乘用车防水膜漏水问题改进

作者:众泰汽车工程研究院 宋鑫 马德成 谭红亮 王涛 梁礼威 文章来源:AI《汽车制造业》 发布时间:2019-10-24
本文通过对乘用车车门防水膜漏水问题的调查、分析,提出了防水膜漏水问题的设计及工艺改进要求,并在试制车型和新开发车型上进行了整改、实施,提高了车门防水膜的防水密封性能。

汽车作为现代人日常出行的主要交通工具,雨天出行是不可避免的。整车的防水性能将直接影响到客户用车的舒适性、安全性,因此汽车的防水设计尤为重要。车门防水膜作为漏水问题的高发区域,如何保证其密封性能,成为汽车研发、试制和生产重点关注的问题。传统车型采用的车门防水膜一般采用PE薄膜(也可根据需要采用PVC、PP薄膜)为主要材料,使用丁基胶将防水膜固定到车门内板上,是目前车门防水的主要方式,同时兼具防尘和降噪的效果。以下通过MX-11车型防水膜漏水问题的整改,提出了传统车型防水膜设计和工艺方面改进的要求,并在新款LX-10车型上进行了验证。
   
问题点排查及整改
1.问题描述
在试制阶段,MX-11车型进行强化淋雨时,连续出现车门漏水问题,漏水频率较高。经确认,漏水主要为防水膜贴合处(图1)和防水膜上的线束过孔(图2)密封不良所导致。

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2.防水膜漏水原因分析
(1)设计状态确认
防水膜与丁基胶总成供货定义为胶膜一体式,胶宽6 mm,胶高4 mm,防水膜定义前门5个线束过孔、1个拉索过孔、后门3个线束过孔和1个拉索过孔,外部均设有防水帘,如图3所示。

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存在的问题为防水膜过线孔过多,导致漏水风险点增多,且后门线束氛围灯分支穿过防水膜前分支点在防水膜开孔上方,线束穿出防水膜时从上向下穿出,导致水沿线束绝缘布向内部渗水。
(2)装配工艺检查
员工装配时,要求先将防水膜用胶塞预固定到车门内板定位点,然后将线束和拉索穿出防水膜,再将丁基胶上的上离型纸撕掉,最后将防水膜沿门内板胶槽粘贴平整,并用滚轮按胶形压装完成。
存在的问题为检查发现防水膜下端膜胶起褶皱,粘贴不良;防水帘出线部位有鼓包,被拉扯变形,存在漏水风险。
(3)来件质量及包装确认
1)来件尺寸  现场分别对防水膜(包括丁基胶)、线束和车门内板胶槽进行了尺寸测量。门内板胶槽、车门线束和防水膜本体尺寸符合设计要求,防水膜丁基胶尺寸与设计状态不符,设计要求丁基胶宽度为6 mm,实测超过10 mm(图4),粘贴时由于丁基胶宽度较宽,无法完全与胶槽底部贴合(图5)。

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2)来件状态  纸箱包装多层叠放,每箱30件,单件防水膜丁基胶上存在明显的折痕(图4)。经调查,丁基胶宽度不符合要求,主要原因为丁基胶粘贴到防水膜上,胶膜一体供货,来件时多层防水膜压到一起,导致丁基胶挤压变形。另外,在物料配送和员工取料过程中,防水膜也易发生弯折,使丁基胶产生折痕,导致粘贴不良的问题发生。
经过对以上因素的分析调查,确定出导致防水膜漏水的四个因素,判定情况如表1所示。

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3.防水膜漏水问题的整改
(1)防水膜整改
由原来胶膜一体的供货方式,改为胶膜分离的供货方式,如图6所示,可以保证丁基胶来件尺寸,使丁基胶不会受挤压而变形和受防水膜弯折而导致折痕,且单独粘贴丁基胶可以保证与车门内板胶槽的贴合。

