李帥 侯立鑫
摘 要:乘用車通風(fēng)蓋板在整車通風(fēng)、排水、美觀上起著重要作用,因其與前風(fēng)擋玻璃、翼子板、發(fā)動機(jī)艙零部件相互配合,結(jié)構(gòu)設(shè)計非常復(fù)雜,這就需要研發(fā)工程師要充分考慮通風(fēng)蓋板開發(fā)過程中的設(shè)計要求、法規(guī)要求、結(jié)構(gòu)限制以及工藝要求和材料選擇等因素,本文從通風(fēng)蓋板斷面設(shè)計入手,重點介紹了通風(fēng)蓋板與對手件配合的斷面設(shè)計要求。
關(guān)鍵詞:通風(fēng)蓋板 鉸鏈護(hù)罩 減震器維修蓋板 變形 異響 干涉 卡接量
1 引言
通風(fēng)蓋板是乘用車發(fā)動機(jī)艙內(nèi)一個重要總成零件,總成下包含8個子零件:通風(fēng)蓋板本體、左減震器維修蓋板、右減震器維修蓋板、左鉸鏈護(hù)罩、右鉸鏈護(hù)罩、通風(fēng)蓋板海綿條、左減震器維修蓋板海綿條和右減震器維修蓋板海綿條。在設(shè)計過程中要考慮為空調(diào)外循環(huán)提供充足進(jìn)氣量,下雨、沖洗車輛時將風(fēng)擋玻璃上的雨水順利排出車外,對機(jī)艙內(nèi)的熱氣、廢氣進(jìn)行密封,避免進(jìn)入駕駛室內(nèi)。本文結(jié)合多款乘用車通風(fēng)蓋板總成開發(fā)經(jīng)驗,從通風(fēng)蓋板結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具檢具開發(fā)、試生產(chǎn)階段和售后市場的易發(fā)問題等方面進(jìn)行闡述。希望能給通風(fēng)蓋板的設(shè)計工程師提供一些參考和幫助,避免重蹈覆轍。
2 通風(fēng)蓋板和前風(fēng)擋的配合
通風(fēng)蓋板與前風(fēng)擋主要通過通風(fēng)蓋板本體的自卡接結(jié)構(gòu)和鋁帶多復(fù)合擠出結(jié)構(gòu)配合,此處的設(shè)計要規(guī)避雨水從前風(fēng)擋和通風(fēng)蓋板的配合處進(jìn)入機(jī)艙,同時保證卡接結(jié)構(gòu)的卡接力避免在行車過程中長期振動導(dǎo)致通風(fēng)蓋板脫出,還要兼顧總裝車間員工的可裝配性。建議將鋁帶與風(fēng)擋玻璃搭接量A設(shè)計為9.5mm;鋁帶與通風(fēng)蓋板卡接結(jié)構(gòu)卡口尺寸B設(shè)計為2.6mm;通風(fēng)蓋板本體卡接結(jié)構(gòu)根部寬度C設(shè)計為1.3mm,斷面及設(shè)計值如圖1所示,參考以下斷面進(jìn)行通風(fēng)蓋板本體設(shè)計,可避免通風(fēng)蓋板與風(fēng)擋玻璃配合間隙不均、行車過程中晃動異響和通風(fēng)蓋板漏水等問題。
3 鉸鏈護(hù)罩和側(cè)圍、翼子板、風(fēng)擋裝飾條的配合
鉸鏈護(hù)罩的對手件較多,市場上最常見的問題是鉸鏈護(hù)罩起翹,與風(fēng)擋玻璃、通風(fēng)蓋板本體不貼合,我們在多個新車型試制試生產(chǎn)的問題解決過程和模具設(shè)變過程中得出經(jīng)驗:鉸鏈護(hù)罩與翼子板外板卡接量A設(shè)計值為2~3mm,可以在保證鉸鏈護(hù)罩卡接力的同時最大限度方便總裝員工裝配;鉸鏈護(hù)罩與前風(fēng)窗玻璃裝飾條卡接量B應(yīng)設(shè)計為2mm,如此可保證兩個零部件的貼合度和卡接力;鉸鏈護(hù)罩卡接面與水平面角度C應(yīng)設(shè)計為15°,可保證鉸鏈護(hù)罩在售后市場的可拆裝性;鉸鏈護(hù)罩與前風(fēng)窗玻璃裝飾條間隙D應(yīng)設(shè)計為2mm,預(yù)留此間隙可保證鉸鏈護(hù)罩在拆卸時,有足夠空間產(chǎn)生彈性形變,避免發(fā)生永久性變形。