韦俊香
佛吉亚柳州汽车座椅销售有限公司 广西 柳州 545616
摘要：随着社会的不断发展和经济的持续攀升，人们对于高质量的汽车需求越来越旺。内饰良好匹配的外在目标就是让客户持续享有愉悦的感官感受。基本上每个项目都有顶衬和立柱的 DTS 配合要求，但诸多项目在开发过程中都有出现顶衬与立柱间隙的问题，严重影响着汽车内饰的整体匹配质量。该风险发生的频次之高，严重度之大深深影响着客户的良好体验。提出合适的解决方案降低该风险的发生甚至消除风险显得愈发重要。这对于提高整车内饰外观质量，提升客户满意度甚至企业竞争力都有着重要意义。
关键词：汽车；顶衬总成；A柱离空
1问题定义
在试制造车或者线上造车的阶段常出现立柱与顶衬在局部区域产生间隙的现象。DTS 对于顶衬与立柱的要求常规都是no gap，不允许有间隙。在顶衬与 A 柱饰板靠近前风挡的拐角区域易出现间隙，且在顶衬和立柱饰板尺寸均符合图纸要求的情况下，仍可能发现上述情况，间隙量一般在 0.25-0.75mm。强行将顶衬进行配修，朝解决问题有利方向进行 tuning 也未必有效，该风险依然存在，随着产量的爬升极有可能批量暴露[1]。
2原因分析
2.1模具设计时未考虑回弹率
顶衬的结构由表皮和基材组成，表皮和基材的选择是顶衬的关键因素，尤其是基材，对顶衬的成型工艺影响很大，对于顶衬的隔音、隔热、耐久性和抗变形性起着决定性的作用。常见的表皮材料一般有 PVC 薄膜、无纺布或针织面料，通常会在表皮后面复合一层软质海棉来改善顶衬成型后的外观效果。目前常用的基材有 PU 复合板材、PP+玻璃纤维、PF+ 纤维、麻纤维板基材、瓦楞纸等，成型顶衬的基材决定了它的加工方法和使用性能。PU 复合板材一般是由无纺布、玻璃纤维、胶膜或胶水和 PU 泡沫复合成的多层材料。PP ＋玻璃纤维基材，可以认为是玻璃纤维填充的 PP 薄板，具有弯曲和拉伸强度高、热膨胀系数小和可回收等优点。PF ＋纤维是将 PF、填充剂（如麻纤维、木纤维或玻璃纤维等）和固化剂混合后，在高温模具中固化成型。瓦楞纸基材对于纸质的要求较高，比如防水、阻燃等。本文中所述某车型顶衬表皮为针织面料，基材为 PU 复合板材，此类型顶衬具有良好的吸音性和耐热性、高温尺寸稳定性和自增强特性等优点，但因其为软质零件，模具设计时应考虑回弹率，但经过核查某车型顶衬模具数据及测量实际模具尺寸后发现，因无法预测到顶衬的回弹方向及变形量，顶衬模具制造商在设计模具时并未考虑回弹率[2]。
2.2顶衬厚度不符合设计要求
经过测量工程师发现遮阳板安装孔处顶衬的厚度仅 3mm，设计要求此处厚度为5mm，此处厚度不够导致遮阳板装配后顶衬被压往上移动，顶衬与 A 柱搭接处型面往上移动，导致顶衬与 A 柱搭接离缝。
2.3顶衬上的支撑结构起不到有效支撑
因顶衬为软质零件，与汽车其它零件相比其强度、尺寸稳定性差，容易变形，因此背部需要贴一些海绵垫块作为支撑，但经过实际测量，对某车型顶衬总成起支撑作用的海绵垫块的尺寸仅 38*36*28 mm，尺寸偏小，对顶衬起不到有效支撑。顶衬与 A 柱靠近前风挡区域出现间隙，其值稳定在0.5mm 左右，对标相关平台的数个项目，顶衬与A柱配合背面缺少泡棉，有的项目通过将泡棉布置在顶衬与车顶钣金上实现泡棉的反向支撑从而将顶衬朝车内挤压进而避免出现 A 柱与顶衬间隙问题，有的项目则将泡棉放置在顶衬与侧围钣金之间，通过仿形泡棉结构（仿制侧围钣金凸型结构） 将泡棉顶住钣金进而反向有效支撑顶衬。由于顶衬材质为植绒材料，较软，易变形，与 A柱配合时，背部若缺少有效的支撑结构则出现间隙的风险会大大增加[3]。
2.4顶衬受外力拉扯导致变形
