楊穎萍 陳泱 潘坡 王鵬

（泛亞汽車技術(shù)中心有限公司）

隨著汽車工業(yè)的大力發(fā)展，塑料件因輕量化、美觀、工藝簡(jiǎn)單、不易腐蝕及成本易控制等優(yōu)點(diǎn)廣泛地應(yīng)用于汽車內(nèi)外飾中。傳統(tǒng)滾壓窗框外表面是通過(guò)貼黑膜從而實(shí)現(xiàn)不同的外觀感知。然而隨著客戶對(duì)于外觀感知質(zhì)量要求的不斷提高，傳統(tǒng)的黑膜帶來(lái)的整體感知顯得單薄和低廉，黑膜已經(jīng)不能滿足客戶對(duì)汽車的外觀要求。汽車塑料車門窗框飾板作為裝飾件，因其具有優(yōu)異的性能，在滾壓窗框上的應(yīng)用極大地提高了側(cè)面裝飾系統(tǒng)的外觀感知質(zhì)量，窗框飾板與導(dǎo)槽和滾壓窗框匹配的效果使得美觀性更好[1]。此外，由于傳統(tǒng)滾壓窗框車門立柱和頂部的鈑金弧度大，黑膜一片式無(wú)法實(shí)現(xiàn)制造和安裝，需要拼接實(shí)現(xiàn)，使得整體外觀一致性受到影響。而塑料窗框飾板的應(yīng)用可以使整體美觀性提高[2]。因此，文章從定位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度，闡述了如何通過(guò)前期定位結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少后期由于固定不牢固引起的問題數(shù)，以及由于更改造成的成本增加，為后續(xù)滾壓窗框類零件的應(yīng)用提供參考和奠定基礎(chǔ)。

1 漸消式塑料窗框飾板的外觀設(shè)計(jì)

滾壓窗框的塑料窗框飾板作為主要起外觀裝飾作用的零件，與其他對(duì)手件的配合方式也越來(lái)越多樣化。對(duì)于漸消式的塑料窗框飾板，其尺寸、定位及結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)會(huì)對(duì)整體外觀及配合產(chǎn)生較大影響。此外，窗框飾板在玻璃升降位置與導(dǎo)槽密封條存在間隙配合關(guān)系，能實(shí)現(xiàn)美觀作用。塑料窗框飾板一般采用傘柄狀卡扣插入鈑金孔方式進(jìn)行裝配。圖1示出漸消式塑料窗框飾板斷面設(shè)計(jì)圖。

圖1 漸消式塑料窗框飾板斷面設(shè)計(jì)圖

基于滾壓窗框的漸消式造型設(shè)計(jì)，造型構(gòu)成上由玻璃導(dǎo)槽密封條、C柱窗框飾板及外水切共同安裝在滾壓窗框的車門鈑金上組成。圖2示出漸消式塑料窗框飾板造型示意圖。

圖2 漸消式塑料窗框飾板造型示意圖

整體擠出成型的外水切由于工藝限制無(wú)法實(shí)現(xiàn)漸消式外觀，而這種漸消式塑料窗框飾板的應(yīng)用替代了外水切在端部和車身零件的配合，使外觀更加精致、有立體感，能形成整車統(tǒng)一的外觀造型，增強(qiáng)了整車的整體感和美感。

2 塑料窗框飾板的定位設(shè)計(jì)

塑料窗框飾板的定位一般是采取傘柄狀卡扣插入鈑金孔的方式，如圖3所示。裝配后需要保證窗框飾板的牢固性，因?yàn)閷儆谕庥^裝飾零件，所以如果窗框飾板定位不夠穩(wěn)健，就會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象，不僅影響外觀感知，還會(huì)影響和鈑金以及玻璃導(dǎo)槽密封條的匹配，從而影響風(fēng)噪和氣密性；同時(shí)對(duì)于匹配要求較高的外水切和窗框飾板配合的核心區(qū)域，由于塑料窗框飾板的自身特性，裝配后實(shí)車易出現(xiàn)間隙不一致，或者間隙偏大或偏小的問題。因此，窗框飾板的定位設(shè)計(jì)尤為重要。

圖3 漸消式塑料窗框飾板裝配示意圖

窗框飾板由3個(gè)卡扣（卡扣1，卡扣2，卡扣6）、2個(gè)輔助定位銷（圓柱定位銷3，十字定位銷4）及頂部螺柱螺釘（螺柱5）進(jìn)行定位，3個(gè)卡扣的傘柄狀卡爪插入鈑金后，傘狀末端結(jié)構(gòu)像彈簧一樣緊緊撐住鈑金孔的同時(shí)，還像彈簧一樣吸收C/C向（車內(nèi)外方向）的公差。

塑料窗框飾板的定位設(shè)計(jì)包括窗框飾板F/A（車前后向）向的定位、U/D向（上下向）的定位、C/C向的定位、窗框飾板輔助定位及外水切和窗框飾板端部的配合5個(gè)方面。圖4示出漸消式塑料窗框飾板定位設(shè)計(jì)。

