某型微型車蝶形窗漏水問題分析及解決方法

劉旭穎，黃庭略，廖鑫

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西柳州545007）

某型微型車蝶形窗漏水問題分析及解決方法

劉旭穎，黃庭略，廖鑫

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西柳州545007）

以某微型車蝶形窗漏水的失效模式為例，從蝶形窗的基本構(gòu)成、密封原理出發(fā)，對該車型的蝶形窗漏水的成因進行逐一分析，并采取相應解決措施，開展問題解決。

汽車；蝶形窗；側(cè)圍窗；蝶形窗膠條；漏水；膠條截面

蝶形窗是汽車常用的一種窗戶，它廣泛應用于微型面包車、微型商務車、MPV、SUV等汽車產(chǎn)品的中門窗和后側(cè)窗的結(jié)構(gòu)設計中。蝶形窗結(jié)構(gòu)美觀大方，通風性能優(yōu)于推拉窗和固定式密封窗，也正是由于蝶形窗獨特的結(jié)構(gòu)方式，漏水問題也是蝶形窗在系統(tǒng)開發(fā)及實際裝配生產(chǎn)中的重大問題。

本文通過對某型微型面包車的蝶形窗結(jié)構(gòu)及其漏水問題原因進行剖析，找出癥結(jié)，制定應對措施，徹底解決該車型蝶形窗漏水問題。

1　蝶形窗的基本結(jié)構(gòu)及密封方式［1］

蝶形窗由前端鉸鏈總成、蝶形窗玻璃、蝶形窗扣組件等基本部件組成，主要是通過“蝶形窗玻璃與密封膠條桃型泡管”、“側(cè)圍內(nèi)外鈑金與密封膠條U型槽”的配合進行密封，如圖1及圖2所示。

圖1　蝶形窗基本組成部件

圖2　蝶形窗截面圖

2　某型微型車蝶形窗漏水故障調(diào)查

根據(jù)整車性能評審及車輛過淋雨間的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)該型面包車的蝶形窗漏水形式集中表現(xiàn)為：當車輛在進行淋雨測試，時間進行到60～90 s的時間段內(nèi)，水由蝶形窗密封膠條與側(cè)圍內(nèi)板之間滲出，滴漏到車廂內(nèi)部，漏水方式及故障示意如下圖3及圖4所示。

圖3　蝶形窗漏水故障圖片

圖4　蝶形窗漏水模式解析

3　原因分析

結(jié)合蝶形窗結(jié)構(gòu)和蝶形窗漏水故障模式特點，造成蝶形窗漏水的直接原因是“側(cè)圍內(nèi)外鈑金與密封膠條U型槽配合”的密封不良。經(jīng)過綜合分析，得出了可能引起該失效模式的三大要因：（1）密封膠條零件斷面尺寸不合，密封效果差，造成漏水；（2）側(cè)圍蝶形窗框內(nèi)板和外板鈑金錯位影響密封，引起漏水；（3）側(cè)圍蝶形窗框內(nèi)板和外板鈑金拼焊搭接開口過大，影響密封效果。接下來將對上述三大因素進行逐一分析。

3.1密封膠條零件斷面尺寸不合

密封膠條零件斷面尺寸不合，可能會造成密封膠條的“U型”槽與側(cè)圍內(nèi)外板的密封貼合不良。通過比對故障車蝶形窗密封膠條斷面尺寸及圖紙設計標準，發(fā)現(xiàn)漏水車輛的密封膠條斷面尺寸存在超差現(xiàn)象，圖5為圖紙設計標準，圖6為故障件實測尺寸。

圖5　蝶形窗密封膠條斷面設計圖

圖6　故障車密封膠條斷面圖

蝶形窗密封膠條的壁厚比圖紙要求厚了0.67 mm（實測為2.97 mm，標準為2.3 mm），而膠條的“U型”槽開口僅為6.09 mm，比圖紙要求小了1.11 mm（標準為7.2 mm）。膠條U型槽開口偏小，零件尺寸不符合設計要求。

