楊湛華、覃大煜

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，柳州 545007）

0 引言

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，居民生活水平越來越高，汽車開始走進廣大普通居民的家庭，我國也成為世界上最具潛力的汽車消費市場[1]。，后擋風玻璃總成安裝于尾門焊合總成形成的窗口，固定構件連接包邊和尾門焊合總成。傳統(tǒng)后擋風玻璃總成包括后擋風玻璃、固定卡扣和外飾密封膠條。

后擋風玻璃是汽車的重要組成部分，主要由玻璃原片、油墨、加熱銀漿絲、天線、接頭、墊塊和嵌條等附件構成[2]。后擋風玻璃結構能否在與尾門鈑金的裝配簡單化及密封性更良好，將會決定后擋風玻璃結構的設計方向。目前在應用的后擋風玻璃大概可以分為以下3 種類型。

一是玻璃邊緣既不帶EPDM 密封膠條，也不帶塑料包邊。該結構比較簡單，成本上比較便宜，多適用于性價比高而對外觀性能要求不高的車型。

二是玻璃左右及下邊緣帶EPDM 密封膠條。該結構通過雙面膠帶與玻璃粘接，然后與尾門飾板或者鈑金搭接。此結構存在的缺陷主要是膠條容易與周邊匹配不好，與側圍、尾門外飾板之間形成老鼠洞，貼合不緊密，并且裝配公差大；在開關尾門過程中，容易與側圍摩擦而損壞EPDM 外飾膠條。但是該結構成型簡單，而且成本上沒有注塑成型的包邊高，目前大部分車型都在用此結構。

三是后擋風玻璃下邊緣集成一體注塑成型的包邊結構。這種后擋風玻璃結構成型比較困難，對于后擋風玻璃的型面要求比較高。若是包邊帶不銹鋼或者鋁合金亮條的，一般都是貫穿整個后擋下邊緣的整體亮條結構，這對于模具的要求會比較高，在亮條型面及表面質(zhì)量的產(chǎn)品控制也會比較嚴格。帶包邊結構的后擋風玻璃總成，旨在解決現(xiàn)有技術中，汽車后擋風玻璃結構粘接的外飾膠條裝配公差大和貼合不緊密的技術問題。

1 后擋風玻璃包邊結構故障分析

1.1 傳統(tǒng)后擋風玻璃包邊結構原理

傳統(tǒng)后擋風玻璃包邊結構類似側窗類的包邊結構，只是在后擋風玻璃下邊緣一體注塑成型。若是帶亮條，亮條可分為與包邊一體注塑或者后卡裝兩種安裝方式。傳統(tǒng)包邊沒有帶固定結構，僅僅通過后擋風玻璃上的玻璃膠與尾門鈑金粘接固定。這使得后擋風玻璃包邊與后側窗包邊裝配型面的匹配上，難以保證后擋風玻璃包邊端頭與后側窗包邊端頭的型面平齊，外觀上無法保證匹配質(zhì)量。

傳統(tǒng)后擋風玻璃包邊結構主要是由塑料包邊組成，部分帶有鋁合金或者不銹鋼亮條（圖1）。一體注塑成型的包邊結構解決現(xiàn)有技術中，汽車后擋風玻璃結構粘接的外飾膠條裝配公差大和貼合不緊密的技術難題。

圖1 傳統(tǒng)后擋風玻璃包邊結構示意圖

1.2 傳統(tǒng)后擋風玻璃包邊結構故障分析

對于面積大且具有深彎曲面特征的后擋風玻璃，一般采用壓模法成形。在實際生產(chǎn)中，成形過程的工藝參數(shù)對玻璃應力有著重要影響，成形后的應力與玻璃的回彈值密切相關，從而直接影響玻璃型面的成形質(zhì)量[3]。由于玻璃在注塑前要經(jīng)過切裁、磨邊和打孔工序的生產(chǎn)，所以玻璃可能存在爆邊、劃傷、缺角、磨邊不良和微裂紋等加工缺陷，也有可能存在結石、氣泡和節(jié)瘤等玻璃原片缺陷[4]。

玻璃在成型上對于型面會有偏差，從而會影響包邊的結構成型。若包邊沒有固定結構，包邊安裝將受限于玻璃型面的波動，從而導致后擋風玻璃包邊與側窗包邊之間的面差不平齊?；诓Ａ兔嬗绊懓叞惭b后的平齊度，傳統(tǒng)包邊結構的后擋風玻璃上端有2 個卡扣卡緊在尾門鈑金上，玻璃下端包邊兩端沒有固定結構與尾門鈑金相連接（圖2）。

圖2 傳統(tǒng)后擋風玻璃結構示意圖

由于玻璃下端與鈑金沒有固定的卡接結構，只是利用玻璃密封膠讓玻璃與鈑金相連接，所以導致玻璃包邊無法按預期貼合尾門鈑金。這造成了后擋風玻璃包邊與尾門外板離空，在外觀上有可見的縫隙（圖3）。而且，由于后擋風玻璃下端包邊與尾門外板離空而無法貼合，導致包邊與后側窗包邊表面不平齊。從外觀上來看，后擋風玻璃包邊端面高于后側窗包邊端面，2 個零件之間的配合形成的面差，外觀匹配質(zhì)量不好（圖4）。

