宋兆軒,劉嘉駿
某SUV車型玻璃滑槽防水原理分析
宋兆軒,劉嘉駿
(廣汽豐田汽車有限公司質量管理部,廣東 廣州 511455)
文章研究了玻璃滑槽一般部及角位部的防水原理,針對在實踐中發現的玻璃滑槽定位塊形狀設定不合理會影響泡棉防水問題,對其原理及定位塊形狀設定進行了分析,并給出解決方案,為后續玻璃滑槽定位塊部位設計提供了有效的解決方案。
車門玻璃;玻璃滑槽;定位塊;防水原理
汽車車門玻璃滑槽(Glass Run)是車門玻璃升降系統重要組成部分之一,除了承擔外觀功能外,還擔負著密封、防水、防塵、降噪、玻璃導向的功能[1]。其中防水性能是評價整車性能的重要指標,直接影響客戶乘坐的舒適性和安全性[2],該系統若發生漏水不良會打濕汽車座椅、地毯等內裝品,極易被顧客感知。玻璃滑槽除了一般部位防水以外,在定位塊部位由于存在門框貫通孔,亦需要做好防水設計。本文以某運動型多用途汽車(Sport Utility Vehicle, SUV)車型為例,對玻璃滑槽的防水原理及定位塊設計進行研究。
如圖1所示,玻璃滑槽在整車上的裝配位置為前后車門升降玻璃周圍,與玻璃滑槽相接觸的部品有玻璃導軌、門框、門框上飾條、門框B柱飾板、門玻璃。
如圖2所示,玻璃滑槽本體分為-、-、-3段等截面部分及部、部2段異形角位部。
截面部分采用擠出工藝生產素材并沖切加工至一定長度,異形角位部通過注塑工藝將相鄰兩段等截面素材連接在一起,共同形成橡膠部分本體。
圖1 玻璃滑槽在整車上的裝配位置

圖2 玻璃滑槽部品構造
除了橡膠本體外,玻璃滑槽的構成件還有在角位部貼附的防水泡棉及定位塊樹脂卡扣,如圖3所示。設定防水泡棉的原因是LIP干涉形成的常規防水結構在一般部位可以與鈑金良好貼合形成有效防水結構,但在角位部貼合變差,需要貼附泡棉加強防水效果。設定定位塊的原因是在高低溫玻璃升降耐久試驗中,玻璃滑槽上部斷面易出現位移甚至脫出,因此,需要設定定位塊與門框裝配在一起,起到防脫出的目的。

圖3 玻璃滑槽K角位部詳細圖
本車型玻璃滑槽共有三個一般斷面,其防水原理均為通過橡膠與鈑金或部品干涉形成防水,下面以-斷面為例進行詳細說明。圖4中①位置為玻璃滑槽與門框上飾條干涉形成的擋水結構。雖然可以擋住大量的水,仍會有水穿過擋水結構,到達②位置。②位置由防水LIP和車門窗框干涉形成最終防水結構,如果有水越過②位置LIP進入干區,則認為發生了漏水不良。

圖4 D-D斷面圖
對于玻璃滑槽與玻璃位置,是依靠③位置的玻璃滑槽 LIP與玻璃干涉起到防水作用。-斷面及-斷面也是類似的結構,通過擋水結構將大部分的水擋在車輛濕區,減少止水部位的水流,在止水部位設定防水LIP,保證不會有水進入整車干區。
對于防水效果的達成,部品精度管理是至關重要的。玻璃滑槽一般斷面的尺寸管理采用投影法測量。如圖5所示,在確定投影基準后,首先需要管理④⑤安裝基準部位尺寸,為保證與門框上飾條間的擋水效果與外觀,需管理⑥處的方向及方向位置度,為保證與車門窗框間的擋水效果,需管理⑦處LIP精度。

圖5 D-D斷面防水相關公差
由于在角位部單獨使用防水LIP難以實現防水,且注塑部LIP位置度管理相對困難,因此,除了將LIP延伸至角位部起防水作用以外,還需如圖6所示貼附防水泡棉。

圖6 J角位部泡棉貼附
為防止玻璃滑槽在玻璃升降耐久過程中前后竄動,在角位部設置了定位塊,卡接在對應的門框孔中,在耐久過程中起防止竄動的作用。在定位塊附近,圖7采用了貼附泡棉的方法進行防水。
由于門框孔為貫通孔,在淋雨試驗中會有水穿過門框孔到達定位塊附近,因此,泡棉以外的位置為濕區,實車狀態下,水會沿著泡棉排出車外。在實踐過程中發現,定位塊在安裝過程中,總裝對定位塊目視不可見,極易出現無法安裝到位的情況,從而導致定位塊周圍泡棉壓縮率變低,防水失效,整車出現漏水不良。因此,需要通過設計保證定位塊易于安裝到位。
圖8定位塊結構在大量車型中使用,經過耐久試驗及多年的實踐驗證,在玻璃升降耐久過程中能夠起到限位作用。制造工藝采用嵌件注塑,相對于裝配式定位塊,無需進行裝配,且外表面無分界線,在安裝過程中易于保證總裝裝配,是一種性能可靠、成本低廉的定位塊結構。但嵌件注塑工藝存在專利限制,需考慮供應商的專利獲取情況。

圖8 嵌件注塑式定位塊設計
圖9定位塊結構在某SUV車型中首次使用,在實踐中發現,裝配時極易出現如圖10所示的定位塊與門框孔干涉,從而導致周圍的泡棉干涉量不足,引起整車漏水。因此,對裝配式定位塊進行了重新設計。
如圖11所示,通過樹脂卡扣在上表面形成導向結構,保護軟膠部分不與門框孔干涉,同時維持軟膠部分的直邊。經過高低溫耐久試驗的確認,這種結構的定位塊可以滿足耐久定位要求,經過裝配性驗證,可以保證目視不可見條件下裝配到位。

圖9 裝配式定位塊設計

圖10 裝配式定位塊難安裝示意圖

圖11 易裝入的裝配式定位塊設計
本文從理論上分析了車門玻璃密封條及周圍部品的防水原理,對于玻璃滑槽斷面需重點管理的尺寸進行了論述,并針對遇到的側角部定位塊處防水不良問題,給出了相應的解決方案。
[1] 黃燕敏.轎車玻璃導槽密封條結構改進方法[J].汽車技術,2013(6):39-43.
[2] 劉東雷.整車淋雨漏水問題分析及控制[J].汽車實用技術,2020,45(6):104-106.
Analysis of Waterproof Principle of Glass Run of One Sport Utility Vehicle
SONG Zhaoxuan, LIU Jiajun
( Quality Control Division, GAC Toyota Motor Company Limited, Guangzhou 511455, China )
This article studies the waterproof principle of the general and corner parts of glass run. Aiming at the problem that the unreasonable setting of the positioning block shape of glass run will affect the waterproofing of foam found in practice, the principle and the shape setting of the positioning block are studied.The solution is given, which provides an effective solution for the subsequent glass run positioning block design.
Door glass; Glass run; Stopper; Waterproof principle
U463
A
1671-7988(2023)18-34-04
宋兆軒(1998-),男,助理工程師,研究方向為車身外飾質量管理, E-mail:zhaoxuan_song@gtmc.com.cn。
10.16638/j.cnki.1671-7988.2023.018.007