新开发重型长头卡车驾驶室漏雨问题改善分析

王莎莎，景晓辉，李 龙，韩 梅，高鹏宇

新开发重型长头卡车驾驶室漏雨问题改善分析

王莎莎，景晓辉，李 龙，韩 梅，高鹏宇

（陕西汽车控股集团有限公司 技术中心，陕西 西安 710200）

为解决新开发重型长头卡车驾驶室在淋雨试验过程发现的14项漏雨问题，对漏雨点漏水原因进行了深入分析，并从设计更改及工艺攻关两方面制定了整改措施。经实际验证，漏雨点改善效果显著，提升了产品防雨密封性品质，为后续车型定型批量生产打下了坚实的基础，同时所形成的整改措施可为汽车行业类似产品防雨密封性能改善提供参考借鉴。

长头卡车；淋雨试验；驾驶室漏雨点；原因分析；整改措施

长头卡车是根据国标GB 1589—2016全新开发的商用重卡牵引车型。商用车在货物运输过程中不可避免下雨天，如果驾驶室密封不严实，不仅直接关系驾驶室电器系统安全性及驾乘人员舒适性，而且夏天车内温度降不下来，冬天车内温度升不上去，也会增加能耗，因此，驾驶室防雨密封性是汽车质量评价的重要指标之一，在新车型开发阶段就要高度重视[1]。新车型在试制过程中运用淋雨试验，经多台份、多批次的验证，提前识别漏雨点，并逆向分析，及时制定整改措施改善防雨密封性问题，这样才能保证量产后不会出现批量的漏水现象，提升产品品质，同时为后续车型开发积累经验[2]。

1 淋雨试验发现问题

1.1 淋雨试验

淋雨试验是检验和判定车身防水密封性的重要手段，通常根据国家“汽车产品质量检验评定”及“汽车整车产品质量检验评定方法”标准进行验证[3]。重卡驾驶室淋雨试验是模拟自然降雨时车身所处环境，测试驾驶室的密封性能，是驾驶室下线必不可少的检测环节，对整车密封性品质提升有着重要意义[4-5]。

长头卡车防雨密封性要求符合QC/T 476。根据QC/T 476的试验方法，在水流压力为150 kPa± 10 kPa的条件下淋雨15 min，检测人员在驾驶室内部观测驾驶室前风窗、后窗、侧窗、车门、顶盖、天窗、前围、后围等处涂胶及孔洞部位，以及焊接和连接部位，不得有渗、漏水现象。

1.2 漏雨问题统计及初步原因分析

先后对4辆新装驾驶室及7辆整车按照QC/T 476 的试验方法进行淋雨实验，工艺人员全程跟踪试验过程，共统计漏雨点14项，并进行初步原因分析（表1），涉及前围、车门及前风挡三个系统。其中有前围堵盖漏装、前风挡玻璃限位块（取消后）安装孔堵贴未贴紧等装配问题导致的漏水，也有流水槽上胶条与驾驶室本体钣金贴合力不足、雨刮防水罩尺寸与孔位配合不紧密、前风挡定位不合理、空调海绵卡槽与前围钣金干涉、防火墙、转向操纵支架未加密封垫等设计问题导致的漏水，还有车体上前风挡玻璃窗框尺寸不均、车门内外水切间钣金间隙不均、部分间隙过大、防水膜未按设计要求制作、涂装过程中焊缝密封胶未涂布到位等质量问题导致的漏水。

表1 14项漏雨点统计及初步原因分析

2 漏雨问题深入分析及整改

漏雨问题检测统计后，工艺人员迅速成立长头车驾驶室漏雨改善工艺攻关小组，联合设计部门对典型漏雨问题进行深入分析，并从设计更改、工艺攻关两方面制定相应的整改措施。

2.1 前围系统漏雨分析及整改

前围流水槽上胶条处与雨刮防水罩处漏水率为100%。雨水从这两处进入前围，导致前围电器及安装孔位的漏水隐患，前围其他多处漏雨点水源均与其相关。前围空调处、转向操纵安装支架紧固标准件处、车头锁拉线固定孔处漏水率均≥50%，需深入分析漏水原因，制定整改措施。

