朱祝英

摘 要 國(guó)內(nèi)持續(xù)鼓勵(lì)振興實(shí)體經(jīng)濟(jì)，新一輪實(shí)體經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇正在到來(lái)。汽車(chē)市場(chǎng)將進(jìn)一步增長(zhǎng)，這是汽車(chē)行業(yè)發(fā)展的一大良機(jī)。為了搶占市場(chǎng)份額，汽車(chē)企業(yè)對(duì)各零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都進(jìn)行了優(yōu)化。本文對(duì)乘用車(chē)雨水槽飾板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞 雨水槽飾板;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);配合

引言

進(jìn)入2018年后，我國(guó)汽車(chē)千人保有量已經(jīng)從2006年的38輛發(fā)展到超過(guò)140輛。蓬勃發(fā)展的汽車(chē)市場(chǎng)，反映著我國(guó)人民對(duì)于擁有汽車(chē)、尤其是對(duì)高質(zhì)量高水平汽車(chē)的需求依然旺盛，而我們汽車(chē)行業(yè)從業(yè)者肩負(fù)的責(zé)任是給消費(fèi)者提供質(zhì)量更好水平更高的商品車(chē)。高質(zhì)量的汽車(chē)，離不開(kāi)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與裝配方式得到優(yōu)化過(guò)的車(chē)身零部件和它們與車(chē)身之間更加熟練與精準(zhǔn)的裝配工藝。雨水槽飾板是發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)一個(gè)重要組成部件，它不僅有配合要求，也有結(jié)構(gòu)合理要求，對(duì)雨水槽飾板的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)最佳對(duì)零部件供應(yīng)商和主機(jī)廠都有利。

1 雨水槽飾板的結(jié)構(gòu)與用途

1.1 雨水槽飾板的結(jié)構(gòu)

雨水槽飾板是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)裝配在前圍板上，與引擎蓋和前擋風(fēng)玻璃配合的樹(shù)脂零部件，其上裝配著前雨刮，有些車(chē)型也會(huì)選擇在其上安裝前雨刮噴嘴。

按配合區(qū)域給雨水槽飾板可以劃分為四大區(qū)域。與前擋風(fēng)玻璃配合的弧線邊沿區(qū)域是唇邊部位，與前雨刮和前雨刮噴嘴配合、結(jié)構(gòu)呈斜面凸起的區(qū)域是拱面部位，其上裝配一根膠條與引擎蓋配合的區(qū)域是斜邊區(qū)域，下端與前圍板配合固定的區(qū)域是底板部位。

（1）整體一體成型結(jié)構(gòu)

對(duì)雨水槽進(jìn)行截面切割后會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)零部件的主體其實(shí)是可以通過(guò)注塑工藝實(shí)現(xiàn)一體成型的。注塑完成冷卻后再裝配上其他的配合膠條、小飾板和墊片墊塊等配件。其優(yōu)點(diǎn)在于生產(chǎn)出來(lái)的單品整體形狀和精度高，當(dāng)生產(chǎn)因素不變時(shí)生產(chǎn)單品的狀態(tài)穩(wěn)定;而缺點(diǎn)是雨水槽主體比較大，外形存在較多曲面結(jié)構(gòu)，對(duì)注塑工藝和生產(chǎn)機(jī)器有一定要求，成本較高。

（2）配件組裝結(jié)構(gòu)

若生產(chǎn)條件無(wú)法一體成型工藝注塑出雨水槽主體，可以選擇將雨水槽主體分為好幾個(gè)配合件分開(kāi)注塑，然后通過(guò)鉚接或者熱處理，將多個(gè)曲面結(jié)構(gòu)沿著曲面邊緣分成幾個(gè)加工難度低的單獨(dú)注塑件，每個(gè)單獨(dú)注塑配件都會(huì)沿著配合處延伸一段，在上面留下定位部位，通過(guò)鉚接、熱融等工藝制作成雨水槽飾板總成。其優(yōu)點(diǎn)在于分解成好幾個(gè)單獨(dú)組成件后，降低了對(duì)注塑工藝和生產(chǎn)機(jī)器的要求，也降低了成本;而缺點(diǎn)在于將生產(chǎn)流程增加，為了做好品質(zhì)管理和控制而需要做的監(jiān)管和維護(hù)工作增加許多，而且組裝結(jié)合的總成精度沒(méi)有一體成型的高，狀態(tài)也容易發(fā)生波動(dòng)。