密封膠條“U型”槽尺寸偏小，直接結(jié)果會造成膠條難裝。膠條插入鈑金后膠條“U型”槽變形、膠壁外擴漲開，引起膠條密封不嚴，導致膠條裝配后離空漏水。因此，密封膠條零件斷面尺寸不合是引起蝶形窗漏水的原因之一。

3.2側(cè)圍蝶形窗框內(nèi)板和外板鈑金錯位

帶有“U型”槽的密封膠條結(jié)構(gòu)對于與之配合的鈑金厚度有一定要求，以實現(xiàn)最佳密封效果。如果與膠條配合的鈑金厚度不足，會造成密封不良，引起漏水。設計上該微型面包車蝶形窗密封膠條“U型”槽對鈑金厚度的配合兼容范圍為“1.4 mm～3.8 mm”，即至少兩層鈑金的厚度；同時允許配合鈑金的錯位量必須小于2 mm，否則將會形成只有單層板金與密封膠條配合的現(xiàn)象。

在調(diào)查過程中，發(fā)現(xiàn)部分該微型面包車蝶形窗有異常的漏水現(xiàn)象，按常理“水往低處流”，但是這批故障車的漏水點出現(xiàn)在蝶形窗的上邊框，經(jīng)過拆解故障車膠條分析，找到漏水問題原因：車身拼臺定位銷磨損，側(cè)圍內(nèi)外鈑金定位孔不對中，導致蝶形窗框內(nèi)、外鈑金搭接錯位大，相當于單層鈑金與密封膠條“U型”槽進行密封，影響膠條裝配密封性能。調(diào)查結(jié)果如圖7、圖8所示。

圖7　蝶形窗上邊框漏水圖片

圖8　膠條“U型槽”鈑金兼容厚度示意圖

鈑金錯位大，相當于僅有單層鈑金插入膠條“U型”槽進行配合密封，將影響鈑金與膠條配合的貼合性，進而影響密封性能。因此，側(cè)圍蝶形窗框內(nèi)板和外板鈑金錯位大是引起蝶形窗漏水的原因之一。

3.3側(cè)圍蝶形窗框內(nèi)板和外板鈑金拼焊搭接開口離空

由于蝶形窗密封膠條“U型”槽對鈑金厚度的配合兼容有一定要求，因此不只是與膠條配合的鈑金厚度不足會引起漏水，鈑金過厚也會造成密封不良。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在該型微型面包車的蝶形窗框后上方，有一個“側(cè)圍外板”、“第三排安全帶加強板”、“D柱加強板”和“側(cè)圍內(nèi)板”多層鈑金搭接的區(qū)域，該區(qū)域鈑金搭接理論厚度：t＞4.2 mm.加之多層板焊接，無法100%保證每層鈑金的零貼合，存在一定離空。如不加以控制就會造成與密封膠條“U型”槽配合不良現(xiàn)象，引起漏水。對比分析如圖9所示。

圖9　多層板焊接開口離空與蝶形窗漏水的分析圖

隨機抽取6臺故障車，經(jīng)過對多層鈑金搭接區(qū)域的堵漏驗證，進一步確認，多層鈑金搭接區(qū)域鈑金開口離空，確實會導致漏水。分析步驟和驗證結(jié)果如圖10所示。因此，側(cè)圍蝶形窗框內(nèi)板和外板鈑金拼焊搭接開口離空大，是引起蝶形窗漏水的原因之一。

圖10　故障車多層鈑金搭接區(qū)域的堵漏分析驗證步驟和結(jié)果

4　制定解決方案

經(jīng)過調(diào)查分析，鎖定引起該微型面包車蝶形窗漏水的主要原因：（1）密封膠條零件斷面尺寸不合；（2）側(cè)圍蝶形窗框內(nèi)板和外板鈑金錯位大；（3）側(cè)圍蝶形窗框內(nèi)板和外板鈑金拼焊搭接開口離空過大。針對分析出的原因，制定的解決方案如表1所示。

