某車(chē)型后側(cè)窗結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

王 普

（東風(fēng)柳州汽車(chē)有限公司，廣西 柳州545005）

后側(cè)窗玻璃是汽車(chē)的重要組成部分，不僅起到固定密封作用，也是外觀的重要組成部分。所以后側(cè)窗裝配的穩(wěn)定性以及與周邊邊界配合的間隙面差是整車(chē)性能的重要指標(biāo)，也是整車(chē)感官質(zhì)量評(píng)價(jià)的重點(diǎn)。隨著汽車(chē)行業(yè)的不斷發(fā)展，后側(cè)窗的結(jié)構(gòu)也越來(lái)越多樣化，主流的后側(cè)窗以帶注塑包邊的固定式后側(cè)窗居多，其正向穩(wěn)定性更高、整車(chē)協(xié)調(diào)性更好和外觀更美觀的方向發(fā)展。

本文擬通過(guò)對(duì)某車(chē)型后側(cè)窗安裝定位結(jié)構(gòu)和包邊斷面的分析和整改，改善后側(cè)窗裝配后易浮起和與鈑金不貼合問(wèn)題，改善后側(cè)窗裝配的穩(wěn)定性以及后側(cè)窗與周邊邊界的配合關(guān)系。對(duì)后側(cè)窗玻璃安裝定位結(jié)構(gòu)和包邊斷面進(jìn)行分析總結(jié)，歸納后側(cè)窗玻璃的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，為后續(xù)后側(cè)窗的開(kāi)發(fā)提供設(shè)計(jì)參考。

1 某車(chē)型后側(cè)窗玻璃來(lái)源

某車(chē)型是在基礎(chǔ)車(chē)型上將頂蓋加高15 mm，尾部加長(zhǎng)265 mm，底盤(pán)降低10 mm改制而來(lái)，側(cè)圍鈑金新開(kāi)，前后臉重新造型，改制示意圖如圖1所示。后側(cè)窗玻璃在基礎(chǔ)車(chē)型上加長(zhǎng)300 mm，并重新造型，結(jié)構(gòu)沿用基礎(chǔ)車(chē)型，后側(cè)窗玻璃改制示意圖如圖1所示。

圖1 某車(chē)型及后側(cè)窗改制示意圖

2 某車(chē)型后側(cè)窗玻璃裝車(chē)存在的問(wèn)題

某車(chē)型后側(cè)窗玻璃在基礎(chǔ)車(chē)型上加長(zhǎng)很多，但整個(gè)玻璃仍然沿用基礎(chǔ)車(chē)型的三點(diǎn)式定位安裝結(jié)構(gòu)，試制裝車(chē)過(guò)程中主要有以下問(wèn)題：

（1）后側(cè)窗玻璃后部特別是后上轉(zhuǎn)角易浮起，Y向與鈑金貼合不牢（故障率40%）；

（2）后側(cè)窗后部包邊與鈑金搭接易出現(xiàn)局部不貼合、離空現(xiàn)象（故障率20%）。

圖2 后側(cè)窗玻璃裝配問(wèn)題示意圖

針對(duì)上述某車(chē)型后側(cè)窗玻璃裝車(chē)存在的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)玻璃定位結(jié)構(gòu)和包邊斷面進(jìn)行分析，并制定相應(yīng)的整改對(duì)策，最后進(jìn)行裝車(chē)驗(yàn)證，上述裝車(chē)問(wèn)題得到有效改善，提高后側(cè)窗裝配的穩(wěn)定性。

3 定位結(jié)構(gòu)分析整改

3.1 整改前后側(cè)窗定位結(jié)構(gòu)分析

因基礎(chǔ)車(chē)型后側(cè)窗采用三點(diǎn)式安裝定位結(jié)構(gòu)，裝車(chē)未有問(wèn)題反饋，故某車(chē)型后側(cè)窗在基礎(chǔ)車(chē)型的基礎(chǔ)上加長(zhǎng)后仍借用基礎(chǔ)車(chē)型的安裝定位結(jié)構(gòu)，其安裝定位方案示意圖如圖3所示。