2.1.1流水槽上胶条处、雨刮防水罩处漏水

经深入分析，流水槽上胶条处与雨刮防水罩处漏水原因如下：

（1）流水槽上胶条与驾驶室本体钣金贴合力不足，导致胶条与钣金间有缝隙，密封不严，用矿泉水瓶倒水会有水从胶条与钣金缝隙中流到前围，同时流水槽安装螺栓密封性也存在漏水隐患，如图1所示。

图1 流水槽上胶条处漏水

（2）雨刮防水罩与雨刮连杆及流水槽卡接处尺寸不匹配，有间隙，导致密封不严，会有水渗入到前围处，如图2所示，防水罩为橡胶材质，与连杆及流水槽连接处应过盈配合，保证密封性。

图2 雨刮防水罩处漏水原因分析

具体整改措施如下：

（1）设计方面应优化流水槽上胶条断面，增强与钣金贴合力，并反馈供应商修改胶条模具；更改雨刮防水罩尺寸，并反馈供应商改模。

（2）工艺方面首先校核设计更改，做好工艺同步工程（Simultaneous Engineering, SE）分析，尽量避免潜在密封性问题发生。其次完善工艺文件，并明确标注：①流水槽总成供货，装配前先检查流水槽胶条是否分装到位，分装到位后才能装配；流水槽安装螺栓装配时均涂硅酮密封胶；②雨刮防水罩卡接牢靠，不能松动。最后由现场工艺人员做好装配工艺质量管控，确保装配到位。

2.1.2空调处漏水

如图3所示，经深入分析，空调处漏雨水源除了流水槽上胶条处及雨刮防水罩处流到前围处的水外，主要就是进风格栅处进水。因此，空调处漏水主要原因有三点：（1）进风格栅处进水量大，不能及时从进风道下部排出，存在进风道内，很容易从密封不严处渗入到驾驶室内部；（2）空调塑料壳体拼接缝处密封不严，水从接缝处渗入驾驶室内部；（3）仪表台管梁及空调制造误差导致空调下沉，底部卡槽与钣金干涉，工人装配时难操作，卡槽处别着装配，导致进风道底部及膨胀阀底部海绵未压紧，水从底部海绵处渗入到驾驶室内部。

图3 空调处漏水

空调处漏水整改措施如下：

（1）设计更改：①进风口格栅开口向上改成开口向前，确保空调外循环口难以进水（图4）；②优化进风道及膨胀阀限位筋数据，避免其与钣金干涉，影响装配到位，进而影响密封性能。设计更改均反馈供应商修改模具。

图4 进风格栅更改

（2）工艺攻关：首先分析设计更改数据进行工艺同步，避免潜在密封性问题发生。其次对空调制造工艺及仪表台管梁焊接工艺提出要求：①空调制造时，拼接缝处必须涂密封胶，保证接缝处密封性能；②仪表台管梁焊接时，调整焊接工装精度，保证焊接质量，同时厂家必须出具检测报告，才可送件。然后培训装配工人，要求其严格按照装配作业指导书进行装配，不能蛮装、硬装。最后由现场工艺人员做好装配工艺质量管控，确保装配到位。

2.1.3紧固标准件处漏水

前围紧固标准件处漏水有两处：转向操纵固定支架上安装螺栓处与前围隔热垫自攻钉处。漏雨水源均来自流水槽上胶条处及雨刮密封罩处进入前围钣金上的水。

经深入分析，转向操纵固定支架上安装螺栓处漏雨是由于钣金上固定转向操纵的焊接螺母采用四点焊料，四个角凸起融化与钣金焊接，导致焊缝边缘与钣金有缝隙，水从缝隙里进入驾驶室内部；右前围隔热垫自攻钉处漏雨是因为直接使用自攻钉打穿前围钣金，未做防水处理，水顺自攻钉流入驾驶室内。

具体整改措施如下：

（1）设计更改：①将固定转向操纵支架的预埋焊接螺母更改为预埋焊接螺栓。如图5所示，采用周圈焊料密封式焊接螺栓[6]，对应安装的螺栓改为螺母；②将前围隔热垫固定方式由“自攻钉＋垫片”更改为“预埋焊接螺柱＋锁止垫圈”固定（图6）。设计更改数据均反馈供白车身制造单位。

