简析汽车钢化玻璃自爆原因分析

1、简析汽车钢化玻璃自爆原因分析【摘要】随着经济的发展，汽车的使用越来越普及，同时人们对汽车技术及 性能的要求也越来越高。诸如汽车钢化玻璃的自爆，对汽车性能有一定影响。然而 造成玻璃自爆的原因乂是是多种多样的，本文从生产实际出发探讨了造成汽车玻璃 自爆的多种因素，这些因素包括了车身的变形、玻璃本身的质量、设计尺寸、生产 装配工艺和用户的使用等。通过对这些因素的分析以便给设计，生产装配和用户使 用提供参考。【关键词】汽车，玻璃自爆，汽车性能Analyses of the Car Steel Glass spontaneous explosionAbstract: With economic deve

2、lopment, 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

3、of 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 referenceKey words: car, glass spontaneous explos

4、ion, automotive performance1汽车玻璃简述汽车玻璃一般采用硅玻璃，其中主要成分氧化硅的含量超过70%,其余山氧 化钠、氧化钙、镁等组成，通过浮法工艺制成。在制作过程中，材料加热到1500°C温度时融化，溶液通过1300°C左右的精炼区时浇注到悬浮槽（液态锡） 上，冷却到600°C左右，在此阶段形成质量特别好的平行的两面平面体上面是溶液 平面，下面时液态锡上平面），在通过冷却区域后形成玻璃并切割成规定尺寸。然 后玻璃进一步加工成钢化玻璃或夹层玻璃。加工成的成品汽车玻璃，从外观上看应 该没有明显的气泡和划痕，应该符合国家汽车玻璃安全标准1。汽

5、车玻璃按照加工工艺分为：夹层玻璃、区域钢化玻璃、钢化玻璃、中空安 全玻璃以及塑玻复合材料；按照应用部位的不同可以分为风窗玻璃和风窗以外玻 璃，LI前汽车前风窗玻璃一般采用夹层玻璃，前风窗以外的玻璃一般采用钢化玻 璃。本论文主要简述汽车钢化玻璃自爆的原因分析，其余玻璃的原因分析方法和 钢化玻璃的分析类似。2汽车玻璃自爆分析汽车玻璃自爆原因有很多种，本文主要从板金变形，玻璃设计尺寸，生产装 配工艺和用户的使用等四个方面分析了汽车玻璃自爆的原因。2. 1飯金变形汽车在设计过程中，玻璃的安装面与板金的止口边应均匀一致，但是，由于 车身锻金设讣结构不够合理或者锻金的材质偏软，造成车身锻金止口边强度偏低，

6、 玻璃安装后，车身变形，玻璃周边受力不均，发生自爆。玻璃自爆后，为了分析是否山于车身变形而造成的玻璃自爆，首先量取玻璃 与车身锻金之间的间隙是否均匀，初步判断自爆的原因；然后扫描车身锻金止口 边，将扫描的点云数据与设计3D图纸进行对比分析，查看实物与图纸之间的差 值，来判断是否山于锻金的变形而造成玻璃自爆。如根据市场反馈某款车型尾门玻 璃自爆率较高，而对该车型尾门飯金进行的分析。粉色是点云绿色是数模图1尾门点云与图纸对比将扫描的点云与3D图纸找三个稳定的安装孔位，捏合圆，用三个圆心定下坐 标系。相对应的取数模中安装孔，通过其圆心定下一个坐标系。把两坐标系重合， 保证点云与数模贴合的准确性。通过

7、此法得出的尾门点云与图纸对比图片如图1所 示。沿玻璃弧面线截50个断面，在于玻璃接触面上，点云断面线与数模断面线的 差值，负值表示点云低于数模，正值反之，如图2：t Mb丫顾»0心图2断面线对比通过对比可以发现尾门板金已经发生变形，对玻璃自爆产生影响，但是是否 是主要因素，还需要对玻璃本身进行进一步的分析。2. 2玻璃设计尺寸22D几甸尺寸外麦4BlkBtR(fxK-)TttjcLP上弦策K严叶5访 W<3彳、矢豪金泉丰径3。儿内丧if瑋长SLI快檢事RFU上就SL2上血丹问人】任恥E上Ekb,小0耳号边5uenp2ttEAvSXS-P,-J：y txn2 X.少 J二匸“ 2