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(2)车门线束整改
更改后门线束氛围灯分支出线位置,将出线位置降低,使氛围灯分支从下向上穿出防水膜。
(3)装配工艺整改
装配工艺要求:防水膜和丁基胶分开供货,装配时按以下要求操作:①将丁基胶沿涂胶槽粘贴到车门内板上;②通过定位点将防水膜预固定到车门内板上;③将线束和拉索穿出防水膜,出线时应将线束理顺,不能拉扯到防水帘;④将丁基胶上离型纸撕掉;⑤将防水膜从下向上按压粘贴平整,粘贴后检查防水膜与丁基胶是否完全贴合。
对于员工装配,需按照胶膜分离的装配工艺要求重新培训,明确两个操作要点,即防水膜从下向上粘贴平整和出线时不能拉扯到防水帘,并现场指导操作。
(4)防水膜漏水问题整改效果检查
根据制定的整改方案,对防水膜、车门线束和装配工艺三个方面进行了整改,后续试制车辆连续淋雨20台份,除一台份出现装配不良、水膜褶皱导致漏水外,其余车辆未出现防水膜漏水现象,单车漏水率由80%降低到5%,改善效果明显,具体统计如表2所示。

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新车型的改进要求
通过一系列的整改措施,防水膜漏水问题得到解决,有效提高了车辆质量。但发现部分问题由于设计状态已固化,优化难度大,无法在MX-11车型上实施,如防水膜过线孔过多、钣金安装面不平顺和胶槽不合理等问题。通过本次问题的整改,为避免后续车型防水膜漏水问题的重复出现,对设计和工艺方面提出了更多的改进要求,并在下一款车型LX-10上进行实施。
1.线束要求
(1)门线束须从防水膜开孔穿过,如图7所示,开孔要求尽量避开车门内板上的钣金过孔,尽量减少防水膜上线束开孔,建议采用集成线束方案,将防水膜内侧线束集成到门内饰板上,通过一个插件与门线束对接,布线孔布置在防水膜上端。

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(2)门线束穿过防水膜时,要求线束穿过防水膜前的固定点或分支点在防水帘下方,走向必须为从下向上,以避免水沿线束渗入车内,如图8所示。

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(3)门线束上所有布置在防水膜内的卡扣(图9)及线束(图10)应与车门内板胶槽边缘距离≥30 mm, 如卡扣布置不能满足要求,卡扣孔需布置在距胶槽边缘≥15 mm位置的车门内板沉台上,如图11所示,卡扣到胶槽边缘距离b应大于卡扣突出胶槽边缘高度a的3倍。

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2.车门内板要求
(1)车门内板上的胶槽主要为丁基胶提供粘贴轨迹,明确胶槽尺寸,胶槽深度为(1.5±0.2) mm,保证丁基胶充分与防水膜和门钣金完全贴合。
(2)胶槽要求过渡平滑,尽量减少折弯和起伏,折弯多会增加丁基胶的粘贴难度,起伏大容易导致粘贴不良和防水膜受力开胶。
(3)车门内板上应有防水膜粘贴的定位点,防止防水膜粘贴错位。
(4)车门内板上所开的装配过孔应有朝向车门外板的翻边,使沿车门内板流下的水向车门外板方向流动,孔的上半部分尽量靠近车门外板方向,下半部分应尽量远离车门外板方向,上下端产生台阶差,然后从孔上端流下的水就会流到车门内板与车门外板之间。
3.防水膜要求
(1)防水膜采用胶膜分离的方式进行供货。
(2)防水膜需有定位与车身钣金之间的配合,建议开孔使用胶塞定位。
(3)在线束过孔的防水膜处增加防水帘以防止水沿防水膜内侧流到车内,防水帘开口方向必须朝下。
4.车门玻璃要求
由于水切两端进水量较大,水会沿玻璃两端流下,玻璃应在前后端底部进行修边处理,以引导水沿着玻璃导轨流入车门腔体内部,而不是直接进入车门内板与防水膜之间或者滴在升降电动机等附件上,从而减小漏水的风险。
通过设计和工艺的改进,新款车型LX-10已淋雨20台份,其中强化淋雨5台份,未发现防水膜漏水的问题,改善效果明显。 
   
结语
通过对传统防水膜漏水问题的分析和整改,将设计和工艺的整改经验总结成了标准,成功运用在开发的新车型上,漏水问题得到了有效控制。但还有很多不足有待提升,如在合资中高档车已成熟运用整体化防水膜结构,能兼顾NVH、强度和防水密封等性能,整体式装配,在工艺上的稳定性、一致性更好,还能有效提高生产效率,在后续开发新车型上可借鉴应用,提升整车品质。  
 

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