簡(jiǎn)析汽車鋼化玻璃自爆原因分析

1、簡(jiǎn)析汽車鋼化玻璃自爆原因分析【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車的使用越來(lái)越普及，同時(shí)人們對(duì)汽車技術(shù)及性能的要求也越來(lái)越高。諸如汽車鋼化玻璃的自爆，對(duì)汽車性能有一定影響。然而造成玻璃自爆的原因又是是多種多樣的，本文從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)探討了造成汽車玻璃自爆的多種因素，這些因素包括了車身的變形、玻璃本身的質(zhì)量、設(shè)計(jì)尺寸、生產(chǎn)裝配工藝和用戶的使用等。通過(guò)對(duì)這些因素的分析以便給設(shè)計(jì)，生產(chǎn)裝配和用戶使用提供參考?！娟P(guān)鍵詞】汽車，玻璃自爆，汽車性能Analyses of the Car Steel Glass spontaneous explosionAbstract: With economic developme

2、nt, the use of cars has become more widely, and the automotive technology and performance requirements is increasing. Such as spontaneous explosion which has some influence on car performance. However, there are many kinds of reasons for this phenomenon. In this article we discussed many factors of

3、spontaneous explosion. Such as body deformation,the quality of the glass, design dimensions, the production assembly process, users and so on.Through analysis of these factors in order to give the design, production assembly and users to provide reference.Key words: car, glass spontaneous explosion,

4、automotive performance1 汽車玻璃簡(jiǎn)述汽車玻璃一般采用硅玻璃，其中主要成分氧化硅的含量超過(guò)70%，其余由氧化鈉、氧化鈣、鎂等組成，通過(guò)浮法工藝制成。在制作過(guò)程中，材料加熱到1500溫度時(shí)融化，溶液通過(guò)1300左右的精煉區(qū)時(shí)澆注到懸浮槽（液態(tài)錫）上，冷卻到600左右，在此階段形成質(zhì)量特別好的平行的兩面平面體上面是溶液平面，下面時(shí)液態(tài)錫上平面），在通過(guò)冷卻區(qū)域后形成玻璃并切割成規(guī)定尺寸。然后玻璃進(jìn)一步加工成鋼化玻璃或夾層玻璃。加工成的成品汽車玻璃，從外觀上看應(yīng)該沒(méi)有明顯的氣泡和劃痕，應(yīng)該符合國(guó)家汽車玻璃安全標(biāo)準(zhǔn)1。汽車玻璃按照加工工藝分為：夾層玻璃、區(qū)域鋼化玻璃、鋼化玻璃、中

5、空安全玻璃以及塑玻復(fù)合材料；按照應(yīng)用部位的不同可以分為風(fēng)窗玻璃和風(fēng)窗以外玻璃，目前汽車前風(fēng)窗玻璃一般采用夾層玻璃，前風(fēng)窗以外的玻璃一般采用鋼化玻璃。本論文主要簡(jiǎn)述汽車鋼化玻璃自爆的原因分析，其余玻璃的原因分析方法和鋼化玻璃的分析類似。2 汽車玻璃自爆分析汽車玻璃自爆原因有很多種，本文主要從鈑金變形，玻璃設(shè)計(jì)尺寸，生產(chǎn)裝配工藝和用戶的使用等四個(gè)方面分析了汽車玻璃自爆的原因。2.1 鈑金變形汽車在設(shè)計(jì)過(guò)程中，玻璃的安裝面與鈑金的止口邊應(yīng)均勻一致，但是，由于車身鈑金設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不夠合理或者鈑金的材質(zhì)偏軟，造成車身鈑金止口邊強(qiáng)度偏低，玻璃安裝后，車身變形，玻璃周邊受力不均，發(fā)生自爆。玻璃自爆后，為了分析是

