鋁基車身塑料外覆蓋件在淋雨試驗(yàn)中的技術(shù)研究

劉軍　唐偉　周甘華

摘 要：本文通過對(duì)鋁基輕量化車身使用塑料外覆蓋件在淋雨試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析、歸納與總結(jié)，找出金屬外覆蓋件與塑料外覆蓋件的差異，提升整車性能與用戶的感知質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：鋁基輕量化車身 外覆蓋件 淋雨試驗(yàn) 布置策略

1 引言

隨著越來越多的整車汽車廠投入到新能源汽車的研發(fā)與生產(chǎn)，新能源汽車在市場(chǎng)上的銷售占比也在逐年增加，如何才能讓新能源汽車能耗利用更高，有研究表明，新能源汽車整車重量每降低10%，整車能耗約降低5.5%左右，續(xù)航里程約提高6%左右，因此可以將鋼制車身調(diào)整為鋁基車身，同時(shí)將傳統(tǒng)沖壓件側(cè)圍、四門兩蓋、翼子板均采用塑料件替代，本文主要對(duì)外覆蓋件由金屬制品調(diào)整為塑料制品后在淋雨試驗(yàn)中的技術(shù)研究。

2 整車淋雨試驗(yàn)的目的

第一、驗(yàn)證外覆蓋件在陰雨天防滲水的有效性。

第二、排水系統(tǒng)是否正常且有效。

第三、雨水對(duì)于電子元器件是否存在物理破壞。

第四、電子類設(shè)備在雨水天氣是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

3 全塑料外覆蓋件的布置策略及注意事項(xiàng)

3.1 金屬外覆蓋件調(diào)整為塑料外覆蓋件后，單件重量明顯下降，若僅材質(zhì)上發(fā)生變化，結(jié)構(gòu)上是否可以沿用呢，答案是原金屬件狀態(tài)下的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式不能完全沿用。以傳統(tǒng)沖壓側(cè)圍外板與塑料側(cè)圍外板為例（見圖1與圖2），金屬側(cè)圍與頂蓋焊接的非常緊密，但塑料側(cè)圍外板單獨(dú)裝配至骨架上且受成型工藝限制，無法與頂蓋焊接邊無縫貼合，存在客觀上的裝配間隙。

3.2 采用塑料側(cè)圍替代金屬側(cè)圍后，在淋雨試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)車內(nèi)出現(xiàn)局部滲水現(xiàn)象，這對(duì)于車輛使用者來說，將會(huì)造成非常負(fù)面的影響，經(jīng)過研究對(duì)比，發(fā)現(xiàn)車內(nèi)的滲水是通過行李架與頂蓋間的微小間隙滲入，當(dāng)滲入的水漬累積到某一臨界點(diǎn)后形成水流，再通過塑料側(cè)圍與車身骨架之間的裝配間隙導(dǎo)入車內(nèi)，而造成這一現(xiàn)象的原因并非是行李架出現(xiàn)損壞，而是隨著車身骨架焊接及單件裝配的公差累積，導(dǎo)致行李架與周邊件之間出現(xiàn)微小的裝配間隙，那么同樣的行李架在傳統(tǒng)金屬側(cè)圍上卻沒有出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，究其原因，在于金屬側(cè)圍與頂蓋焊接的非常緊密，即使水漬通過行李架與周邊件的微小間隙滲入，也不會(huì)導(dǎo)入車體內(nèi)。

3.3 策略上塑料外覆蓋件在整車設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)所在位置的裝配特性，進(jìn)行適應(yīng)性結(jié)構(gòu)調(diào)整。例如對(duì)標(biāo)配行李架的整車，布置時(shí)應(yīng)充分考慮周邊配合、內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以及后續(xù)可能涉及的功能，從部分新能源輕量化車型上看，行李架已不是單一的保證美觀，同時(shí)也需兼顧密封，因此我們應(yīng)增加行李架與周邊件的軟干涉量（如圖3），避免因行李架裝配產(chǎn)生的公差造成水漬滲入。

3.4 塑料側(cè)圍外板在設(shè)計(jì)時(shí)，也需注意與周邊件的密封性，如圖4所示，避免水流滲入。

4 外覆蓋件的整體性

4.1 采用塑料外覆蓋件替代金屬外覆蓋件的零件，需要將雨水直接沖擊區(qū)域內(nèi)的裝配間隙數(shù)量減少，尤其是受周邊零件影響，無法對(duì)間隙進(jìn)行有效密封的區(qū)域。如圖5所示，該裝配間隙處于雨水沖擊高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，且門框密封條無法對(duì)間隙有效密封，存在較高的滲水風(fēng)險(xiǎn)。

4.2 如圖6所示，雨水直接沖擊區(qū)域內(nèi)沒有明顯的裝配間隙，可有效控制雨水通過間隙滲入到車內(nèi)。

5 排水功能

5.1 結(jié)合鋁基輕量化車身的特殊性及塑料外覆蓋件的成型工藝特點(diǎn)，針對(duì)淋雨試驗(yàn)中出現(xiàn)的滲水問題，可采用“疏導(dǎo)排水”的方式進(jìn)行輔助，對(duì)于雨水易進(jìn)入?yún)^(qū)域，可選用導(dǎo)水橡膠條或?qū)?，控制水流走向，見圖7。

5.2 布置的導(dǎo)水結(jié)構(gòu)需便于安裝，避免裝配后因失效，造成水流引導(dǎo)失敗，如圖8，某車型導(dǎo)水橡膠條在裝配過程中，受到擠壓變形，致使導(dǎo)水作用失效，水漬通過橡膠條塌陷處流入車體內(nèi)。

6 結(jié)論與展望

伴隨汽車的普及，尾氣對(duì)環(huán)境的影響也日漸嚴(yán)重，在十二五規(guī)劃中，國(guó)家明確提出了節(jié)能減排的要求，由于外覆蓋件材質(zhì)由塑料替代金屬后，整車重量降低，隨之能耗也相應(yīng)降低，因此全塑外覆蓋件將逐步成為行業(yè)發(fā)展主線，本文通過對(duì)鋁基車身塑料外覆蓋件在淋雨試驗(yàn)中的技術(shù)研究分析并總結(jié)金屬材料外覆蓋件與塑料外覆蓋件的結(jié)構(gòu)差異特點(diǎn)，希望為后續(xù)全塑外覆蓋件的設(shè)計(jì)開發(fā)起到積極的參考作用。

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