【技术标准】车身气密性及白车身用胶技术标准

发表时间:2021-12-02 13:42



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油漆车身气密性主要检测油漆车身密封性能,油漆车身气密性试验主要检测油漆车身各空腔及焊缝是否漏气及泄漏量大小。油漆车身需满足焊装涂胶、涂装涂胶、堵件及胶块设计状态。

气密性验证目的:检测油漆车身油泄漏量是否达到密封性能目标,并检查白车身焊接、涂胶、涂装PVC涂胶及堵件装配是否满足产品要求。

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  技 术 要   求

白车身胶品:采用树脂或橡胶或聚合物为基材,在白车身上主要起到密封、防腐、粘接、减振及降噪等作用,外观主要为均匀膏状或固体形态。


1.胶品特性

按照胶品主要性能和用途的差异进行分类,见表1。

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2.胶品类型

(1)点焊胶和结构胶 涂胶PDM图定义:型号、尺寸定义须完整。其中尺寸定义包括胶体的直径(或高、宽)、涂胶长度及公差,并标注每段胶的总长度。不同部位的胶须有典型断面图,涂胶起止端必须要有放大图进行尺寸标注。

1)避免涂胶不连续。同一涂胶部位的胶体直径定义须统一(特别是手工涂胶情况下)。
2)在同一涂胶部位避免定义2种以上容易混淆的胶种的原则,以免用错胶。
3)车身结构设计:涂胶位置的钣金搭接边宽度建议不小于10mm,以避免装配溢胶问题。
4)搭接边设计避免过于复杂的曲面造型,保证手工涂胶不出现折折弯弯的S形轨迹;有条件的部位,钣金面设计涂胶线便于控制涂胶位置。
5)不得设计钣金缺口,影响涂胶的连续性或导致出现漏胶和流挂问题。
6)涂胶位置距离20mm范围内禁止定义烧CO2焊缝。

(2)2D胶块、拇指胶、密封胶条、隔振胶条 涂胶PDM图定义:型号、尺寸定义须完整。其中尺寸定义包括胶块在钣金上的粘贴位置及尺寸公差。胶块在钣金上粘贴位置,必须以钣金棱线为参照标识不同方向的距离和允许的偏差量。

车身结构设计:对胶块或胶条的位置设计参照标识。在装配粘贴起、末位置,设置涂胶提示标识,如凸台、凸圈、拉延标记等。须注意的是,所有标识不得破坏钣金密封结构。

其他要求:产品部门必须对胶品的膨胀特性进行确认和验证能否充满钣金空腔。


(3)3D胶块 涂胶PDM图定义:考虑到此类胶块一般都是采用孔定位,故PDM图一般能够识别清楚装配的位置和说明装配要点即可。

车身/胶块结构设计:3D胶块在车身钣金上安装一般采用8mm×8mm方孔和φ 6mm的圆孔双卡口结构定位,胶块安装后不明显晃动、不会装反。方孔的角度必须明确,方孔须设置为正方形,保证胶块安装角度正确;胶块的插接结构部分(如卡扣等)必须设置膨胀爪、倒钩,其周边开口尺寸≥10mm×10mm,防止胶块脱落。


(4)隔振胶 涂胶PDM图定义:型号、尺寸定义须完整,其中尺寸定义包括胶块在钣金上的粘贴位置及尺寸公差,并标注每段胶的总长度。不同部位的胶须有典型断面图,涂胶起止端必须要有放大图进行尺寸标注。

1)隔振胶的直径定义要有公差要求,对于特殊部位(如防撞杆和门外板之间)的隔振胶直径以产品验证结果为准。

2)同一涂胶部位的胶体直径定义须统一(特别是手工涂胶情况下)。

3)在同一涂胶部位避免定义两种以上容易混淆胶种的原则,以免用错胶。


车身结构设计:
1)隔振胶的位置和长度必须通过设计涂胶槽来保证。特殊结构无法实现涂胶槽的,必须有专用涂胶夹具保证;四门防撞杆/板涂隔振胶位置,可设置凸圈、拉延标记等。
2)涂胶槽槽宽、槽深的设计要结合胶品膨胀系数对板件间隙起到隔离粘结作用。
3)涂胶位置距离20mm范围内禁止定义烧CO2焊缝。


(5)折边胶 涂胶PDM图定义:型号、尺寸定义须完整。其中尺寸定义包括胶体的直径(或高、宽),其中尺寸定义包括胶块在钣金上的粘贴位置及尺寸公差,并标注每段胶的总长度。不同部位的胶须有典型断面图,涂胶起止端必须要有放大图进行尺寸标注。

1)门盖折边胶的直径和胶中心离外板棱线距离H需进行产品验证确认保证涂装烘烤后不溢胶、不会产生PVC气泡。折边胶的直径定义要有公差要求,距离H不小于6mm。如图1所示。

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2)对于四门总成门锁扣一侧立面包边、前盖和后盖总成与侧围配合的两侧包边、其他一些包边宽度较小部位建议增大离边距离H,实现包边内部空洞化尽可能减少涂装烘烤后溢胶导致PVC气泡现象。

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     胶工艺要求  
1.工艺实现方式

建议采用机器人实现折边胶、点焊胶、结构胶及隔振胶的涂抹,以便保证涂胶轨迹和尺寸的一致性。

特别是同一个涂胶部位定义不同的涂胶尺寸和位置度要求的,必须使用机器人。


2.涂胶工装

1)采取手工涂胶,根据工艺需要增加专用的涂胶支架或者涂胶夹具。产品设计不能设计涂胶线、涂胶槽结构的,必须在规划时考虑涂胶支架或涂胶夹具上增加涂胶导向槽(见图2),便于控制涂胶的位置。