图5 转向操纵固定支架安装标准件更改

图6 前围隔热垫固定方式更改

（2）工艺攻关：①完善工艺文件，注明白车身制造单位在预埋焊接螺栓、螺柱时，采用周圈焊料，焊缝处必须涂焊接密封胶，保证焊接密封性；②现场工人装配到位，标准件拧紧达到力矩要求。

2.1.4车头锁拉线固定孔处漏水

如图7所示，车头锁拉线有两种固定孔处漏水，一种是拉线密封圈固定孔处，一种是拉线固定杉树扎带卡扣孔处。经深入分析，车头锁拉线固定孔处漏水原因有四方面：（1）从流水槽上胶条处及雨刮防水罩处进入前围钣金上的水，对拉线固定孔处造成漏水风险；（2）拉线固定杉树扎带卡扣与钣金孔之间密封不严，水易从卡扣固定孔里进入驾驶室内部；（3）经测量，拉线密封圈卡槽孔径φ14.5，对应钣金孔径φ15，密封圈理论上密封不严，现场密封圈与钣金卡接力不足，拉线受力易脱开（图8），水会进入到驾驶室内部。

图7 车头锁拉线固定孔处漏水

车头锁拉线两种固定孔处漏水整改措施如下：

（1）设计更改：①优化密封圈结构，加大密封圈与钣金的贴合面，反馈供应商修改模具；②密封圈固定孔位置变动，向+挪动150 mm，且孔径由φ15改为φ14，反馈白车身制造商进行更改，并要求检测孔位精度。

（2）工艺攻关：①对设计数据更改进行工艺校核，从理论数据上保证各孔位密封性；②将拉线固定扎带由普通的杉树拉带更换为上海博昊机电有限公司生产的BH4117601型号带2 mm海绵密封垫的拉带卡扣（图8），增强密封性能；③完善工艺文件，标明拉带卡扣及密封圈必须装配卡接到位，现场工艺人员做好装配工艺质量管控。

图8 卡扣带密封垫的拉带

2.1.5前围其他漏雨点

防火墙底座、前围堵盖孔及前围钣金与侧围钣金接缝处三个漏雨点漏水概率不高，主要是设计、装配及涂装过程中疏忽，没做好质量控制导致。其漏水原因分析及整改措施如表2所示。

2.2 车门系统漏雨分析及整改

在淋雨试验中，约有四分之三的车辆车门系统会出现漏雨，其漏雨点有三处，分别是车门基板下部，防水膜下部及车门线束扎带孔处。经分析，三处漏雨水源均由车窗钣金外水切止口处进水导致。钣金水切止口处内外钣金尺寸理论设计值为（25±0.8）mm，实际测量值为26 mm～28 mm，在如图9所示位置进行测量，偏大1 mm～3 mm，导致水切与玻璃之间存在间隙，贴合不紧密，淋雨试验时，水从间隙处流入车门内部。

车门系统三个漏雨点处自身也存在密封不严情况。据图10分析，（1）车门基板下部与内板钣金搭接处无密封措施，水如果进入车门内部，很容易从基板下部流出；（2）防水膜粘胶位置与设计要求不一致，粘接胶距离防水膜边缘设计值为2 mm，实际测量值为9 mm，制造质量问题导致防水膜与车门内板粘胶面积少，下边沿会有水流出；（3）车门线束固定杉树扎带孔与基板钣金之间密封不严，水易从扎带卡扣孔处流出。

图10 车门基板、防水膜、杉树扎带处漏水分析

车门系统漏雨整改措施如下：

（1）设计更改：①车门基板优化前期预留密封条安装位置数据，增加密封条数据，反馈供应商修模；②防水膜数据优化，增大防水膜尺寸及涂胶粘贴面，要求供应商严格按照设计尺寸制作样件，保证各尺寸精度。

（2）工艺攻关：①联系白车身制造商，调整车门钣金工装精度，保证车门内外钣金间隙尺寸准确、均匀，严格控制车门加工制造精度；②制定车门基板密封条装配方案，采用双面胶将圆柱形胶条粘贴在基板上预留凹槽处，然后螺栓连接装配基板，确保密封条压实（图11）；③将车门线束固定扎带由普通的杉树拉带更换为带海绵密封垫的拉带，增加密封性；④完善工艺文件，给现场装配人员培训，要求装配过程严格按照装配工艺文件执行，并进行自检、互检，确保基板密封条、防水膜、车门线束固定扎带卡扣等密封件装配到位。