8、: 丫盘 2图3玻璃特性分析项U图3是我们对玻璃特性进行分析的所有项U ,其中对玻璃自爆影响最大的就 是玻璃拱高和曲率半径，为了区分纵向和横向，一般我们乂将拱高分为球面（纵 向）和拱高（横向）2. 2. 1玻璃球面玻璃在成型的过程中，首先要将玻璃加热到比较软能够变形的状态，如果球 面越大，那么在成型过程中就要求有较高的温度，其次是在成型过程中，成型的时 间比较长，这样玻璃受模具压制的时间也较长，玻璃应力受到影响，易产生自爆； 即玻璃球面越大，玻璃的自爆概率也会相应增大。玻璃曲率半径曲率半径是直接影响到玻璃球面及拱高大小的主要因素之一。玻璃曲率半径 越小，工艺难度越大玻璃的自爆概率也会相应增大2

9、. 2. 3玻璃面积为了获得良好的视野，现代汽车玻璃面积正在不断增大，面积越大，对工艺 要求越高，玻璃自爆的儿率也就相应的加大。2. 3生产装配工艺2. 3.1玻璃自身原因玻璃中含有硫化傑结晶物，硫化傑夹杂物一般以结晶的小球体存在，直径在 （0.12）mm.3外表呈金属状，已知理论上的iS在375°C时有一相变过程，从高温 状态的a -NiS A方晶系转变为低温状态0-三方晶系过程中，伴随出现2.38% 的体积膨胀，这一结构在室温时保存下来。如果以后玻璃受热就可能迅速出现a B态转变。如果这些杂物在钢化玻璃受张应力的内部，则体积膨胀会引起自发 炸裂。如果室温时存在« -Ni

10、S,经过数年数月也会慢慢转变到B态，在这一相 变过程中体积缓慢增大未必造成内部破裂。2. 3. 2钢化过程参数设置钢化过程参数设置不合理，影响钢化效果，可以通过观察碎片状态是否合格 判定钢化参数设置是否合理。碎片状态，一般国标1是40380 （片），其数值 越低越好，该数值通过控制生产过程中的各项参数来实现改变的。2. 3. 3装配工艺由于多数主机厂采用的是人工打胶及安装，打胶的质量（均匀性、厚度等） 与装配工的经验及态度密切相关。由于装车后玻璃胶的固化会产生体积的变化，这 样对玻璃会有一个拉力。如果打胶及装配力不均匀，会造成装车后玻璃受力不均， 易产生自爆；玻璃装车后与板金件接触，如果打胶不

11、到位造成装车后玻璃与板金件接触， 装车后在开车过程中玻璃不断受到锻金件的冲击，易产生自爆;玻璃与车框不匹配，如果玻璃吻合度误差较大或者车框不稳定，造成装车后 玻璃中车框不匹配，这样在装车后就有很大的力作用在玻璃上，易产生自爆。2.4使用方面车辆出售给消费者后，消费者为了能够达到更好的遮阳效果，一般会采取加 贴遮阳膜。而玻璃经过加热烘弯炉加工后，内部分子在常温状态已经趋于稳定状 态，但是在贴遮阳膜时，局部瞬时温度会高达160°C,使得玻璃内部应力被局部破 坏，就失去了原平衡状态，从而为以后的自爆埋下了隐患；贴遮阳膜后，在阳光的直接照射下，山于遮阳膜具有吸热功能，造成玻璃表 面的温度增加，玻璃受热后造成玻璃内部的iS迅速从a -13转变，引起体积膨 胀而出现自爆；同时山于遮阳膜与玻璃的膨胀系数相差约10倍，遮阳膜吸热后会破坏玻璃表 面的应力，造成应力不均，从而易产生自爆。3结论玻璃自爆的原因是多种多样的，本文通过对飯金变形，玻璃设计尺寸，生产 装配工艺和用户使用等四个方面分析了造成汽车玻璃自爆的原因，通过对这些因素 的分析，为设计，生产装配和用