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2023-02-03
摘要: 針對白車身防腐分析方法進(jìn)行了介紹,主要從結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝孔設(shè)計、鍍鋅板應(yīng)用設(shè)計、對上道工序的約束、涂裝膠設(shè)計、注蠟設(shè)計等方面進(jìn)行了分析。
車身防腐是為各大主機廠產(chǎn)品開發(fā)過程中重點關(guān)注的一項質(zhì)量指標(biāo)。防腐性能是車身的重要性能之一,防腐性差,輕則銹蝕影響外觀。重則造成車身腐爛影響汽車安全。損害品牌形象,所以整車防腐性非常重要。一款新產(chǎn)品的開發(fā),各主機廠均有完整的同步工程體系,但對于白車身防腐并不一定均形成完整的分析方法。本文主要總結(jié)新產(chǎn)品車身設(shè)計工作中的防腐分析方法。
新產(chǎn)品車身的防腐能力分析,主要從結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝孔設(shè)計、鍍鋅板應(yīng)用設(shè)計、對上道工序的約束、涂裝膠設(shè)計、注蠟設(shè)計等方面進(jìn)行分析。
車身防腐結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包含車身流水結(jié)構(gòu)設(shè)計及鈑金搭接設(shè)計,車身流水結(jié)構(gòu)設(shè)計不佳或者鈑金搭接缺口過大均會導(dǎo)致白車身(焊縫)進(jìn)水出現(xiàn)銹蝕。
對白車身流水結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,審查好車身流水線路,確保水流沿著車身流水槽可以直接排到地面,避免水流入到車身內(nèi)部或內(nèi)腔。
以發(fā)艙流水槽為例:要求中間高,兩邊低,水從高處向兩邊低處經(jīng)流水口排至地面。最佳流水結(jié)構(gòu)是在流水槽本體鈑金上開設(shè)漏液沉臺孔,見圖 1,從前擋流下的雨水直接從兩側(cè)低點沉臺孔流到地面,不流經(jīng)發(fā)艙邊梁及 A柱區(qū)域,避免焊縫長期接觸雨水導(dǎo)致銹蝕。
若無法設(shè)計圖1的流水結(jié)構(gòu),則可以考慮圖 2所示的流水設(shè)計結(jié)構(gòu),雨水從流水槽經(jīng)發(fā)艙邊梁內(nèi)板流水孔流經(jīng)邊梁內(nèi)部,再通過發(fā)艙邊梁內(nèi)外板鈑金間隙流到地面。此種流水方式雨水會流經(jīng) A 柱內(nèi)板與外板、發(fā)艙邊梁間焊縫,而此處焊縫由于發(fā)艙邊梁外板遮擋涂裝無法打焊縫密封膠,需焊裝打點焊膠密封,且必須保證點焊膠密封嚴(yán)實有效,否則極易出現(xiàn)駕駛艙進(jìn)水或 A 柱積水問題,導(dǎo)致銹蝕。
對鈑金搭接結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,避免積水或者進(jìn)水搭接結(jié)構(gòu)存在。首先是避免進(jìn)水結(jié)構(gòu)設(shè)計,如圖 3 所示,外板包內(nèi)板的結(jié)構(gòu)較內(nèi)板包外板結(jié)構(gòu)更能阻止水汽進(jìn)入焊縫,防腐能力更佳。其次是避免積水結(jié)構(gòu)設(shè)計,如圖 4 所示,后保杠安裝支架與后圍搭接為 L型搭接,容易積水產(chǎn)生銹蝕,則需設(shè)計 3 處的搭接間隙,保證積水可以流下去。
對車身工藝孔設(shè)計進(jìn)行分析,為新車型同步工程中固化的流程,每個主機廠均形成適合自己生產(chǎn)線的詳細(xì)開孔方法,此處不再贅述。表 1為鈑金通電孔常見開孔要求。
對車身鍍鋅板應(yīng)用進(jìn)行分析,要求重點銹蝕部位必須使用鍍鋅板,包括側(cè)圍外板、翼子板及安裝支架、發(fā)艙流水槽、后圍流水槽、車門外板及車門鎖體安裝板、底板縱梁(有不封堵的流水孔)、滑橇孔等部位。
涂裝上道工序為沖壓及焊接,沖壓過程影響涂裝防腐主要為沖壓件的止口毛刺,焊接過程影響涂裝防腐主要有焊接缺陷、焊接膠打膠不良及焊接公差控制不良等問題。
沖壓件毛刺導(dǎo)致的鈑金邊角銹蝕是每款產(chǎn)品或多或少存在的一項問題,涂裝需對沖壓進(jìn)行反提要求,約束止口邊毛刺。