1.2 雨水槽飾板用途

雨水槽飾板的主要用途就是填補(bǔ)上車(chē)身引擎蓋和前擋風(fēng)玻璃之間前圍板的那一塊凹陷區(qū)域，降低行駛風(fēng)阻與風(fēng)噪;和將落在引擎蓋與前擋風(fēng)玻璃之間區(qū)域的雨水導(dǎo)流，從雨水槽飾板拱面上的孔洞網(wǎng)面流向前圍板，再向兩邊流向翼子板與車(chē)身側(cè)圍外板之間的縫隙排向車(chē)外;還有利用斜邊上裝配的膠條與引擎蓋配合，封閉隔絕從這片區(qū)域進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)艙的外界風(fēng)沙等。

2 雨水槽飾板周邊配合

2.1 基本配置的周邊配合

對(duì)于同一款車(chē)型，不同的型號(hào)配置不同，基本配置的發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)可能沒(méi)有很多飾板來(lái)遮蓋內(nèi)部空出來(lái)的空間，與雨水槽飾板配合的車(chē)身配件有如下幾種：

（1）前圍板

雨水槽飾板與前圍板的配合分為與前圍板上板配合和與下板配合，上板配合決定雨水槽飾板唇邊部位與前擋風(fēng)玻璃貼合，不會(huì)發(fā)生翹起松脫;下板配合決定雨水槽飾板底板部位與前圍板下板不會(huì)松動(dòng)脫離，兩種配合方式都有多種。

（2）前雨刮

雨水槽飾板上面會(huì)預(yù)留有兩個(gè)圓形孔，用于前雨刮與前雨刮電機(jī)的裝配，此處配合較多螺帽緊固配合。前雨刮的雨刮臂正常工作需要來(lái)回刮動(dòng)前擋風(fēng)玻璃，所以螺栓緊固需要設(shè)定足夠的強(qiáng)度和剛度。

（3）引擎蓋

雨水槽飾板與引擎蓋的配合主要集中在雨水槽飾板斜邊部位上裝配的膠條區(qū)域，膠條與引擎蓋的配合狀態(tài)都會(huì)部分重疊，以徹底封閉隔絕外界與發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)部，防止外界沙塵和雨水從這塊區(qū)域進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)。從前后方向的截面來(lái)看，還需要對(duì)膠條與引擎蓋的重疊區(qū)域進(jìn)行設(shè)定，重疊區(qū)域的高度應(yīng)小于膠條高度的50%，這是為了給引擎蓋關(guān)閉提供足夠的緩沖。因?yàn)橐嫔w關(guān)閉時(shí)，它的最低位置是低于圖紙配合狀態(tài)的，預(yù)留下足夠的緩沖區(qū)域能減少通過(guò)膠條傳遞到雨水槽飾板斜邊部位的沖擊載荷。車(chē)輛的正常使用會(huì)涉及到引擎蓋的開(kāi)閉，對(duì)膠條的材料與成型還會(huì)有抗破損強(qiáng)度方面的耐久性能要求。

（4）前擋風(fēng)玻璃

雨水槽飾板與前擋風(fēng)玻璃的配合部位主要集中在雨水槽飾板唇邊部位，配合方式有兩種，有的選擇讓雨水槽飾板唇邊部位貼在前擋風(fēng)玻璃上面，有的選擇讓雨水槽唇邊部位與前擋風(fēng)玻璃邊沿部位貼合。

