商修模；②防水膜數據優化，增大防水膜尺寸及涂膠粘貼面，要求供應商嚴格按照設計尺寸制作樣件，保證各尺寸精度。

（2）工藝攻關：①聯系白車身制造商，調整車門鈑金工裝精度，保證車門內外鈑金間隙尺寸準確、均勻，嚴格控制車門加工制造精度；②制定車門基板密封條裝配方案，采用雙面膠將圓柱形膠條粘貼在基板上預留凹槽處，然后螺栓連接裝配基板，確保密封條壓實（圖11）；③將車門線束固定扎帶由普通的杉樹拉帶更換為帶海綿密封墊的拉帶，增加密封性；④完善工藝文件，給現場裝配人員培訓，要求裝配過程嚴格按照裝配工藝文件執行，并進行自檢、互檢，確保基板密封條、防水膜、車門線束固定扎帶卡扣等密封件裝配到位。

圖11 車門基板密封條裝配

2.3 前風擋系統漏雨分析及整改

前風擋系統漏雨點及原因分析如下：

（1）前風擋玻璃下側車身本體前風擋玻璃橡膠限位塊固定孔處漏雨。此處漏水是因為前期設計取消安裝橡膠限位塊，但其安裝孔位沒取消（圖12），要求裝車時孔位用堵貼堵住，但個別孔位堵貼未粘貼牢靠，密封不嚴實，導致淋雨試驗時，水從橡膠限位塊固定孔處進入前風窗下橫梁與前圍板形成的空腔里，進而流入駕駛室。

圖12 前風擋橡膠限位塊安裝孔位

（2）前風擋玻璃上沿及左右拐角處漏水。此項漏水概率高達73%，經深入分析，漏水原因主要有以下方面：

①白車身前風擋玻璃窗框左右兩側上下間距設計理論尺寸為849 mm，而現場測量四輛白車身，如表3所示，實際測量值為834 mm～845 mm，上下尺寸偏小3 mm～14 mm；并且同一輛車左側大，右側小，左右偏差6 mm～8 mm。造成窗框偏差不穩定的原因是新開發駕駛室白車身目前是試制階段，采用軟模制造，焊接工裝夾具不夠完善，導致尺寸精度有誤差。玻璃總成與頂蓋前橫梁下邊沿的設計理論間隙為6.7 mm（圖13），當前風擋左右窗框的實際尺寸≤842 mm時，玻璃總成與頂蓋前橫梁下邊沿的實際間隙為0或負值，玻璃總成裝配時有可能撐在頂蓋前橫梁上面，導致玻璃粘接膠未壓實在窗框上，造成漏水風險。

表3 四輛白車身前風擋窗框尺寸測量數據

圖13 前風擋玻璃總成與頂蓋前橫梁下邊沿間隙示意圖

②因是小批量試制，前風擋玻璃采用人工涂膠，涂膠寬度、厚度及膠線難以做到均勻統一，裝配過程存在斷膠風險。

③前風擋玻璃裝配時采用底部兩個定位銷定位，但由于玻璃尺寸較大，兩個裝配工人抬著玻璃踩高裝配，不能很好地觀察到底部定位孔位置，在定位銷插入定位孔過程中，會有蹭膠風險，對密封性能造成隱患。

前風擋系統漏水整改措施如下：

（1）設計更改：①如圖14所示，取消定位銷定位，采用支撐塊與玻璃裝飾條組合定位，左右兩個支撐塊定位向，對應風擋玻璃裝飾膠條開豁口定位向，同時限位塊中線與玻璃下沿黑區白色倒三角對齊；②優化前風擋裝飾膠條卡接面結構，避免裝飾膠條內部儲水；同時前風擋裝飾膠條背面豁口中心處做白色標記點，用于分裝膠條定位。

圖14 前風擋玻璃總成裝配

（2）工藝攻關：首先調整白車身焊接工裝夾具，提高白車身焊接尺寸精度；其次設計前風擋尺寸精度檢測工裝（圖15），用于前風擋窗框尺寸檢測，并可用于后續批量生產檢測，保證前風擋窗框尺寸精度；然后完善工藝文件，給現場工人培訓：①支撐塊裝配時，在安裝孔位涂硅酮密封條，保證密封性；②前風擋玻璃分裝時，裝飾膠條背面豁口中心處白色標記與玻璃黑區倒三角對齊，左右對稱，同時膠條卡接到位；③試制階段，玻璃采用人工涂膠，現場選取有經驗的老師傅，嚴格按照涂膠工藝文件控制涂膠寬度、厚度，保證涂膠線均勻，批量生產時采用機器人涂膠；④前風擋玻璃裝配時，將裝飾膠條豁口卡接到限位塊處，玻璃放置于限位塊上，有向支撐力，裝配人員可向微調整玻璃，將限位塊中線與玻璃黑區倒三角對準，然后粘接玻璃。最后現場工藝人員做好涂膠、裝配工藝質量管控，確保前風擋玻璃裝配到位。