圖4 漸消式塑料窗框飾板定位設(shè)計(jì)圖

1）F/A向的定位。

a.通過(guò)上方起主定位作用的緊固卡扣（卡扣1），插入窗框鈑金方形孔（4.5 mm×6 mm）進(jìn)行定位，卡扣在F/A向單邊與孔要保持0.1 mm的間隙設(shè)計(jì)，U/D向與孔要保持單邊0.15 mm的間隙設(shè)計(jì)；

b.下方通過(guò)緊固卡扣6插入窗框鈑金方形孔（4.5mm×6 mm）進(jìn)行定位，卡扣在F/A向單邊與孔要保持0.1 mm的間隙設(shè)計(jì)，U/D向與孔要保持1 mm的間隙設(shè)計(jì)。

2）U/D向的定位。

通過(guò)上方起主定位作用的緊固卡扣1，插入窗框鈑金方形孔（4.5 mm×6 mm）進(jìn)行定位，U/D向與孔要保持單邊0.15 mm的間隙設(shè)計(jì)。

3）C/C向的定位。

a.上部卡扣1安裝平面，中部卡扣2安裝平面，以及底部靠近水切的螺釘安裝平面和對(duì)應(yīng)卡扣的鈑金安裝面0貼，實(shí)現(xiàn)C/C定位；

b.中部通過(guò)緊固卡扣2卡入鈑金孔實(shí)現(xiàn)定位；

c.下部腰線區(qū)域通過(guò)螺柱5與窗框鈑金孔對(duì)齊，由螺釘緊固實(shí)現(xiàn)。

4）窗框飾板輔助定位。

a.圓柱定位銷3插入窗框鈑金對(duì)應(yīng)孔（半徑3 mm）實(shí)現(xiàn)C/C向輔助定位；

b.十字定位銷4插入窗框鈑金對(duì)應(yīng)圓孔（半徑3.5 mm）實(shí)現(xiàn)F/A向和U/D向輔助定位。

5）外水切和窗框飾板端部的配合區(qū)域。

本次選用新材料聚甲基丙烯酸甲酯+改性樹脂（PMMA+ASA）合金，改性后的PMMA強(qiáng)度和韌性更好，因此在窗框飾板和外水切的配合位置，即在窗框飾板非外觀的背面增加螺柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并和窗框鈑金安裝孔對(duì)齊，通過(guò)打螺釘固定在窗框鈑金上實(shí)現(xiàn)精確定位；通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)彌補(bǔ)塑料飾板在兩端頭的翹曲變形。此方案經(jīng)過(guò)批量裝車驗(yàn)證，能夠大幅提高窗框飾板的精確定位，極大地提高了窗框飾板和外水切的端部配合間隙問題。

對(duì)于外觀面較大的窗框飾板，為了防止窗框飾板C/C向晃動(dòng)和氣密性，窗框飾板又在背面增加了風(fēng)噪泡棉解決氣密性問題，同時(shí)在背面增加了雙面膠帶起到進(jìn)一步加固作用，如圖5所示。

圖5 漸消式塑料窗框飾板泡棉和膠帶位置設(shè)計(jì)圖

3 塑料窗框飾板和玻璃導(dǎo)槽密封條的匹配設(shè)計(jì)

窗框飾板和玻璃導(dǎo)槽密封條的匹配效果是客戶外觀感知極為重要的部分，好的匹配效果是不僅窗框飾板要牢固地定位在滾壓窗框上，而且兩者從上部到下部都要保證一致的外觀匹配效果。因?yàn)椴Ａ?dǎo)槽密封條從上到下的斷面不同，所以需要保證玻璃導(dǎo)槽密封條唇邊外漏量一致，以保證外觀感知質(zhì)量的一致性。同時(shí)在中間接角過(guò)渡區(qū)域，導(dǎo)槽的接角唇邊需要做大、做厚實(shí)，如果接角過(guò)于單薄，則根部容易變形，根部變形會(huì)導(dǎo)致密封條外翻產(chǎn)生唇邊扭曲和間隙不一致。圖6示出玻璃導(dǎo)槽密封條接角和窗框飾板匹配設(shè)計(jì)圖。

圖6 玻璃導(dǎo)槽密封條接角和窗框飾板匹配設(shè)計(jì)圖

為了使窗框飾板和玻璃導(dǎo)槽具有較好的實(shí)車裝配狀態(tài)，在保證窗框飾板緊固在鈑金表面的基礎(chǔ)上，導(dǎo)槽的接角唇邊和窗框飾板配合還需要注意，玻璃導(dǎo)槽密封條接角唇邊和窗框飾板不能為干涉配合，否則實(shí)車匹配時(shí)容差性差，接角唇邊易擠壓變形?？梢酝ㄟ^(guò)控制接角唇邊的長(zhǎng)度和到窗框飾板的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)接角唇邊根部要厚實(shí)以確保有較好的抗變形能力。

4 結(jié)論

文章介紹了基于滾壓窗框的一種漸消式塑料窗框飾板，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和項(xiàng)目實(shí)踐的方法，在實(shí)現(xiàn)密封和裝飾功能的前提下，從外觀、定位及結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面對(duì)其設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，解決了固定不牢固而引起的實(shí)車外觀匹配間隙問題，滿足了精致和立體感強(qiáng)的需求，同時(shí)也滿足了流線式造型設(shè)計(jì)要求，既實(shí)現(xiàn)了輕量化，也極大地提升了整車外觀美感。對(duì)后續(xù)滾壓窗框車門項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有借鑒作用。