结构胶和玻璃连接胶对整车刚度的影响

在车身上使用的连接胶中，主要有密封胶、结构胶和玻璃胶。密封胶的功能是密封车身钣金件之间的缝隙，保证密封表面不发生渗透，阻止气流和液体泄漏，以及降低声音的传递。第四章“声学包装”将详细介绍密封胶。结构胶是以热固性树脂、橡胶和聚合物合金为主的胶粘剂，其功能是将同种材料或不同材料牢固地接合在一起，使其达到强度、刚度、碰撞安全、可靠性等方面的要求，比如车身上钣金件之间的黏结。玻璃胶是将风窗玻璃与车身钣金件连接起来，使玻璃与钣金件牢固地粘结在一起，并且提升车身刚度。

结构胶可以代替某些焊接和铆接工艺，在车身上得到了广泛应用。在焊接不能到达的地方、在外观要求不能使用焊接的地方，可以使用结构胶。使用粘结胶的地方能够保证光滑漂亮的外形。它可以在不同材料之间使用，如金属与非金属之间。车身上有几千个焊点，采用结构胶之后，可以减少10%～20%的焊点，而且提高了结构强度，避免了焊接带来的应力集中和焊点撕裂的问题，因此车身重量减轻，成本降低。它还具有良好的抗腐蚀性能、抗冲击性能、耐疲劳性能、密封性能。它还可以增加车身的强度和承载能力，提高了结构的碰撞能的吸收能力，提升了碰撞安全能力。

对NVH来说，结构胶的使用可以提高车身刚度，同时由于重量减轻，使模态频率提升。找两个具有同样焊点和分布的白车身（同样的车身）进行试验，一个没有涂结构胶，另一个在门框、纵梁、底板和置物板上涂了结构胶，如图2-32所示。图2-33是它们的频响函数的比较，有结构胶的车身频率比没有涂结构胶的车身频率提升。通常使用结构胶的车身与没有结构胶的车身相比，刚度能提升20%～40%，频率能提升1～4Hz。

图2-32 在某个车身的门框、纵梁、底板和置物板上使用了结构胶（见彩插）

当然，结构胶并不是完美的，还有许多需要改进的地方，比如高强度、高耐久性和耐高温等方面的能力还需要进一步提升。在汽车装配工序上还需要完善，比如车身焊接工序中使用了结构胶，则后续工序（如涂装）不能给结构胶带来损伤。(www.xing528.com)

图2-33 有和没有结构胶的车身频响函数的比较

与结构胶类似，玻璃胶用来连接风窗玻璃与钣金件。车身的前风窗玻璃框架和后风窗玻璃框架是一个薄弱的框架结构，在车身受到扭力时，这些地方很容易产生扭转变形，从而使车身的扭转刚度降低。当安装了前、后风窗玻璃之后，这些薄弱的框架被玻璃“支撑”起来，承受扭转力矩的能力大大提升。图2-34给出了一组不带风窗玻璃的白车身和加了风窗玻璃之后弯曲刚度和扭转刚度的比较。图2-34a显示加了风窗玻璃之后，白车身的弯曲刚度只提高了一点点，这说明风窗玻璃对车身弯曲刚度的影响很小。图2-34b显示加了风窗玻璃之后，白车身的扭转刚度提高了很多（15%～35%），这说明风窗玻璃对车身扭转刚度的影响非常大。

只有风窗玻璃和钣金件之间的连接很强时，才能使玻璃起到良好的“支撑”作用。对于同样的车身和同样的风窗玻璃，若玻璃胶不同，会使车身的扭转刚度完全不同。