一種門蓋整體式多點(diǎn)涂膠裝置的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

翟尚榮　劉立華

摘要：在汽車制造過程中，涂膠為車身制造的六支柱之一，涂膠質(zhì)量直接影響整車舒適性。文章主要介紹一種門蓋整體式多點(diǎn)涂膠裝置的設(shè)計(jì)及應(yīng)用，以提高門蓋涂膠質(zhì)量，滿足大批量高效率生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：車身涂膠；整體式多點(diǎn)涂膠裝置；涂膠一致性；涂膠效率；汽車制造；門蓋涂膠 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TS943 文章編號(hào)：1009-2374（2015）12-0011-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.12.006

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)汽車舒適性以及減震降噪技術(shù)要求越來越高。在車身制造過程中，門蓋占整車60%的外表面，尺寸大、板材厚度薄而且門蓋外板與內(nèi)板、防撞梁、加強(qiáng)筋之間存在著一定的縫隙，汽車運(yùn)行過程中可能因振動(dòng)而產(chǎn)生噪音，為解決該問題，需要在門蓋外板與內(nèi)加強(qiáng)板之間增加減震密封膠，經(jīng)過設(shè)備加熱固化后，減弱行車中的振動(dòng)和噪聲，以提高整車舒適性。下面針對(duì)公司CN車型門蓋涂膠設(shè)計(jì)一種整體式多點(diǎn)涂膠裝置：

1 現(xiàn)狀

根據(jù)市場(chǎng)需求，公司CN系列車型產(chǎn)能需求較高，門蓋產(chǎn)能壓力較大，其改制前的涂膠現(xiàn)狀如下：

第一，按照涂膠工藝要求，公司CN系列車型每個(gè)門蓋需涂幾十點(diǎn)，四門一蓋共計(jì)118點(diǎn)，均使用單點(diǎn)涂膠槍涂膠，每點(diǎn)涂膠耗時(shí)約1～2秒，單臺(tái)需要212秒，涂膠效率低，嚴(yán)重影響車身產(chǎn)能輸出，如圖1-1所示。

第二，單點(diǎn)涂膠量間距不均勻、涂膠位置偏差較大、涂膠量不一致、涂膠量不夠且易出現(xiàn)漏涂膠問題，影響涂膠質(zhì)量及準(zhǔn)確性，造成返修浪費(fèi)，如圖1-2所示。

第三，單臺(tái)車涂膠118點(diǎn)，擠膠、彎腰次數(shù)過高，人機(jī)工程傷害大，同時(shí)，使用單點(diǎn)涂膠工具，員工操作與焊接工位干涉，存在安全隱患風(fēng)險(xiǎn)，如圖1-3所示。

2 技術(shù)要點(diǎn)、難點(diǎn)

2.1 思路創(chuàng)新

此整體式多級(jí)調(diào)節(jié)涂膠裝置是完全自主設(shè)計(jì)和制造的。根據(jù)公司的低成本高價(jià)值原則，包含32個(gè)涂膠點(diǎn)的簡(jiǎn)單工位不采用機(jī)器人涂膠。如何做到一次性完成多點(diǎn)涂膠的功能成為該技術(shù)的要點(diǎn)，而且公司尚不存在與之接近的現(xiàn)成實(shí)例可以借鑒，只能大膽創(chuàng)新、全新開發(fā)。

根據(jù)涂膠工藝布局進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，先用氣管模擬，再用鐵管或塑料管連接形成整體多點(diǎn)涂膠機(jī)構(gòu)，經(jīng)驗(yàn)證可以正常出膠。

2.2 技術(shù)難點(diǎn)之一：控制涂膠量

涂膠過多會(huì)導(dǎo)致溢膠，污染工位，影響下工序質(zhì)量及生產(chǎn)效率；過少會(huì)產(chǎn)生縫隙，導(dǎo)致密封失敗、車門異響，因此膠量不易控制成為該技術(shù)的難點(diǎn)。

為此該裝置設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)易實(shí)用的出膠量調(diào)節(jié)閥，用于控制每個(gè)管路的出膠量均勻，主要采用沉頭螺母直接從鋼管外面安裝進(jìn)去，通過松緊沉頭螺母來實(shí)現(xiàn)膠量的調(diào)節(jié)。因出膠速度快、管路長(zhǎng)，一級(jí)膠量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)能力有限，所以在實(shí)際生產(chǎn)中采用多級(jí)膠量調(diào)節(jié)閥。經(jīng)生產(chǎn)驗(yàn)證，調(diào)節(jié)效果良好，有效解決控制涂膠量問題。

2.3 技術(shù)難點(diǎn)之二：精確控制位置

門蓋涂膠工藝復(fù)雜，僅發(fā)蓋就涂32點(diǎn)，涂膠位置偏移、漏涂膠等，會(huì)導(dǎo)致減震膠功能失效，影響整車售后質(zhì)量，因此如何保證一次32點(diǎn)的涂膠位置一致性和穩(wěn)定性也是技術(shù)難題。