結(jié)合白車身鈑金所處環(huán)境對止口銹蝕風(fēng)險進(jìn)行分析,為避免沖壓打磨工作量過大,造成員工抱怨,影響打磨質(zhì)量,通過類比前期車型沖壓件止口邊銹蝕情況,同時結(jié)合車型實際設(shè)計結(jié)構(gòu),對存在較大銹蝕風(fēng)險的沖壓件要求沖壓對件止口邊進(jìn)行完全打磨,達(dá)到零毛刺狀態(tài):對一般銹蝕風(fēng)險的沖壓件要求沖壓按企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行毛刺控制即可,減少沖壓打磨工作。
白車身焊接缺陷(焊點毛刺、扭曲、焊渣等)、焊接膠打膠不良及焊接公差不滿足均會導(dǎo)致銹蝕問題。
對白車身外露焊點進(jìn)行分析,主要針對頂蓋、后圍流水槽等區(qū)域焊點進(jìn)行約束,要求焊點光滑、無毛刺、無扭曲,同時外觀面無焊渣。焊接的焊接膠涂布在焊接邊、包邊區(qū)域,為鈑金貼合區(qū)域,難以形成完整的電泳膜,但濕氣介質(zhì)可以進(jìn)入,需要焊裝膠進(jìn)行防腐,涂裝需分析確認(rèn)是否所有存在銹蝕風(fēng)險的焊接邊均設(shè)計焊接膠,同時對打膠進(jìn)行約束,要求打膠連續(xù)、充滿焊縫,且在設(shè)計涂裝焊縫膠的焊接邊處不能外溢。對焊接公差的約束,主要針對涂裝識別的老鼠洞(鈑金搭接缺口)問題,根據(jù)老鼠洞的風(fēng)險等級,對焊接公差進(jìn)行不同程度的約束,要求公差向有利于老鼠洞尺寸減小的方向偏移。
老鼠洞風(fēng)險分為3 個等級。高風(fēng)險:1)直接通駕駛艙;2)不直通駕駛艙,通車身空腔,所通空腔處于高銹蝕風(fēng)險區(qū)域,容易出現(xiàn)銹穿、淌黃水問題導(dǎo)致車身功能或外觀下降,如門檻區(qū)域。中風(fēng)險:1)通車身空腔,不直通駕駛艙,所通空腔處于低銹蝕風(fēng)險區(qū)域,不易出現(xiàn)銹穿,且不屬于外觀面區(qū)域,如底板橫梁、縱梁等;2)通焊縫,積水會直接導(dǎo)致焊縫貼合區(qū)域銹蝕。低風(fēng)險:通發(fā)艙。
涂裝膠包含焊縫密封膠及抗石擊膠,焊縫密封膠主要起密封作用,同時具有焊接邊及止口邊防腐的作用,抗石擊膠的主要作用為防石擊。
對焊縫密封膠進(jìn)行分析,首先保證需要密封的焊縫必須設(shè)計焊縫膠,其次一些不需要密封的焊縫,若存在焊接邊 (鍍鋅板與冷軋板焊接、冷軋板與冷軋板焊接)或止口邊(冷軋板)銹蝕風(fēng)險,同樣需設(shè)計焊縫膠,起到防腐作用。
對抗石擊膠進(jìn)行分析,主要根據(jù)整車狀態(tài)石擊區(qū)域鈑金是否外露確定,首先外露的鈑金必須設(shè)計抗石擊膠,其次若鈑金有安裝件遮擋不外露,但二者間隙達(dá)到10 mm以上的,也需設(shè)計抗石擊膠。
必要性:車身防腐性能主要由電泳漆膜保證,但車身鈑金焊接貼死或間隙較小區(qū)域電泳膜很薄甚至不能成膜,防腐能力弱,接觸水汽極易發(fā)生銹蝕。注蠟可有效滲透至鈑金貼合處表面,形成封閉蠟?zāi)?,隔絕水汽提高其防腐性能。
對車身注蠟進(jìn)行分析,首先是注蠟區(qū)域,包含門檻、四門、后輪包、滑橇孔及底板縱梁,這些區(qū)域均存在鈑金貼合導(dǎo)致的電泳不上膜問題 (滑橇孔則是電泳漆膜被鎖緊銷破壞),銹蝕風(fēng)險較大。
其次是注蠟空腔結(jié)構(gòu)及注蠟孔的分析,目前國內(nèi)主流注蠟技術(shù)為(半)自動精準(zhǔn)注蠟技術(shù),要求空腔結(jié)構(gòu)具有良好的貫通性。以門檻為例,門檻內(nèi)部的加強支架等均會影響噴蠟的覆蓋性,門檻被內(nèi)部 4 個支架分割成 5 段空腔,若只根據(jù)蠟槍的噴幅,門檻長 1 600mm 只需設(shè)計3個注蠟孔即可,但是考慮到支架的阻擋,實際上設(shè)計了 5 個注蠟孔,以保證蠟?zāi)︹k金的充分覆蓋。
最后是對注蠟滲透性的分析,注蠟的關(guān)鍵是保護無法電泳成膜的鈑金貼合區(qū)域,蠟的平面滲透性一般為 15~25 mm,若鈑金貼合區(qū)域的貼合寬度>25 mm,則蠟?zāi)o法有效滲透,所以必須約束貼合區(qū)域的貼合竟度,以≤15 mm為最佳。
工藝預(yù)防的主要目的就是前期車型出現(xiàn)的銹蝕問題在新車型上進(jìn)行提前識別和規(guī)避。在進(jìn)行新車型的防腐開發(fā)時,根據(jù)前期車型銹蝕問題,分區(qū)域逐一對新車型數(shù)據(jù)進(jìn)行識別分析,避免前期車型問題重復(fù)。
一款新產(chǎn)品的防腐設(shè)計分析,通過依次對結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝孔設(shè)計、鍍鋅板應(yīng)用設(shè)計、對上道工序的約束、涂裝膠設(shè)計、注蠟設(shè)計進(jìn)行分析及約束,結(jié)合前期車型誘蝕問題點的工藝預(yù)防,就可以達(dá)到防腐設(shè)計要求。
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