（5）A立柱飾條/車(chē)頂飾條

雨水槽飾板與A立柱飾條/車(chē)頂飾條的配合部位主要集中在雨水槽飾板唇邊的左右兩邊邊角部位，，唇邊的配合部位會(huì)針對(duì)A立柱飾條/車(chē)頂飾條的形狀進(jìn)行仿形拱起處理，而因?yàn)檫@種處理較為復(fù)雜，大部分設(shè)計(jì)方式都是采取將拱起仿形部位單獨(dú)作為一個(gè)配件，裝配到唇邊部位邊角，考慮到整車(chē)裝配中雨水槽飾板與A立柱飾條/車(chē)頂飾條這兩個(gè)配件的裝配工序相近，配合方式基本都是選擇讓雨水槽飾板的唇邊邊角覆蓋在A立柱飾條/車(chē)頂飾條上面，方便裝配也防止兩者配合松脫。

（6）前雨刮噴嘴

大部分車(chē)型都將前雨刮噴嘴的裝配位置設(shè)定在雨水槽飾板或者引擎蓋上面，當(dāng)將前雨刮噴嘴的裝配位置設(shè)計(jì)在雨水槽飾板上，前雨刮噴嘴采取的是嵌入式配合，配合部位不光要考慮到裝配與耐久穩(wěn)固方面的要求，防止前雨刮噴嘴因?yàn)闇囟茸兓摮?配合部位的選擇還得滿足前雨刮噴嘴的噴射角度與范圍符合設(shè)計(jì)要求，防止噴射區(qū)域偏離要求的區(qū)域;同時(shí)雨水槽飾板底面還要設(shè)計(jì)出固定輸液管路的配合結(jié)構(gòu)，防止汽車(chē)行駛中管路晃動(dòng)造成異音，或者管路被壓住導(dǎo)致噴水量不足或不噴水。

2.2 更高配置的周邊配合

對(duì)屬于更高配置的那些款式，發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)會(huì)采取集成式設(shè)計(jì)配合，會(huì)采用較多的飾板來(lái)遮蓋內(nèi)部的裝配結(jié)構(gòu)與空余空間，營(yíng)造出一種井井有條的氣氛，突出對(duì)空間的有效利用，這種情況下在雨水槽飾板周邊與之配合的車(chē)身配件會(huì)多出如下幾種。

3 配合部位的定位約束

3.1 與前圍板上板和前擋風(fēng)玻璃

以卡扣式配合為例：采用卡扣式配合時(shí)，配件廠家將卡扣裝上雨水槽飾板，然后送往主機(jī)廠在整車(chē)總裝環(huán)節(jié)裝配上車(chē)身。

采用這種配合方式的優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)車(chē)身上前圍板上板精度良好、狀態(tài)穩(wěn)定，同時(shí)裝配人員的作業(yè)熟練程度較高時(shí)，裝配作業(yè)較為省時(shí)，只需要將雨水槽飾板一一按壓卡入即可完成裝配作業(yè)，而且卡扣與孔位配合容易定位，裝配狀態(tài)較為穩(wěn)定;缺點(diǎn)在于為了防止卡扣漏裝和運(yùn)輸中遺失，生產(chǎn)檢查環(huán)節(jié)要設(shè)置管控，物流環(huán)節(jié)也要對(duì)裝運(yùn)臺(tái)車(chē)進(jìn)行約束設(shè)置，而整車(chē)總裝環(huán)節(jié)因?yàn)榭床坏接晁埏棸迳系目畚恢?，這種配合方式對(duì)車(chē)身精度、狀態(tài)穩(wěn)定程度和作業(yè)員熟練程度有較高要求，而且雨水槽飾板上對(duì)卡扣座的位置度、高度以及與卡扣配合約束的精度有較高要求。