圖3 后擋風玻璃包邊與尾門外板離空示意圖

圖4 后擋風玻璃包邊與后側窗包邊面差示意圖

某車型采用了傳統(tǒng)后擋風玻璃包邊結構。在零件裝車后，基于設計上2 個玻璃包邊之間是零斷差的基礎，對10 輛該車型進行了測試。用面差儀測量后擋風玻璃包邊與后側窗包邊端面之間的面差，統(tǒng)計結果如表1所示。

表1 傳統(tǒng)包邊結構后擋風玻璃包邊與后側窗包邊端面之間的面差統(tǒng)計

根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)顯示，傳統(tǒng)的后擋風玻璃包邊沒有固定安裝的結構，基本上后擋風玻璃包邊無法與鈑金貼合，存在包邊起翹的情況。在與后側窗包邊端面的匹配上，都是高于后側窗包邊端面。對于整車質(zhì)量要求的平齊度匹配，后擋風玻璃包邊與后側窗包邊端面無法平齊，無法達到理想的零斷差設計目標。

2 某車型優(yōu)化的后擋風玻璃包邊結構

2.1 優(yōu)化的后擋風玻璃包邊結構原理

某車型優(yōu)化的后擋風玻璃包邊結構類似側窗類的包邊結構，也是在后擋風玻璃下邊緣一體注塑成型。若是帶亮條，亮條可分為與包邊一體注塑或者后卡裝兩種安裝方式。該包邊結構上帶有固定結構，在包邊上集成一塊用于固定后擋風玻璃的金屬嵌件，形成第一安裝孔，在嵌件上帶有用于安裝螺栓的螺栓孔位（圖5）。此固定螺栓將包邊固定在尾門鈑金上，對于控制后擋風玻璃包邊與后側窗包邊的裝配型面匹配上，很好地保證了后擋風玻璃包邊端頭與后側窗包邊端頭的型面平齊，在外觀上保證匹配質(zhì)量。

圖5 某車型優(yōu)化的后擋風玻璃包邊結構示意圖

此固定螺栓將與后擾流板兩側的飛翼共用一個尾門鈑金的安裝孔，用同一個螺栓將后擾流板飛翼及后擋風玻璃包邊一起固定在尾門鈑金上。后擋風玻璃周邊結構包括后擾流板，后擾流板安裝于尾門焊合總成，圍繞頂側和兩豎側設置，形成有安裝螺栓結構（圖6）。螺釘穿過后擋風玻璃包邊第一安裝孔和尾門焊合總成的第二安裝孔，以將包邊、尾門焊合總成和后擾流板三者連接（圖7）。

圖6 后擾流板結構示意圖

圖7 包邊、尾門焊合總成和后擾流板三者連接示意圖

2.2 優(yōu)化的后擋風玻璃包邊結構分析

優(yōu)化后的后擋風玻璃和包邊還是采用一體成型，在原包邊結構上增加金屬嵌件，嵌件上打有一個用于螺栓安裝的安裝孔。固定構件連接包邊、后擾流板和尾門焊合總成，使包邊更好地貼合尾門焊合總成。運用此結構，在另一款車型上進行裝配，同樣測量后擋風玻璃包邊與后側窗包邊端面之間的面差。在零件裝車后，基于設計上2 個玻璃包邊之間是零斷差的基礎上，用面差儀測量后擋風玻璃包邊與后側窗包邊端面之間的面差，統(tǒng)計結果如表2所示。

表2 優(yōu)化包邊結構后，后擋風玻璃包邊與后側窗包邊表面之間的斷差統(tǒng)計

根據(jù)表2的數(shù)據(jù)顯示，后擋風玻璃包邊增加固定安裝的結構后，對于包邊的安裝拉緊有很大的作用，基本上后擋風玻璃包邊與鈑金都貼合，不存在包邊起翹的情況。在與后側窗包邊端面的匹配上，基本上與后側窗包邊端面平齊，對于整車質(zhì)量要求的平齊度匹配。后擋風玻璃包邊與后側窗包邊端面基本平齊，達到比較理想的零斷差設計目標。

3 結束語

后擋風玻璃包邊連接于后擋風玻璃邊沿，利用玻璃膠粘接在尾門外板上。玻璃膠一方面加強整個車身的強度，另一方面主要增強車輛的被動保護[5]。包邊起到密封、美觀和保護玻璃的作用，后擋風玻璃和包邊采用一體成型，能有效提高后擋風玻璃總成的裝配精度。

本研究優(yōu)化了后擋風玻璃的包邊結構，利用后擾流板的安裝螺栓，將包邊、后擾流板和尾門焊合總成連接，使包邊更好地貼合尾門焊合總成，對于防止包邊起翹有明顯的效果。該新型后擋風玻璃包邊結構能夠有效降低包邊與側圍、側窗及尾門焊合總成之間裝配公差，使包邊貼合更緊密。同時，利用后擾流板的安裝螺栓能夠起到簡化裝配工位的作用，有效提高了生產(chǎn)效率。