龍文輝 潘世香
摘 要:外水切端蓋作為外水切兩端的固定結(jié)構(gòu),對(duì)兩端外觀性能配合有著直接影響。通過(guò)對(duì)外水切端蓋的結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,圍繞著產(chǎn)品的設(shè)計(jì)原理、設(shè)計(jì)中產(chǎn)生的不合理結(jié)構(gòu)注意要點(diǎn)以及提升整車(chē)外觀配合品質(zhì),為今后外水切的端蓋設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)提供了參考及借鑒。
關(guān)鍵詞:端蓋;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);品質(zhì);整車(chē)性能
前 言
外水切端蓋作為外水切安裝固定部位,安裝在車(chē)門(mén)車(chē)窗外側(cè),起到車(chē)門(mén)的密封及裝飾作用,同時(shí)又直接影響外觀性能配合。從外水切端蓋的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)入手,緊緊圍繞常用的端蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及一些不合理的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。
一、外水切端蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1.1 外水切端蓋的主要結(jié)構(gòu)。不同的外水切設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)采用的端蓋設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)也不一樣,端蓋的作用主要是對(duì)外水切本體兩端沖切后的缺口進(jìn)行封堵,起到美觀作用;以及增強(qiáng)外水切兩端裝配牢固度,起到固定水切等作用。
目前常見(jiàn)的外水切端蓋結(jié)構(gòu):注塑成型帶鎖緊固定結(jié)構(gòu)的塑料件本體以及塑料材料一端翻邊形成的端蓋,如圖所示。
1.2 外水切端蓋的固定方式。常見(jiàn)的外水切端蓋有2種固定方式:a)螺接式:外水切端蓋中含有螺紋,采用螺接方式進(jìn)行固定。一般根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為鑲嵌螺母式、本體螺紋式。螺接這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮打螺絲的過(guò)孔位置、過(guò)孔量以及安裝螺絲的扭力,強(qiáng)度等;b)卡接式:外水切端蓋設(shè)計(jì)為卡爪形式,采用卡接結(jié)構(gòu)進(jìn)行固定。一般根據(jù)結(jié)構(gòu)又可分為單卡爪以及雙卡爪。卡接這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮插拔力,同時(shí)又要考慮卡爪自身結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度,保證安裝和維修的便利性。
二、螺絲固定式外水切端蓋
2.1? 鑲嵌螺母式外水切端蓋
鑲嵌螺母式端蓋是指將一個(gè)螺母鑲嵌在塑料件本體之中,通過(guò)用螺絲鎖緊固定。鑲嵌螺母式端蓋主要造型為水切本體上需要注塑成一個(gè)凸臺(tái),螺母鑲嵌在凸臺(tái)之中。螺母鑲嵌式端蓋設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮螺母的固定方式,考慮到打螺絲的扭力,螺母在安裝時(shí)不能脫離端蓋,螺絲打緊后也不能是松動(dòng)的。
鑲嵌螺母式端蓋由于螺紋是嵌入到注塑件之中的,螺母與塑料件之間是過(guò)盈配合,但打緊螺絲時(shí)受力依然有可能松脫,可考慮在螺母背部適當(dāng)涂抹一些膠水增加黏緊力。
2.2 本體螺紋式外水切端蓋。本體螺紋式端蓋是螺母直接注塑成型在本體中,螺絲直接與端蓋固定。嵌螺母式端蓋主要造型為水切本體上需要注塑成一個(gè)凸臺(tái),凸臺(tái)上開(kāi)螺紋孔。螺母鑲嵌式端蓋設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮螺紋孔的扭力力矩,螺絲打緊后也不能是松動(dòng)的。
本體螺紋式端蓋由于螺紋是塑料件成型的,螺紋長(zhǎng)期使用后易磨損,容易造成螺絲松動(dòng),所以材質(zhì)方便相對(duì)來(lái)說(shuō)要求硬度要稍微偏高。另外注塑成型的螺紋,在作業(yè)時(shí)如果作業(yè)人員沒(méi)有確認(rèn)到安裝螺紋孔的偏差,此時(shí)直接強(qiáng)制打緊螺絲,由于凸臺(tái)是塑料件,螺絲雖然沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)到螺紋孔里面,但螺絲依然可以打進(jìn)凸臺(tái)去,造成水切端蓋破損。
三、卡爪固定式外水切端蓋
3.1? 單卡爪外水切端蓋。