表1　解決方案

5　對策實施及效果

5.1整改零件，使其符合設計圖紙要求，增大膠條與鈑金配合的包容性

供應商根據(jù)設計要求整改完膠條擠出口模后，對供應商處整改后的零件進行抽樣檢驗；隨機抽取十根新擠出樣件膠條進行斷面十倍放大圖投影，膠條基本符合圖紙要求，如圖11所示。

圖11　整改后的膠條截面與設計比對圖

零件整改斷點切換后，裝配員工反饋新零件比整改前容易安裝，膠條與鈑金能更好貼合，同時整車評審和淋雨檢驗過程蝶形窗漏水率有所下降。

5.2更換后側(cè)圍鈑金焊接拼臺上磨損定位銷，消除蝶形窗框內(nèi)外鈑金錯位

車身車間更換后側(cè)圍鈑金焊接拼臺上磨損的定位銷，并加嚴“鈑金錯位檢測”和“定位銷的點檢”監(jiān)控力度。鈑金錯位問題得到了控制，鈑金錯位量＜1 mm，符合設計要求，跟蹤結(jié)果如圖12所示。蝶形窗漏水問題得到進一步解決。

圖12　鈑金錯位問題解決跟蹤圖

5.3蝶形窗框鈑金下部開兩個排水槽，及時將進入密封膠條內(nèi)的水排出

疏導膠條U型槽進水，根據(jù)“水往低處流”原理，在側(cè)圍窗框鈑金下沿開兩個排水槽，將因鈑金拼焊開口過大或其他過程不可控因素造成滲入膠條內(nèi)的水及時排出，避免水反灌進入車廂內(nèi)。減少膠條的密封負擔，同時提高蝶形窗應對生產(chǎn)波動的密封能力。改進結(jié)構(gòu)如圖13所示。

圖13　新增蝶形窗排水結(jié)構(gòu)設計圖

經(jīng)過一系列措施實施改進后，該型微型面包車的蝶形窗漏水問題得到很好控制，整體提高了公司內(nèi)部和外部客戶的滿意度，進一步鞏固公司微型面包車的高品質(zhì)水準，也為后續(xù)的產(chǎn)品開發(fā)提供借鑒思路。

6　結(jié)束語

蝶形窗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，引起蝶形窗漏水的潛在因素也非常多，在開展調(diào)查分析時應進行全面的比對分析，從設計要求、結(jié)構(gòu)特點、裝配要領和零部件質(zhì)量等方面綜合考慮，才能徹底解決漏水問題。本文通過系統(tǒng)的問題調(diào)查分析，有針對性的制定解決方案，最終成功地解決了問題，并將問題解決經(jīng)驗、蝶形窗的新型設計結(jié)構(gòu)等輸入到后續(xù)產(chǎn)品研發(fā)當中，確保為顧客輸出高品質(zhì)產(chǎn)品。

［1］張德宏.汽車蝶形窗的開發(fā)研究［J］.企業(yè)科技與發(fā)展，2013，（19-20）：30.

The Cause Analysis and Problem Solving Methods of Butterfly Window Leakage on Some Minicar

LIU Xu-ying，HUANG Ting-lue，LIAO Xin
（SAIC-GM-Wuling Auto Co.，Ltd.，Liuzhou Guangxi 545007，China）

This report focuses on the water leakage mode of butterfly window on some minicar，analyzes the possible causes of leakage by researching the basic structure，sealing principle of butterfly window，then carries out problem solving by taking corresponding solution.

automobile；butterfly window；body side window；sealing strip；leaking；sealing strip cross section

U472

A

1672-545X（2016）08-0156-05

2016-05-11

劉旭穎（1988-），男，廣西南寧人，助理工程師，工學學士，研究方向：汽車車體附件。