圖3 某車(chē)型后側(cè)窗定位方案示意圖

定位方案說(shuō)明：后側(cè)窗采用三顆釘柱式卡扣安裝定位，后側(cè)窗玻璃三顆釘柱直徑均為7.8 mm，釘柱下端的支撐臺(tái)與鈑金孔面平行，支撐臺(tái)與鈑金表面零貼起到Y(jié)向限位的作用。鈑金孔1直徑8 mm，為主定位孔，鈑金孔與玻璃釘柱單邊留有0.1 mm間隙；孔2為8×8.8 mm的長(zhǎng)圓孔，為輔助定位孔，長(zhǎng)圓孔軸線與主定位孔和長(zhǎng)圓孔中心線連線重合，起到防止玻璃旋轉(zhuǎn)作用，鈑金孔與釘柱在旋轉(zhuǎn)方向上單邊留0.1 mm間隙；孔3為直徑8.8 mm的大孔，為安裝孔，起到安裝固定的作用，鈑金孔與玻璃釘柱單邊留0.5 mm間隙。

由于玻璃相對(duì)于基礎(chǔ)車(chē)型加長(zhǎng)300 mm，玻璃重量由基礎(chǔ)車(chē)型的1.45 kg變到2.5 kg，重量加大很多，加上玻璃重心后移，玻璃更容易產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，若玻璃繞主定位孔旋轉(zhuǎn)，輔助定位孔旋轉(zhuǎn)到極限，則累積到后部安裝孔的位移變大相對(duì)于基礎(chǔ)車(chē)型變大了很多，玻璃后部孔3處在極限狀態(tài)下的位移量為0.28 mm，計(jì)算公式如下：

S3=L3×S2/L2=787×0.1/280=0.28 （1）

上式中，S2為孔2處玻璃繞孔1旋轉(zhuǎn)的距離；L2為孔1到孔2的距離；S3為孔3處玻璃繞孔1旋轉(zhuǎn)的距離；L3為孔1到孔3的距離。

通過(guò)以上分析計(jì)算，在后側(cè)窗后部，玻璃的旋轉(zhuǎn)位移量最大。另外，由于后側(cè)窗周圈都有包邊與鈑金貼合，加上裝車(chē)時(shí)玻璃膠對(duì)后側(cè)窗的反作用力，后側(cè)窗周圈都收到Y(jié)向向車(chē)外的反力，因孔1到孔3的距離較大，中間段無(wú)固定支撐，所以孔1到孔3中間的轉(zhuǎn)角處最容易浮起。

3.2 某車(chē)型后側(cè)窗定位結(jié)構(gòu)整改

根據(jù)定位分析結(jié)果，為減小后側(cè)窗的最大位移量，將后側(cè)窗安裝結(jié)構(gòu)和定位孔做如下調(diào)整，示意圖如圖4所示。

圖4 后側(cè)窗定位方案整改后示意圖

整改后定位方案說(shuō)明：后側(cè)窗采用三顆釘柱式卡扣安裝定位，在后上轉(zhuǎn)角處增加單邊卡扣與鈑金止口配合，后側(cè)窗玻璃三顆釘柱直徑均為7.8 mm.釘柱下端的支撐臺(tái)與鈑金孔面平行，支撐臺(tái)與鈑金表面零貼起到Y(jié)向限位的作用。鈑金孔1直徑8 mm，為主定位孔；孔3為8×8.8 mm的長(zhǎng)圓孔，長(zhǎng)圓孔軸線與主定位孔和長(zhǎng)圓孔中心線連線重合，起到防止玻璃旋轉(zhuǎn)作用；孔2為直徑8.8 mm的大孔，起到安裝固定的作用。

整改后后側(cè)窗的繞主定位孔旋轉(zhuǎn)，在孔3處達(dá)到單邊極限位移量0.1 mm，則孔2處的位移量為0.04 m，計(jì)算公式為：

式中，S2為孔2處玻璃繞孔1旋轉(zhuǎn)的距離；L2為孔1到孔2的距離；S3為孔3處玻璃繞孔1旋轉(zhuǎn)的距離；L3為孔1到孔3的距離。

通過(guò)以上分析，整改后后側(cè)窗的最大位移仍然在孔3處，但最大位移量由0.28 mm改善到0.1mm，大大提高了后側(cè)窗安裝穩(wěn)定性。且后上轉(zhuǎn)角處增加單邊卡扣與鈑金配合，起到Y(jié)向限位作用，減少因長(zhǎng)距離無(wú)固定導(dǎo)致轉(zhuǎn)角處浮起的概率，提高后側(cè)窗的安裝穩(wěn)定性。