3.1.1? 單卡爪端蓋結(jié)構(gòu)原理。單卡爪端蓋是指采用單個(gè)卡爪形式固定在門(mén)外板上,起到定位作用。單卡爪主要造型為本體類(lèi)似一個(gè)U型結(jié)構(gòu),為外水切的安裝時(shí)提供導(dǎo)向,便于安裝;而中間為一個(gè)類(lèi)似于‘倒刺的卡爪,當(dāng)卡爪卡到鈑金內(nèi),卡爪依靠回彈后利用‘倒刺頂住鈑金,防止松脫。單卡爪的主要定位原理為利用單卡爪造型的狹窄U型結(jié)構(gòu)作為導(dǎo)向,在水切按壓的過(guò)程中,中間的卡爪逐漸下降進(jìn)入到門(mén)外板孔位之中,依靠卡爪的回彈力Z向頂住門(mén)外板孔位,兩邊靠水切本體貼死外板防止旋轉(zhuǎn)。
單卡爪端蓋考慮安裝及其定位,對(duì)門(mén)外板結(jié)構(gòu)也有特殊的需求,門(mén)外板需要做一個(gè)Z向的翻邊,同時(shí)翻邊上開(kāi)一個(gè)定位安裝孔??紤]到強(qiáng)度問(wèn)題,防止安裝時(shí)變形,門(mén)外板翻邊旁邊根據(jù)結(jié)構(gòu)可適當(dāng)增加一些筋位進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。
3.1.2? 單卡爪端蓋結(jié)構(gòu)要點(diǎn)。①單卡爪上端Z向搭接長(zhǎng)度不能太短:在外水切安裝過(guò)程中,由于受力的影響,外水切一般都會(huì)過(guò)壓,如果當(dāng)單卡爪上端搭接長(zhǎng)度太短時(shí),卡爪回彈后,上端搭不住外板鈑金,卡爪會(huì)陷入到外板鈑金孔位里面,當(dāng)按壓力不作用時(shí),由于卡爪頂住鈑金Z向,導(dǎo)致水切安裝狀態(tài)為過(guò)壓狀態(tài),Z方向無(wú)法正常回位,容易產(chǎn)生整車(chē)外觀配合品質(zhì)問(wèn)題,同時(shí)卡爪陷入外鈑金孔位后,無(wú)法正常拆卸,拆卸時(shí)造成水切端蓋損壞報(bào)廢,增加返修成本。②單卡爪U形間隙不能太大:當(dāng)U形兩邊間隙太大時(shí),容易產(chǎn)生左右竄動(dòng),當(dāng)水切在安裝過(guò)程中,由于受力過(guò)壓,U形間隙太大時(shí)容易產(chǎn)生水切外旋,導(dǎo)致Z向搭接位置無(wú)法正常搭接住外板鈑金。此時(shí),由于卡爪頂住外板鈑金孔,U形存在間隙間隙,水切Y向就可活動(dòng)錯(cuò)位,容易引起卡爪頂不住外板鈑金孔,Z向無(wú)法控制,前端會(huì)發(fā)生起翹,引發(fā)外觀品質(zhì)不良。
3.2? 雙卡爪外水切端蓋。
3.2.1 單卡爪端蓋結(jié)構(gòu)原理。雙卡爪端蓋是指采用兩個(gè)或多個(gè)卡爪形式固定在門(mén)外板鈑金孔位上。雙卡爪主要造型為本體扁平狀,下端尖錐狀,以外板鈑金孔作為導(dǎo)向卡入其中。中間2個(gè)卡爪分布兩邊,卡爪上依舊是有類(lèi)似于‘倒刺的結(jié)構(gòu),卡爪卡入外板鈑金孔位后卡爪依靠回彈,2個(gè)的倒刺分別頂住外板鈑金,防止外水切松脫。雙卡爪的主要定位原理為利用依兩端卡爪的回彈力Z向分別頂住門(mén)外板孔位,同時(shí)依靠水切本體貼死外板防止旋轉(zhuǎn)。
3.2.2? 雙卡爪端蓋結(jié)構(gòu)要點(diǎn)。雙卡爪靠里端Z向搭接長(zhǎng)度不能太短:在外水切安裝過(guò)程中,由于受力的影響,外水切一般都會(huì)過(guò)壓,如果當(dāng)雙卡爪里端搭接長(zhǎng)度太短時(shí),卡爪會(huì)陷入鈑金底部回彈后,上端會(huì)頂住外板鈑金,當(dāng)按壓力不作用時(shí),由于卡爪頂住鈑金Z向,導(dǎo)致水切安裝狀態(tài)為過(guò)壓旋轉(zhuǎn)狀態(tài),產(chǎn)生整車(chē)外觀配合品質(zhì)問(wèn)題,同時(shí)卡爪陷入外鈑金孔位后,無(wú)法正常拆卸,拆卸時(shí)造成水切端蓋損壞報(bào)廢,增加返修成本。
所以雙卡爪在設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要考慮外水切安裝時(shí)候的過(guò)壓外旋情況,將卡爪里端與外板鈑金Z向搭接的長(zhǎng)度盡量加長(zhǎng),保證按壓過(guò)程中卡爪不會(huì)過(guò)壓外板鈑金孔位里面,導(dǎo)致外觀不良問(wèn)題。
四、結(jié)語(yǔ)
螺母式外水切端蓋雖然成本較低,但由于靠人工保證,螺絲打緊處容易破漆,長(zhǎng)期放置后外觀容易生銹,這種品質(zhì)問(wèn)題無(wú)法避免,容易被顧客投訴,目前一些主機(jī)廠逐漸放棄螺接安裝方式,采取卡爪式端蓋這種結(jié)構(gòu)。隨著卡爪式端蓋的采用,不斷發(fā)現(xiàn)其中設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的缺陷,優(yōu)化卡爪式端蓋結(jié)構(gòu),未來(lái)會(huì)有更多合理的卡爪式結(jié)構(gòu)出現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1] 張龍,于涵,汽車(chē)車(chē)門(mén)外水切密封條的設(shè)計(jì)解析與研究,汽車(chē)實(shí)用技術(shù),2017第5期.
[2] 周銀. 車(chē)門(mén)外水切結(jié)構(gòu)形式及設(shè)計(jì)分析[J]. 汽車(chē)文摘, 2020, No.528(01):53-57.
[3] 王琰. 車(chē)門(mén)外水切與車(chē)門(mén)鈑金裝配故障淺析[J]. 時(shí)代汽車(chē), 2016, 000(007):52-54.