图11 车门基板密封条装配

2.3 前风挡系统漏雨分析及整改

前风挡系统漏雨点及原因分析如下：

（1）前风挡玻璃下侧车身本体前风挡玻璃橡胶限位块固定孔处漏雨。此处漏水是因为前期设计取消安装橡胶限位块，但其安装孔位没取消（图12），要求装车时孔位用堵贴堵住，但个别孔位堵贴未粘贴牢靠，密封不严实，导致淋雨试验时，水从橡胶限位块固定孔处进入前风窗下横梁与前围板形成的空腔里，进而流入驾驶室。

图12 前风挡橡胶限位块安装孔位

（2）前风挡玻璃上沿及左右拐角处漏水。此项漏水概率高达73%，经深入分析，漏水原因主要有以下方面：

①白车身前风挡玻璃窗框左右两侧上下间距设计理论尺寸为849 mm，而现场测量四辆白车身，如表3所示，实际测量值为834 mm～845 mm，上下尺寸偏小3 mm～14 mm；并且同一辆车左侧大，右侧小，左右偏差6 mm～8 mm。造成窗框偏差不稳定的原因是新开发驾驶室白车身目前是试制阶段，采用软模制造，焊接工装夹具不够完善，导致尺寸精度有误差。玻璃总成与顶盖前横梁下边沿的设计理论间隙为6.7 mm（图13），当前风挡左右窗框的实际尺寸≤842 mm时，玻璃总成与顶盖前横梁下边沿的实际间隙为0或负值，玻璃总成装配时有可能撑在顶盖前横梁上面，导致玻璃粘接胶未压实在窗框上，造成漏水风险。

表3 四辆白车身前风挡窗框尺寸测量数据

图13 前风挡玻璃总成与顶盖前横梁下边沿间隙示意图

②因是小批量试制，前风挡玻璃采用人工涂胶，涂胶宽度、厚度及胶线难以做到均匀统一，装配过程存在断胶风险。

③前风挡玻璃装配时采用底部两个定位销定位，但由于玻璃尺寸较大，两个装配工人抬着玻璃踩高装配，不能很好地观察到底部定位孔位置，在定位销插入定位孔过程中，会有蹭胶风险，对密封性能造成隐患。

前风挡系统漏水整改措施如下：

（1）设计更改：①如图14所示，取消定位销定位，采用支撑块与玻璃装饰条组合定位，左右两个支撑块定位向，对应风挡玻璃装饰胶条开豁口定位向，同时限位块中线与玻璃下沿黑区白色倒三角对齐；②优化前风挡装饰胶条卡接面结构，避免装饰胶条内部储水；同时前风挡装饰胶条背面豁口中心处做白色标记点，用于分装胶条定位。

图14 前风挡玻璃总成装配

（2）工艺攻关：首先调整白车身焊接工装夹具，提高白车身焊接尺寸精度；其次设计前风挡尺寸精度检测工装（图15），用于前风挡窗框尺寸检测，并可用于后续批量生产检测，保证前风挡窗框尺寸精度；然后完善工艺文件，给现场工人培训：①支撑块装配时，在安装孔位涂硅酮密封条，保证密封性；②前风挡玻璃分装时，装饰胶条背面豁口中心处白色标记与玻璃黑区倒三角对齐，左右对称，同时胶条卡接到位；③试制阶段，玻璃采用人工涂胶，现场选取有经验的老师傅，严格按照涂胶工艺文件控制涂胶宽度、厚度，保证涂胶线均匀，批量生产时采用机器人涂胶；④前风挡玻璃装配时，将装饰胶条豁口卡接到限位块处，玻璃放置于限位块上，有向支撑力，装配人员可向微调整玻璃，将限位块中线与玻璃黑区倒三角对准，然后粘接玻璃。最后现场工艺人员做好涂胶、装配工艺质量管控，确保前风挡玻璃装配到位。

图15 前风挡尺寸精度检测工装

3 漏雨问题整改措施验证

对14个漏雨点的整改措施，经评审会评审通过后，在后续试制车辆上进行实施验证，漏雨改善攻关小组全程跟进验证过程，并进行质量把控。经两轮八台份新装驾驶室及整车淋雨试验验证，以及整车性能试验过程验证，14个漏雨点漏雨问题改善效果显著，期间除空调膨胀阀下方出现过漏雨外，其他13个漏雨点均未出现漏雨。针对空调膨胀阀下方出现漏雨问题，设计人员再次优化进风道及膨胀阀限位筋数据后，目前新装车辆中经淋雨试验验证，均未再出现漏雨情况。