圖15 前風擋尺寸精度檢測工裝

3 漏雨問題整改措施驗證

對14個漏雨點的整改措施，經評審會評審通過后，在后續試制車輛上進行實施驗證，漏雨改善攻關小組全程跟進驗證過程，并進行質量把控。經兩輪八臺份新裝駕駛室及整車淋雨試驗驗證，以及整車性能試驗過程驗證，14個漏雨點漏雨問題改善效果顯著，期間除空調膨脹閥下方出現過漏雨外，其他13個漏雨點均未出現漏雨。針對空調膨脹閥下方出現漏雨問題，設計人員再次優化進風道及膨脹閥限位筋數據后，目前新裝車輛中經淋雨試驗驗證，均未再出現漏雨情況。

14個漏雨點的整改措施不僅適用于新開發產品小批量試制，對于后續上線量產也均適用，其整改方案所涉及的設計及工藝變更歸檔固化。

4 結論

本文通過對新開發重型長頭卡車駕駛室在淋雨試驗過程中發現的14個漏雨點漏雨原因分析及整改得出以下結論：

（1）產品設計方面：空調進風口格柵開口應向前，可確保空調外循環口難以進水；前圍安裝孔盡量采用預埋周圈焊料密封式焊接螺栓，可防止標準件處漏水；前風擋采用支撐塊、玻璃下沿黑區倒三角與玻璃膠條豁口組合定位，可降低人工裝配過程存在斷膠風險；前圍防火墻等電器件與鈑金安裝面增加密封墊；密封條、密封圈等橡膠件優化貼合面，提高橡膠件與鈑金貼合力，增強密封性能。

（2）工裝夾具方面：在新車型開發試制階段，白車身采用軟模制造時，應設計完善的焊接工裝夾具，保證尺寸精度。特別是在大尺寸開口窗框前風擋處，應制作尺寸精度檢測工裝，提高窗框尺寸精度，降低漏水風險。

（3）工藝實施方面：對設計數據做好工藝同步分析，避免潛在密封性問題發生；制定完善的“沖焊涂總”四大工藝文件，并為現場工人培訓；在白車身拼焊、涂裝工藝過程中以及預埋焊接螺栓、螺柱時，必須涂焊縫密封膠；前圍部件外漏安裝孔安裝螺栓時涂硅酮密封膠，保證密封性；前圍、車門處固定拉帶采用帶海綿密封墊的拉帶；現場工藝人員，跟蹤裝配過程，做好工藝質量管控。

以上整改措施實際應用效果顯著，可為汽車行業類似產品防雨密封性能改善提供參考，同時為工程師在商用車新車型開發中設計優化及工藝改進方面提供了借鑒。

[1] 段國偉,于洪亮.某越野軍車駕駛室防雨密封性優化[J].汽車實用技術,2019,44(4):98-100.

[2] 吳飛,李欣檬,付誠佳.新車型在開發過程中的汽車防雨密封性能驗證探索[J].汽車與駕駛維修(維修版), 2018(6):167-168.

[3] 商麗娟,朱傳存.微型車車門漏雨問題淺析[J].時代汽車,2018(11):190-191.

[4] 劉鳳珠.淋雨線對整車的質量評價及工藝改進[J].汽車工藝與材料,2014(10):38-41.

[5] 楊海濤,高建路.關于純電動面包物流車漏雨問題的分析與研究[J].汽車實用技術,2020,45(5):26-30.

[6] 劉力.汽車設計標準資料手冊2012（標準件篇）[M].長春:吉林科學技術出版社,2009.

Analysis of Improvement of Rain Leakage in Cab of Newly Developed Heavy-duty Long-head Truck

WANG Shasha, JING Xiaohui, LI Long, HAN Mei, GAO Pengyu

( Technology Center, Shaanxi Automobile Holdings Group Company Limited, Xi'an 710200, China )

In order to solve the 14 rain leakage problems found in the rain test of the cab of the newly developed heavy-duty long-head truck, the causes of water leakage at the rain leakage point were deeply analyzed, and the rectification measures were formulated from the two aspects of design change and process breakthrough. The actual verification showed that the improvement effect of rain leakage point was remarkable, which improved the rain proof and sealing performance of products, and laid a solid foundation for the finalization and mass production of subsequent models. At the same time, the formed rectification measures can provide reference for the improvement of rain proof and sealing performance of similar products in the automotive industry.

Long-head truck; Rain test; Cab rain leakage point; Cause analysis; Rectification measures

U469.6

B

1671-7988(2022)23-196-07

U469.6

B

1671-7988(2022)23-196-07

10.16638/j.cnki.1671-7988.2022.023.036

王莎莎（1987—），女，碩士，工程師，研究方向為汽車新工藝、新材料，E-mail:wangshasha@sxqc.com。