后窗玻璃下滑及异响问题分析优化

黄海涛，谢延昊，高明远，李 莹

（北京奔驰汽车有限公司，北京 100176）

0 引 言

汽车玻璃胶是汽车生产过程中所需的一类重要辅助材料，在密封防水，安全固定等方面起着特殊作用[1-3]。单组份湿固化聚氨酯玻璃胶在完全固化后可具有优良粘结性、伸长率、抗撕裂以及耐磨耐热等特性，其发展十分迅速[4]。从生产企业内质量环的抱怨问题出发，介绍玻璃胶的应用特点和存在的不足，用统计和对比数据的方法研究了所有可能的影响因素，找到其中的主要影响因子，提出了优化PU（Polyurethane，聚氨酯）胶性能思路，并且在性能无法完全满足客观环境的前提下，提出了结构优化和工艺优化的思路和方法。在低成本策略下，加以验证实施，有效降低了主机厂大批量后窗玻璃下滑问题的出现和异响抱怨率。

1 后窗玻璃下滑及异响问题描述

1.1 考核标准的定义

判断后窗玻璃是否下滑主要根据玻璃的间隙，图1所示为后窗玻璃间隙考核标准，Prio 2为缺陷需要返修的质量极限值，Prio 4 为警告值不需要返修。

对于后窗异响的判断主要根据VoCA（Voice of Customer Audit，客户主观评价）。驾驶员在生产企业内比利时路动态测试车辆，车速为18～22 km/h，根据噪声大小判定异响等级。

Prio2 Prio4 OK Prio4 Prio2测量点1～5标准等级 二级 四级 合格 四级 二级标准值 ＜1.0mm ＜1.9mm 2.9mm ＞3.9mm ＞4.5mm

图1 后窗玻璃间隙考核标准

1.2 问题缺陷描述

后窗玻璃下滑缺陷判定基于间隙考核标准要求，测量缺陷车的实际间隙值，间隙达到Prio2以上则认定为必须返修的缺陷；后窗玻璃异响问题判定基于考核员在比利时路动态测试的主观评价。

1.3 问题影响因素

由于后窗玻璃下滑和异响问题初始发生在使用玻璃胶DA217后的首个入冬季节，且并非所有车型的前风窗和后窗都有问题，因此可能的影响因素包括玻璃胶未固化、玻璃周边结构（防滑垫块大小和数量）、玻璃的质量和角度以及总装环境，如图2所示。

图2 后窗玻璃下滑和异响的鱼骨分析法

2 后窗玻璃下滑和异响原因分析与确认

后窗玻璃下滑与玻璃胶固化速度、玻璃周边结构、玻璃质量、安装角度和总装工艺环境有关。后窗异响与玻璃胶固化速度、玻璃周边结构、总装工艺环境有关。

2.1 玻璃胶DA217在不同温度下的固化曲线

从图3可以发现玻璃胶DA217随着温度和湿度的下降，其初始固化强度也随之下降，因此可以认定玻璃胶DA217在低温下固化变慢会引起玻璃不能固定，是造成后窗玻璃下滑或异响的主要因素之一。

图3 玻璃胶DA217在3个不同温、湿度下的固化曲线

2.2 玻璃周边结构的对比分析

2.2.1 玻璃下滑

从玻璃周边结构来看，前风窗下方有一个挡水盖板和风窗卡槽固定连接，挡水盖板通过塑料螺钉固定在车身上。而后窗下方并未有任何零件可以固定支撑，出现后窗玻璃下滑的车型为某轿车和某对比SUV，轿车后窗有3个防滑垫块，下滑程度较严重，Prio2达到30%。某对比SUV没有任何防滑垫块，下滑程度最严重，Prio2达到100%，见表1。由此可见，防滑垫块的大小和数量是造成玻璃下滑的主要因素之一。