6、否由于車身變形而造成的玻璃自爆，首先量取玻璃與車身鈑金之間的間隙是否均勻，初步判斷自爆的原因；然后掃描車身鈑金止口邊，將掃描的點(diǎn)云數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)3D圖紙進(jìn)行對(duì)比分析，查看實(shí)物與圖紙之間的差值，來(lái)判斷是否由于鈑金的變形而造成玻璃自爆。如根據(jù)市場(chǎng)反饋某款車型尾門玻璃自爆率較高，而對(duì)該車型尾門鈑金進(jìn)行的分析。粉色是點(diǎn)云綠色是數(shù)模 圖1 尾門點(diǎn)云與圖紙對(duì)比將掃描的點(diǎn)云與3D圖紙找三個(gè)穩(wěn)定的安裝孔位，捏合圓，用三個(gè)圓心定下坐標(biāo)系。相對(duì)應(yīng)的取數(shù)模中安裝孔，通過(guò)其圓心定下一個(gè)坐標(biāo)系。把兩坐標(biāo)系重合，保證點(diǎn)云與數(shù)模貼合的準(zhǔn)確性。通過(guò)此法得出的尾門點(diǎn)云與圖紙對(duì)比圖片如圖1所示。沿玻璃弧面線截50個(gè)斷面，在于玻璃接觸

7、面上，點(diǎn)云斷面線與數(shù)模斷面線的差值,負(fù)值表示點(diǎn)云低于數(shù)模，正值反之，如圖2：Z=1380 ：最小值：1.97最大值：3.69平均值：2.6Z=1260 ：最小值：2.216最大值：2.458平均值： 2.285Z=1060 ：最小值：1.64最大值：2.157平均值：1.74Z=1380 ：最小值：2.834最大值：3.145平均值：3.015Z=1260 ：最小值：3.53最大值：3.674平均值：3.574Z=1060：最小值：3.69最大值：4.133平均值：3.77 Y=0 ：最小值：-0.02最大值：-0.255平均值：-0.096 Y=-280 ：最小值：-0.367最大值：-0.

8、827平均值：-0.609 Y=280 ：最小值：0.114最大值：0.814平均值：0.451 Y=600 ：最小值：2.988最大值：3.283平均值：3.059 Y=-600 ：最小值：0.588最大值：1.034平均值：0.761Y= -560 Z=1440：最小值：2.923最大值：3.319平均值：3.17Y= 560 Z=1440：最小值：2.94最大值：4.57平均值：3.48Y= -665 Z=1000：最小值：3.3最大值： 3.92平均值：3.41Y= -665 Z=1000：最小值：0.65最大值：1.34平均值：0.98圖2 斷面線對(duì)比通過(guò)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)尾門鈑金已經(jīng)發(fā)生

9、變形，對(duì)玻璃自爆產(chǎn)生影響，但是是否是主要因素，還需要對(duì)玻璃本身進(jìn)行進(jìn)一步的分析。2.2玻璃設(shè)計(jì)尺寸2圖3 玻璃特性分析項(xiàng)目圖3是我們對(duì)玻璃特性進(jìn)行分析的所有項(xiàng)目，其中對(duì)玻璃自爆影響最大的就是玻璃拱高和曲率半徑，為了區(qū)分縱向和橫向，一般我們又將拱高分為球面（縱向）和拱高（橫向）玻璃球面 玻璃在成型的過(guò)程中，首先要將玻璃加熱到比較軟能夠變形的狀態(tài)，如果球面越大，那么在成型過(guò)程中就要求有較高的溫度，其次是在成型過(guò)程中，成型的時(shí)間比較長(zhǎng)，這樣玻璃受模具壓制的時(shí)間也較長(zhǎng)，玻璃應(yīng)力受到影響，易產(chǎn)生自爆；即玻璃球面越大，玻璃的自爆概率也會(huì)相應(yīng)增大。玻璃曲率半徑 曲率半徑是直接影響到玻璃球面及拱高大小的主要因