3.3 包邊斷面分析整改

后側(cè)窗后部除了浮起問(wèn)題，還有局部玻璃包邊與鈑金貼合不牢問(wèn)題。后側(cè)窗包邊與鈑金貼合不牢主要出現(xiàn)在后側(cè)窗的后端，如圖5所示的A-B段。搭接斷面見(jiàn)圖5的C-C斷面，包邊材料為硬度較大的PVC，包邊與鈑金干涉后反作用力大，包邊易將包邊與鈑金的干涉量?jī)H0.5 mm，容易出現(xiàn)搭接不到的問(wèn)題。而包邊搭接的鈑金與安裝面基本程90°角，而故C-C這種搭接結(jié)構(gòu)很容易出現(xiàn)一段接觸，一段不接觸的問(wèn)題。

圖5 后側(cè)窗后部包邊斷面示意圖

后側(cè)窗包邊與鈑金搭接容易有貼合不牢問(wèn)題，主要是由于包邊結(jié)構(gòu)對(duì)安裝誤差的包容量小，如圖5所示包邊結(jié)構(gòu)，由于與包邊搭接的鈑金和后側(cè)窗安裝面為垂直角度，包邊變形空間小，所以包邊安裝的誤差包容量很小，一旦安裝或制造出現(xiàn)偏差，則容易出現(xiàn)局部與鈑金干涉量大，局部又無(wú)干涉或離空的問(wèn)題。經(jīng)對(duì)比分析參考結(jié)構(gòu)，為加大包邊安裝的誤差包容量，可與包邊搭接的鈑金與后側(cè)窗安裝面做一定的傾斜角，如圖6所示的參考結(jié)構(gòu)1[1]，該結(jié)構(gòu)可以通過(guò)稍微調(diào)整玻璃與安裝面的間距來(lái)調(diào)整包邊與鈑金的配合關(guān)系，保證包邊與鈑金貼合緊密。如圖6所示的參考結(jié)構(gòu)2，可以通過(guò)調(diào)整后側(cè)窗包邊結(jié)構(gòu)改善后側(cè)窗與鈑金的配合關(guān)系，該結(jié)構(gòu)由于與鈑金接觸的包邊唇邊有一定的傾斜角，且唇邊較薄，干涉后變形空間大，則可吸收的安裝誤差更大，且包邊唇邊的反作用力小，更能保證包邊與鈑金的緊密配合。

圖6 后側(cè)窗后部包邊斷面整改示意圖[1]

通過(guò)兩種參考結(jié)構(gòu)的分析，為保證外觀面，采用參考結(jié)構(gòu)2對(duì)后側(cè)窗包邊結(jié)構(gòu)進(jìn)行整改，整改后斷面見(jiàn)圖6所示的整改后C-C斷面。整改后的C-C斷面通過(guò)對(duì)與鈑金搭接的小唇邊進(jìn)行調(diào)整，將包邊唇邊改薄，變形空間改大，包邊安裝的反作用力減小很多，且包邊干涉后可變形量變大，大大加大包邊對(duì)安裝誤差的包容量，改善后側(cè)窗與鈑金的安裝配合關(guān)系。

通過(guò)以上安裝定位結(jié)構(gòu)和包邊斷面的整改，某車(chē)型對(duì)后側(cè)窗后部浮起問(wèn)題整改效果明顯。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)某車(chē)型后側(cè)窗安裝定位結(jié)構(gòu)和包邊結(jié)構(gòu)的分析整改，針對(duì)采用釘柱定位的后側(cè)窗結(jié)構(gòu)，可以得出后側(cè)窗定位方案及包邊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)：后側(cè)窗安裝定位的主定位和輔助定位一定要設(shè)計(jì)在玻璃最大距離的安裝位置上，特別是長(zhǎng)寬比例較大后側(cè)窗玻璃，主定位和輔助定位要設(shè)計(jì)在長(zhǎng)度方向向上，且定位孔應(yīng)盡量靠近玻璃邊緣。另外，要防止玻璃長(zhǎng)距離無(wú)固定，合理布置安裝卡扣。在設(shè)計(jì)包邊結(jié)構(gòu)時(shí)，與鈑金搭接的地方鈑金要盡量設(shè)計(jì)成與安裝面程一定的斜切角，由于造型或鈑金工藝鈑金無(wú)法做斜切角的，與鈑金搭接的玻璃包邊唇邊應(yīng)做一定的傾斜角，應(yīng)該有盡量大的可變形空間，唇邊干涉后的反作用力要盡量小。

參考文獻(xiàn)：

[1]莫記燕，賴 毅.某車(chē)型后側(cè)窗玻璃總成常見(jiàn)問(wèn)題解析[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2016（22）：98-99.