表1 前风窗和后窗结构对比

2.2.2 玻璃异响

从玻璃周边结构来看，前风窗除了某对比SUV没有异响抱怨，其余车型都有异响抱怨，如图4所示。后窗仅有轿车有异响抱怨，其余车型都没有异响抱怨，如图5所示。综上可以发现，异响和玻璃上边自带的密封条唇边有关，有密封条唇边的玻璃有噪声，无密封条唇边则无噪声。

图4 前风窗周边结构对比

图5 后窗周边结构对比

2.3 玻璃的质量和安装角度对比分析

玻璃质量和角度可能影响风窗下滑，因此对其进行分析。图6显示不同车型后窗玻璃的安装角度。从表2可以看到，某对比SUV的后窗玻璃角度最小，某对比轿车的后窗玻璃自重最大，而出现玻璃下滑的车型为某轿车，在造型既定情况下，可以排除玻璃自重和安装角度的影响。

图6 后窗玻璃安装角度分析图

表2 各车型后窗玻璃质量和安装角度对比分析

2.4 总装工艺环境对比分析

现场查看总装车间人工装配情况，人员按照标准作业指导书操作，未见异常，故排除人的影响。冬季总装车间环境温度为14～20℃，相对湿度为3%～20%，这与夏季的总装车间环境差别很大。由湿度Hr和温度t计算得到绝对湿度Ha[5]

通过式（1）可以得到图7所示某轿车后窗玻璃下滑程度和总装车间温湿度的关系图。从图7可以看出，低于绝对湿度4 g/m3时，某轿车后窗玻璃出现下滑。

3 关键因素的优化方案

玻璃下滑和异响均受玻璃胶组分、周边结构和总装工艺的影响，分别给出优化方案。

3.1 玻璃胶的优化

优化玻璃胶DA217的配方，将玻璃胶的表干时间降低12.6%，低温下的性能更优。因其成分仍为单组份湿固化聚氨酯，其在低温低湿环境下仍无法达到预期目标，因此需对玻璃周边结构和总装工艺进行优化。

3.2 玻璃周边结构的优化

从总布置考虑，在某对比SUV后窗上部增加2个带双面胶的防滑垫块，如图8所示，而某轿车后窗已经布置了3个防滑垫块，无合适空间再增加，故不作设计上更改。

图8 某对比SUV后窗增加防滑垫块

3.3 总装工艺的优化

对总装工艺的优化见表3，最大限度延长固定支具和固定胶带的支撑时间。

表3 延长后的固定支具和胶带的持续时间

4 措施与验证

4.1 后窗下滑

通过玻璃胶优化、玻璃上增加防滑垫块和工艺上延长后窗玻璃支撑时间后，对玻璃下滑情况进行5台车的对比，发现后窗玻璃间隙已经完全在质量考核标准内，如图9所示。

图9 某轿车后窗间隙优化前、后对比数据

4.2 后窗异响

后窗异响原因是后窗玻璃的胶未干在比利时路面颠簸而产生振动，并与周边零件碰撞摩擦产生噪声，随着时间的延长，胶干燥，异响会100%消除，如图10所示。异响在JDPOWER售后抱怨中没有发生，但会对生产企业内部动态质量考核产生干扰，影响考核其他可能产生的异响。

采取Deltalyze 3步方法对问题车异响源进行验证，具体步骤如下：

步骤0：测量4次噪声车确认噪声存在；

步骤1：插入纸片在唇边和顶棚之间噪声消失；

步骤2：移除纸片噪声复现。

经过验证之后，可实施涂油措施解决VoCA比利时路动态测试时后窗异响问题。

图10 后窗异响追踪图

5 结 论

通过对多款车型（轿车和SUV）冬季环境下后窗玻璃下滑和比利时路异响问题的研究和整改，分析得出了解决周期性事件和玻璃胶未固化完成的一般思路。得出在北方冬季干燥寒冷的环境下，主机厂应用单组份湿固化聚氨酯玻璃胶时应考虑的所有影响因素，以此来预防和解决后窗玻璃下滑和异响问题。