10、素之一。玻璃曲率半徑越小，工藝難度越大玻璃的自爆概率也會(huì)相應(yīng)增大玻璃面積為了獲得良好的視野，現(xiàn)代汽車玻璃面積正在不斷增大，面積越大，對(duì)工藝要求越高，玻璃自爆的幾率也就相應(yīng)的加大。2.3 生產(chǎn)裝配工藝2.3.1玻璃自身原因玻璃中含有硫化鎳結(jié)晶物，硫化鎳夾雜物一般以結(jié)晶的小球體存在，直徑在(0.12)mm。外表呈金屬狀，已知理論上的NiS在375時(shí)有一相變過(guò)程，從高溫狀態(tài)的-NiS六方晶系轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏貭顟B(tài)-Ni三方晶系過(guò)程中，伴隨出現(xiàn)2.38的體積膨脹，這一結(jié)構(gòu)在室溫時(shí)保存下來(lái)。如果以后玻璃受熱就可能迅速出現(xiàn)態(tài)轉(zhuǎn)變。如果這些雜物在鋼化玻璃受張應(yīng)力的內(nèi)部，則體積膨脹會(huì)引起自發(fā)炸裂。如果室溫時(shí)存在NiS

11、，經(jīng)過(guò)數(shù)年數(shù)月也會(huì)慢慢轉(zhuǎn)變到態(tài)，在這一相變過(guò)程中體積緩慢增大未必造成內(nèi)部破裂。2.3.2鋼化過(guò)程參數(shù)設(shè)置鋼化過(guò)程參數(shù)設(shè)置不合理，影響鋼化效果，可以通過(guò)觀察碎片狀態(tài)是否合格判定鋼化參數(shù)設(shè)置是否合理。碎片狀態(tài)，一般國(guó)標(biāo)1是40380（片），其數(shù)值越低越好，該數(shù)值通過(guò)控制生產(chǎn)過(guò)程中的各項(xiàng)參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)改變的。 2.3.3裝配工藝由于多數(shù)主機(jī)廠采用的是人工打膠及安裝，打膠的質(zhì)量（均勻性、厚度等）與裝配工的經(jīng)驗(yàn)及態(tài)度密切相關(guān)。由于裝車后玻璃膠的固化會(huì)產(chǎn)生體積的變化，這樣對(duì)玻璃會(huì)有一個(gè)拉力。如果打膠及裝配力不均勻，會(huì)造成裝車后玻璃受力不均，易產(chǎn)生自爆；玻璃裝車后與鈑金件接觸，如果打膠不到位造成裝車后玻璃與鈑金

12、件接觸，裝車后在開(kāi)車過(guò)程中玻璃不斷受到鈑金件的沖擊，易產(chǎn)生自爆；玻璃與車框不匹配，如果玻璃吻合度誤差較大或者車框不穩(wěn)定，造成裝車后玻璃中車框不匹配，這樣在裝車后就有很大的力作用在玻璃上，易產(chǎn)生自爆。2.4使用方面車輛出售給消費(fèi)者后，消費(fèi)者為了能夠達(dá)到更好的遮陽(yáng)效果，一般會(huì)采取加貼遮陽(yáng)膜。而玻璃經(jīng)過(guò)加熱烘彎爐加工后，內(nèi)部分子在常溫狀態(tài)已經(jīng)趨于穩(wěn)定狀態(tài)，但是在貼遮陽(yáng)膜時(shí)，局部瞬時(shí)溫度會(huì)高達(dá)160，使得玻璃內(nèi)部應(yīng)力被局部破壞，就失去了原平衡狀態(tài)，從而為以后的自爆埋下了隱患； 貼遮陽(yáng)膜后，在陽(yáng)光的直接照射下，由于遮陽(yáng)膜具有吸熱功能，造成玻璃表面的溫度增加，玻璃受熱后造成玻璃內(nèi)部的NiS迅速?gòu)霓D(zhuǎn)變，引起體積膨脹而出現(xiàn)自爆；同時(shí)由于遮陽(yáng)膜與玻璃的膨脹系數(shù)相差約10倍，遮陽(yáng)膜吸熱后會(huì)破壞玻璃表面的應(yīng)力，造成應(yīng)力不均，從而易產(chǎn)生自爆。 3結(jié)論玻璃自爆的原因是多種多樣的，本文通過(guò)對(duì)鈑金變形，玻璃設(shè)計(jì)尺寸，生產(chǎn)裝配工藝和用戶使用等四個(gè)方面分析了造成汽車玻璃自爆的原因，通過(guò)對(duì)這些因素的分析