顶衬总成上集成有顶部线束，顶部线束一端粘贴在顶衬总成上，一端安装在车身钣金上，车型顶衬总成上的顶部线束粘贴点到顶部线束的安装点距离偏短，装配后顶部线束把顶衬型面拉变形。
2.5顶衬安装孔水切割偏移或隐形卡扣座粘贴偏移
顶衬总成是通过隐形卡扣座或外露卡扣（水切割安装孔）固定在车身钣金上的，若水切割偏移或隐形卡扣座粘贴偏移，将导致顶衬在XYZ方向偏移，进而导致顶衬与A柱离开。
3解决方案
3.1 顶衬背部增加仿形泡棉
针对 A 柱与顶衬间隙问题，通过分析可知主要原因是顶衬背部缺少强有力的有效支撑结构，根据相关平台的对标，决定在背面增加泡棉，由于侧气帘的位置相对也较稳定，为了兼顾顶衬与 A 柱靠近前风挡和密封条区域的间隙，泡棉位置布置在顶衬与侧气帘之间。根据实物的线上造车验证，为防止泡棉出现脱落或滑移，将泡棉制造成梯形结构，增大泡棉与侧气帘和侧围钣金的接触面积，实现其有效支撑目的[4]。
3.2 密封条根部筋位减薄
针对 A 柱与顶衬在前后两侧区域的间隙，通过分析可知密封条的包覆力较大，将顶衬挤压塌陷。对此，将密封条包覆顶衬的根部进行减薄验证，数模中密封条根部厚度 2.5mm。分别验证根部厚度为 2.25mm、2.0mm 和1.5mm 时的密封条包覆力，并用相应的密封条装车进行线上验证，得出密封条根部尺寸为 2mm 时，其包覆力小于顶衬的自身抵抗变形的力，实车稳定不再出现间隙，故将密封条的根部厚度由 2.5mm 减薄至了 2.0mm。
3.3 干涉区域避空
通过分析得知 A 柱与顶衬拐角区域的间隙出现的主要原因是 A 柱防翻转筋与侧围外板干涉了。C 柱上饰板上检具状态 OK，满足图纸的控制要求，将侧围外板进行白光扫描，发现侧围外板翻边尺寸偏宽 1.5-2.0mm，由于侧围外板翻边变宽，将 A 柱上饰板与侧围外板预留的约 1mm间隙覆盖掉，并产生了干涉，进一步导致该区域间隙出现。对此，将侧围外板零件整改，翻边宽度朝车外调整约2mm，避免其与 A 柱防翻转筋再出现干涉。
3.4 定位孔由水切割改为模具冲切
通过模具设计变更，将遮阳板定位孔由水切改为冲切，确保孔位一致性。
3.5 制作专用隐形卡扣座装配工装
取消手工粘接卡扣座工艺，制作专用隐形卡扣座装配工装，确保卡扣座安装一致性。
3.4效果检查
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从图1可以看出，措施全部断点后，顶衬与 A 柱的间隙为 0，说明改进措施切实有效。
4结束语
通过对顶衬总成与 A 柱离空问题的分析及改进，得出以下经验，在以后进行产品设计开发时应当注意：在开发过程中应充分分析零件工艺结构的合理性，模具结构的合理性：分析整个零件的翘曲变形位置及翘曲变形量，分析产生翘曲变形的主要原因以制定相应的改进措施，从而减少零件件废品率，提高产品质量，使零部件的设计更加合理，达到优化设计的效果。引起顶衬总成与 A 柱离空问题的可能原因有很多，在分析过程中我们应该针对问题找出所有可能原因，将找出的各要素进行归类、整理，再一一确认，最后找出问题的主要原因。
参考文献:
[1]冯文强.汽车顶衬总成常见质量问题过程控制与改善[J].企业科技与发展,2018(06):39-41.
[2]王连顺.关于汽车内外饰装配问题解决方法的研究[J].时代汽车. 2017（11）：98～ 99.
[3]任重磊,周树武,文哲,张磊金,周磊,危学兵.抽排风烘烤后处理工艺对汽车软内饰零件VOC性能及气味的影响[J].汽车工艺与材料,2017(09):10-16.
[4]俞志强.廖欢.关于汽车内外饰配合质量问题解决方法的研究[J].企业科技与发展.2017（6）：47 ～ 49.