通過有效利用門蓋內(nèi)板孔、面定位原理，通過3個(gè)定位銷及定位面準(zhǔn)確定位涂膠位置，很好地解決涂膠定位問題。

3 結(jié)構(gòu)及工作原理

整體式多點(diǎn)涂膠裝置的主要結(jié)構(gòu)如圖2所示，其工作原理以發(fā)蓋為例，采用氣動(dòng)平衡葫蘆吊通過吊耳吊掛空中，當(dāng)發(fā)蓋內(nèi)板放置到涂膠工位時(shí)，將主定位銷1、主定位銷2、主定位銷3放置到對(duì)應(yīng)定位孔內(nèi)，同時(shí)定位銷臺(tái)階面與零件貼合，實(shí)現(xiàn)裝置整體定位。人工一只手扶住主體裝置，另一只手用膠槍對(duì)準(zhǔn)Φ20主涂膠管進(jìn)行注膠操作，膠順著主涂膠管到Ⅰ級(jí)蓄膠盒，分出4個(gè)支路，每條支路可通過M10螺釘調(diào)節(jié)出膠量，由于分支長(zhǎng)度不等，通過調(diào)節(jié)閥保證到達(dá)每個(gè)Ⅱ級(jí)蓄膠盒保持同步。Ⅱ級(jí)蓄膠盒通過加強(qiáng)筋固定在主體裝置上保證強(qiáng)度，Ⅱ級(jí)蓄膠盒1、Ⅱ級(jí)蓄膠盒2、Ⅱ級(jí)蓄膠盒3分別有9個(gè)Φ6終端涂膠管，Ⅱ級(jí)蓄膠盒4有8個(gè)Φ6終端涂膠管，終端涂膠管在對(duì)應(yīng)Ⅱ級(jí)蓄膠盒通過M6螺釘調(diào)節(jié)出膠量，確保涂膠均勻。當(dāng)完成一次涂膠，將涂膠裝置放置空中，放好膠槍，進(jìn)入下一工作循環(huán)。改制后的涂膠現(xiàn)場(chǎng)如圖2所示：

4 實(shí)施效果及經(jīng)濟(jì)效益

4.1 提升涂膠質(zhì)量

嚴(yán)格按照涂膠工藝布局設(shè)計(jì)，分級(jí)控制出膠量，保證所有出膠量均勻，間距穩(wěn)定，保證涂膠質(zhì)量一致性；使用該裝置后涂膠準(zhǔn)確度及質(zhì)量合格率由83%提升100%，消除漏涂膠問題，大大降低返修成本。

4.2 提高涂膠效率

整體式多級(jí)調(diào)節(jié)涂膠裝置已應(yīng)用在公司CN系列門蓋焊裝生產(chǎn)線上，之前的單點(diǎn)涂膠工具與整體式多級(jí)調(diào)節(jié)涂膠裝置單臺(tái)涂膠時(shí)間相比是212秒∶49秒，涂膠效率提高到原來的4.3倍，單臺(tái)節(jié)約163秒，依據(jù)人均工資計(jì)算預(yù)計(jì)節(jié)約412390元/年。

4.3 降低涂膠成本

通過多級(jí)調(diào)節(jié)閥，可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況隨時(shí)調(diào)節(jié)出膠量，避免涂膠量過多和過少，確保涂膠均勻、穩(wěn)定，減少了零件的故障率和返修率，降低了生產(chǎn)用膠成本，經(jīng)過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單臺(tái)節(jié)約膠量48g/臺(tái)，預(yù)計(jì)節(jié)約金額344160元/年。

4.4 消除安全隱患，改善人機(jī)工程

該裝置一次性完成涂膠，大大減少?gòu)澭螖?shù)，降低人機(jī)工程傷害，同時(shí)通過工藝及線平衡優(yōu)化，消除與焊接干涉引起的割傷、碰傷等安全隱患。

4.5 性價(jià)比高

整套機(jī)構(gòu)所使用材料為普通鋼管和內(nèi)六角螺栓，采購(gòu)方便，制造成本低廉，便于廣泛使用，同時(shí)由車間主導(dǎo)設(shè)計(jì)制造，省去了外包設(shè)計(jì)與加工制造費(fèi)用，相對(duì)于購(gòu)買自動(dòng)涂膠設(shè)備節(jié)約大量資金。如：某車型發(fā)蓋減震膠使用了專業(yè)公司設(shè)計(jì)的自動(dòng)涂膠系統(tǒng)，造價(jià)75萬。

4.6 標(biāo)準(zhǔn)化操作

更改相關(guān)工位的SOS/JES標(biāo)準(zhǔn)化操作文件，確保員工按標(biāo)準(zhǔn)要求使用多點(diǎn)涂膠工具，保證涂膠量一致及位置正確。更改相關(guān)工位的TPM，增加涂膠工具內(nèi)容點(diǎn)檢，確保涂膠機(jī)構(gòu)有效運(yùn)行，滿足生產(chǎn)過程中涂膠量

一致。

5 結(jié)語

整體式多點(diǎn)涂膠裝置已經(jīng)投入到我公司CN系列車型門蓋生產(chǎn)中使用，收到了很好的效果反饋，同時(shí)該涂膠裝置的成功開發(fā)大大增強(qiáng)了公司在涂膠工藝方面的經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)備，培養(yǎng)和鍛煉了一批年輕并具有創(chuàng)新精神的技術(shù)人員和技師隊(duì)伍，推動(dòng)了企業(yè)創(chuàng)新精神的持續(xù)進(jìn)步，對(duì)公司后續(xù)車型的涂膠工藝具有很高的借鑒價(jià)值，其簡(jiǎn)單性、高適應(yīng)性的特點(diǎn)極易在未來眾多車型涂膠工藝中得到廣泛推廣。

參考文獻(xiàn)

[1] 聞邦椿.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[2] 楊永萍.汽車減振降噪控制技術(shù)的研究[J].蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2006，（4）.

[3] 郝江，楊光，蔡文華.焊裝車身涂膠現(xiàn)狀淺析及新型膠應(yīng)用介紹[A].2012年安徽省汽車工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C].2012.

作者簡(jiǎn)介：翟尚榮（1984-），男，山西芮城人，上汽通用五菱汽車股份有限公司助理工程師，研究方向：白車身尺寸控制、車身質(zhì)量問題解決、焊接質(zhì)量管理、降本增效，車間現(xiàn)場(chǎng)持續(xù)改進(jìn)、MD/ME技改等。

（責(zé)任編輯：周 瓊）