參考以上數(shù)據(jù)設(shè)計的鉸鏈護(hù)罩,既能保證鉸鏈護(hù)罩與前風(fēng)擋玻璃和通風(fēng)蓋板本體的貼合度,同時還可以保證鉸鏈護(hù)罩的拆裝性,斷面及設(shè)計值如圖2所示,值得注意的是,在設(shè)計鉸鏈護(hù)罩時,要注意將左右鉸鏈護(hù)罩的立面和通風(fēng)蓋板的前擋板進(jìn)行鏈接,并在鏈接處使用3M膠帶進(jìn)行粘接,這樣,整個通風(fēng)蓋板的前擋板形成連貫閉合面,對機(jī)艙內(nèi)部零件起到遮蔽美化作用,提升整車精致感知度。同時,為提高鉸鏈護(hù)罩與前風(fēng)擋玻璃、翼子板的貼合度,鉸鏈護(hù)罩的唇邊應(yīng)使用二次注塑工藝。
4 通風(fēng)蓋板與發(fā)動機(jī)罩內(nèi)板的配合
通風(fēng)蓋板總成與發(fā)動機(jī)罩內(nèi)板的配合主要是通過在通風(fēng)蓋板本體上的筋位上卡接密封條,密封條與機(jī)罩內(nèi)板形成過盈配合,從而對機(jī)艙氣體進(jìn)行封閉,避免機(jī)艙廢氣和熱空氣進(jìn)入空調(diào),為保證以上功能:密封條與發(fā)動機(jī)罩干涉量推薦設(shè)計值4mm。由于機(jī)艙溫度高,為了保證密封條在受熱時出現(xiàn)膨脹擠壓變形的問題,通風(fēng)蓋板本體與密封條配合部分上側(cè)預(yù)留間隙A應(yīng)設(shè)計為1mm;密封條根部與通風(fēng)蓋板本體間隙B應(yīng)設(shè)計為1~1.5mm,但具體數(shù)值需要與密封條供應(yīng)商確認(rèn)。斷面及設(shè)計值如圖3。
5 通風(fēng)蓋板與雨刮軸的配合
雨刮軸為運動件,此處的設(shè)計要避免因公差累計和雨刮處于過刮狀態(tài)時雨刮軸和通風(fēng)蓋板本體干涉,同時也要兼顧美觀,保證目視雨刮軸與通風(fēng)蓋板雨刮孔間隙均勻,建議將通風(fēng)蓋板與雨刮軸單邊間隙A設(shè)計為6±1mm,斷面及設(shè)計值如圖4。
6 減震器維修蓋板與通風(fēng)蓋板本體的配合
減震器維修蓋板的與通風(fēng)蓋板本體采用自卡接結(jié)構(gòu),此處設(shè)計要求產(chǎn)品卡接牢固,不晃動、周圈不干涉并便于拆裝,同時要避免夏季氣溫高以和多次拆裝后維修蓋板出現(xiàn)輕微變形導(dǎo)致自身表面高于通風(fēng)蓋板本體表面的精致感知問題,維修蓋板與通風(fēng)蓋板間隙A應(yīng)設(shè)計為0.5mm;維修蓋板與通風(fēng)蓋板面差B的面差應(yīng)設(shè)計為-0.5mm,即減震器維修蓋板要低于通風(fēng)蓋板0.5mm,斷面及設(shè)計值如圖5,值得注意的是:為避免在顛簸路段行車時出現(xiàn)減震器維修蓋板晃動異響的問題,我們建議在減震器維修蓋板背面粘貼海綿條,海綿條可使用開孔型,厚度保證2~3mm即可。
7 通風(fēng)蓋板與雨刮臂包絡(luò)的配合
雨刮為運動件,為避免雨刮在刮水時與通風(fēng)蓋板本體干涉碰撞,需保證前雨刮刮刷包絡(luò)(含過刮狀態(tài))與風(fēng)窗裝飾條Y向間隙A≥10mm,前雨刮刮刷在下極限位置(含過刮)與通風(fēng)蓋板間隙B≥15mm;雨刮刮臂包絡(luò)與通風(fēng)蓋板Z向間隙C≥10mm,位置如圖6所示:
通風(fēng)蓋板是乘用車外飾零件中對手件最多的總成零件,為避免后期通風(fēng)蓋板在實車上裝配后,與周邊件出現(xiàn)配合狀態(tài)不佳,甚至出現(xiàn)無法實現(xiàn)其功能的狀況,應(yīng)該保證前期3D數(shù)據(jù)設(shè)計階段各個斷面滿足設(shè)計要求,避免車型在量產(chǎn)后出現(xiàn)干涉、變形、異響的問題。