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2)涂胶处,零件的装配方向应该沿涂胶面的垂直方向,否则侧面的滑动会把胶蹭掉,定位设置时需考虑。


3.涂胶施工条件

由于胶品中的环氧树脂会随温度降低而黏度增大,冬季气温较低时会增大打胶难度。结合工厂温度差异,冬季需做好胶品加热工作。

人工胶品加热器使用时间为每年的11月1日到次年的3月30日。烘烤箱的加热温度一般情况下设置在40~55℃,加热温度推荐45℃,具体根据现场实际情况在范围内调整。累计烘烤时间不得超过8h。

手工涂胶一般采用小支胶。对于单支用量大于3台份的涂胶工位,须在操作停顿间隙对胶品进行保温,以免胶品黏度下降、出胶困难。可以在工位增加保温设备(见图3)。

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专用涂胶机涂胶一般采用桶装胶。涂胶机必须有加热功能、温度报警功能。加热温度设置范围一般情况下在20~40℃,加热温度推荐30℃。具体根据现场实际情况在范围内调整。在涂胶机上安装一个低位极限开关,压盘下表面与桶底内表面的距离为2cm左右时换桶,以免空打吸入空气导致断胶。换桶时要注意清洁度,避免杂质混入材料之中,导致出胶嘴堵塞。


4.环境要求

涂胶设备、操作工位设置和现场要满足ISO14000:004环境体系要求。胶枪在不使用时,必须有专用枪架(见图4)。

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枪架上设计残胶收集盒,便于处理,以免影响现场环境。残胶收集盒和空胶桶按照《现场5S管理规定》和《危险废物处置办法》处置。


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车身气密性验证阶段
及验证方法

1.虚拟验证阶段

对涂胶有效搭接面宽度、涂密封胶位置、涂胶轨迹、3D胶块安装可靠性、2D胶块安装可靠性、漏气、水风险点以及车身“老鼠洞”采用数据校核的方法进行验证,重要涂胶工位PDM图上要特别指示,重要涂胶工位原则上需规划机器人涂胶。


2.试制验证及第一轮工艺验证阶段

在数据上校核对气密性有影响的部位,是否在PDM图上有涂胶定义;PDM图对涂胶尺寸、位置定义是否完整,PDM图胶品尺寸公差定义合理性,涂胶工艺保障能力,涂胶样板需要在第一轮工艺验证阶段制作完成。


3.第二轮工艺验证阶段

1)工艺文件核查:作业文件和涂胶样板涂胶尺寸、公差、位置等需要定义完整,作业文件和涂胶样板、涂胶尺寸、公差及位置等要和PDM图一致。
2)工装保障能力:工装、涂胶设备要保证作业标准,如工装有无涂胶和贴胶片标识、导向装置的位置是否符合。
3)涂胶施工条件:涂胶施工条件需要满足,比如加热及保证出胶连续等。
4)涂胶工艺参数:涂胶的工艺参数需要定义,现场验证是否合理(针对机器人涂胶,见涂胶参数表)。
5)涂胶操作性:确认工序拆分方式(避免人工立面打胶,零件的装配方向应该沿涂胶面的垂直方向,尽量将胶涂在有涂胶标识的零件上)。
6)实物与工艺一致性:需要将涂胶零件闭合后再打开确认是否有断胶少胶等。
7)通过总装涉水验证确认车身问题点,逆向改进。
8)量产车身气密性定期抽测进行气密性试验。

4.第三轮工艺验证及工艺优化及维护阶段

1)连续验证记录10台份以上涂胶效果,具体记录内容参见附件《涂胶验证记录表》,并跟踪到涂装总装淋雨试验是否有漏水现象。

2)通过总装涉水验证确认车身问题点,逆向改进。

3)量产车身气密性定期抽测进行气密性试验。


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过程质量要求

工位自检:涂胶后对涂胶的位置及涂胶量进行100%自检,且不能出现断胶情况。焊接成总成后确认是否溢胶。


过程检验:针对过程检验点或CP5检验点能够识别的涂胶部位,须进行100%检查。特别要重点控制溢胶的处置。


剖检检验:分总成及车身总成剖检时需对四门两盖和顶盖的隔振胶及折边胶的有效性进行检验。


原则上出现溢胶必须进行清擦。对经过涂装和总装工艺分析无影响的溢胶部位,不会导致涂装和总装工艺实施困难和质量问题的(如PVC涂抹和制件装配),可以考虑不用清擦。清擦可以采用浸润有机溶剂(比如焊机和夹具的气路润滑油)的干净抹布。


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    结    语   

未来汽车的发展方向是节能环保和轻量化,车身用胶也必然朝着绿色、环保和节能的方向发展。考虑目前大部分车身胶粘剂均为流体膏状物,易污染环境,固体胶逐渐代替流体胶应用在车身,例如密封用胶条、隔振胶带、补强胶片、结构胶片和膨胀胶块等已在部分车企得到了应用与推广。

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作者: 仝辉,邵金金,冯小斌,王知


单位:    奇瑞汽车股份有限公司
本文已在《汽车工艺师》杂志

2021 年第 11 期 “汽车制造” 栏目    P36-P39 发表。

欢迎联系小编索取。

部分图片 来自 “摄图网”  



苏州市压铸技术协会转载自汽车工艺师公众号,如有不妥,联系删除。

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