3.2 與前圍板下板

以卡扣式配合為例：采用卡扣式配合時(shí)，主機(jī)廠在整車(chē)總裝環(huán)節(jié)先將雨水槽飾板裝配上車(chē)身，再卡入卡扣固定，而另一種狀態(tài)，配件廠家將卡扣裝上雨水槽飾板底面的卡扣座，然后送往主機(jī)廠在整車(chē)總裝環(huán)節(jié)裝配上車(chē)身的方式基本被淘汰，因?yàn)椴捎眠@種結(jié)構(gòu)時(shí)裝配人員看不到卡扣位置，這會(huì)提升裝配難度，降低生產(chǎn)效率。

采用這種配合方式的優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)車(chē)身上前圍板下板精度良好、狀態(tài)穩(wěn)定，裝配作業(yè)較為省時(shí)，只需要將雨水槽飾板推入然后卡上卡扣即可完成裝配作業(yè)，而且卡扣與孔位配合容易定位，裝配狀態(tài)較為穩(wěn)定，從主機(jī)廠角度來(lái)考慮是最優(yōu)解;缺點(diǎn)在于這種配合方式對(duì)車(chē)身精度和狀態(tài)穩(wěn)定程度有較高要求。

4 重點(diǎn)部位配合要求

4.1 唇邊部位

不管唇邊部位具體結(jié)構(gòu)是采取軟膠唇邊與雨水槽飾板本體配合還是唇邊部位下部采用卡槽結(jié)構(gòu)，雨水槽飾板唇邊部位的配合要求基本一致，那就是唇邊部位的長(zhǎng)度方向和高度方向。

對(duì)唇邊長(zhǎng)度方向的要求，軟膠唇邊結(jié)構(gòu)主要是外觀方面，局部過(guò)長(zhǎng)凸出顯得唇邊部位不協(xié)調(diào)，或者軟膠過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致與前擋風(fēng)玻璃配合時(shí)貼合卷入，發(fā)生卷邊;對(duì)唇邊高度方向的要求，軟膠唇邊結(jié)構(gòu)主要是配合方面，與前擋風(fēng)玻璃配合時(shí)唇邊部位高于玻璃，間隙過(guò)大，雨水槽飾板容易松脫，或低于玻璃導(dǎo)致配合時(shí)無(wú)法卡入。

所以在雨水槽飾板單品檢具的設(shè)計(jì)上需要增加幾組斷面檢測(cè)塊，對(duì)唇邊部位進(jìn)行仿形來(lái)提供檢測(cè)，并設(shè)計(jì)基準(zhǔn)范圍，對(duì)唇邊部位的高度進(jìn)行測(cè)量與管控;同時(shí)檢具上與唇邊部位貼合配合部位也需要增加唇邊輪廓線并設(shè)計(jì)基準(zhǔn)范圍，對(duì)唇邊的長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量與管控。

對(duì)于唇邊部位還有一般產(chǎn)品性能要求，主要集中在三點(diǎn)：熱老化性能、濕熱老化性能和抗模糊性能。

4.2 雨水槽整體

對(duì)于雨水槽整體還有一般產(chǎn)品性能要求，主要集中在五點(diǎn)：熱循環(huán)性能、抗磨損性能、耐候性、耐化學(xué)性和唇邊分離抗性。

以熱循環(huán)性能為例：檢測(cè)主要通過(guò)將測(cè)試產(chǎn)品裝配上試驗(yàn)車(chē)，放入熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行熱循環(huán)試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中和完成后都要確認(rèn)外觀狀態(tài)與顏色是否發(fā)生變化，是否在允許范圍內(nèi)，以及最終是否恢復(fù)到實(shí)驗(yàn)前的原始狀態(tài)。

5 總結(jié)

配合部件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化對(duì)整車(chē)裝配工藝與效率的提升有一定影響，對(duì)提升整車(chē)品質(zhì)有較大幫助，所以趁著國(guó)內(nèi)實(shí)體經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇與國(guó)家更提倡實(shí)體經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙重重大利好，從基礎(chǔ)設(shè)計(jì)出發(fā)，優(yōu)化配合部件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)是廣大零部件供應(yīng)商趕上發(fā)展浪潮的好機(jī)會(huì)。