14个漏雨点的整改措施不仅适用于新开发产品小批量试制，对于后续上线量产也均适用，其整改方案所涉及的设计及工艺变更归档固化。

4 结论

本文通过对新开发重型长头卡车驾驶室在淋雨试验过程中发现的14个漏雨点漏雨原因分析及整改得出以下结论：

（1）产品设计方面：空调进风口格栅开口应向前，可确保空调外循环口难以进水；前围安装孔尽量采用预埋周圈焊料密封式焊接螺栓，可防止标准件处漏水；前风挡采用支撑块、玻璃下沿黑区倒三角与玻璃胶条豁口组合定位，可降低人工装配过程存在断胶风险；前围防火墙等电器件与钣金安装面增加密封垫；密封条、密封圈等橡胶件优化贴合面，提高橡胶件与钣金贴合力，增强密封性能。

（2）工装夹具方面：在新车型开发试制阶段，白车身采用软模制造时，应设计完善的焊接工装夹具，保证尺寸精度。特别是在大尺寸开口窗框前风挡处，应制作尺寸精度检测工装，提高窗框尺寸精度，降低漏水风险。

（3）工艺实施方面：对设计数据做好工艺同步分析，避免潜在密封性问题发生；制定完善的“冲焊涂总”四大工艺文件，并为现场工人培训；在白车身拼焊、涂装工艺过程中以及预埋焊接螺栓、螺柱时，必须涂焊缝密封胶；前围部件外漏安装孔安装螺栓时涂硅酮密封胶，保证密封性；前围、车门处固定拉带采用带海绵密封垫的拉带；现场工艺人员，跟踪装配过程，做好工艺质量管控。

以上整改措施实际应用效果显著，可为汽车行业类似产品防雨密封性能改善提供参考，同时为工程师在商用车新车型开发中设计优化及工艺改进方面提供了借鉴。

[1] 段国伟,于洪亮.某越野军车驾驶室防雨密封性优化[J].汽车实用技术,2019,44(4):98-100.

[2] 吴飞,李欣檬,付诚佳.新车型在开发过程中的汽车防雨密封性能验证探索[J].汽车与驾驶维修(维修版), 2018(6):167-168.

[3] 商丽娟,朱传存.微型车车门漏雨问题浅析[J].时代汽车,2018(11):190-191.

[4] 刘凤珠.淋雨线对整车的质量评价及工艺改进[J].汽车工艺与材料,2014(10):38-41.

[5] 杨海涛,高建路.关于纯电动面包物流车漏雨问题的分析与研究[J].汽车实用技术,2020,45(5):26-30.

[6] 刘力.汽车设计标准资料手册2012（标准件篇）[M].长春:吉林科学技术出版社,2009.

Analysis of Improvement of Rain Leakage in Cab of Newly Developed Heavy-duty Long-head Truck

WANG Shasha, JING Xiaohui, LI Long, HAN Mei, GAO Pengyu

( Technology Center, Shaanxi Automobile Holdings Group Company Limited, Xi'an 710200, China )

In order to solve the 14 rain leakage problems found in the rain test of the cab of the newly developed heavy-duty long-head truck, the causes of water leakage at the rain leakage point were deeply analyzed, and the rectification measures were formulated from the two aspects of design change and process breakthrough. The actual verification showed that the improvement effect of rain leakage point was remarkable, which improved the rain proof and sealing performance of products, and laid a solid foundation for the finalization and mass production of subsequent models. At the same time, the formed rectification measures can provide reference for the improvement of rain proof and sealing performance of similar products in the automotive industry.

Long-head truck; Rain test; Cab rain leakage point; Cause analysis; Rectification measures

U469.6

B

1671-7988(2022)23-196-07

U469.6

B

1671-7988(2022)23-196-07

10.16638/j.cnki.1671-7988.2022.023.036

王莎莎（1987—），女，硕士，工程师，研究方向为汽车新工艺、新材料，E-mail:wangshasha@sxqc.com。