汽車(chē)車(chē)身焊裝線(xiàn)涂膠質(zhì)量控制研究

滕琳 石清芳 李建軍

【摘 要】文章以車(chē)身焊裝膠為例，從焊裝膠自身材料特性、使用環(huán)境、涂膠設(shè)備及生產(chǎn)工藝過(guò)程等方面詳細(xì)介紹了在汽車(chē)車(chē)身焊裝線(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中涂膠質(zhì)量控制的經(jīng)驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】汽車(chē)；車(chē)身焊裝線(xiàn)；涂膠；質(zhì)量控制

【中圖分類(lèi)號(hào)】U466 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2016）01-0047-03

車(chē)身是汽車(chē)的重要組成部分，作為整車(chē)生產(chǎn)制造的核心內(nèi)容，在微型客車(chē)生產(chǎn)過(guò)程中，為了提高車(chē)門(mén)、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、后備廂、頂篷等抵抗正面、側(cè)面沖擊的效果，會(huì)在這些位置增加防撞梁和加強(qiáng)筋來(lái)提高強(qiáng)度。在防撞梁與車(chē)門(mén)之間需要填充膨脹膠料來(lái)保證其相互之間的黏接，以降低汽車(chē)行駛過(guò)程中產(chǎn)生的震動(dòng)和噪音。車(chē)身的減震、密封、防腐是車(chē)輛的重要質(zhì)量指標(biāo)之一，它的好壞在很大程度上取決于涂膠質(zhì)量的控制，并且直接影響到乘坐的舒適性。隨著上汽通用五菱汽車(chē)股份有限公司業(yè)務(wù)的不斷擴(kuò)展及其車(chē)型和汽車(chē)高端配置的增加，對(duì)車(chē)身的涂膠效果就有了更高的要求。因此，控制好涂膠效果對(duì)于提高汽車(chē)的全面質(zhì)量具有重要的意義。

本文主要從常見(jiàn)的涂膠方式和涂膠設(shè)備方面研究車(chē)身焊裝線(xiàn)涂膠質(zhì)量的控制，并簡(jiǎn)單地介紹當(dāng)前汽車(chē)行業(yè)中普遍使用的幾種涂膠方式和涂膠設(shè)備。

1 膠料成分特性

LWBOND40B-F二合一焊裝膠（簡(jiǎn)稱(chēng)焊裝膠）是一種以PVC樹(shù)脂、丁腈橡膠為基材的膨脹型、無(wú)溶劑、單組分膠粘劑，具有耐水洗脫性和耐過(guò)烘性。根據(jù)企業(yè)的需求，膠的密度可設(shè)定在1.2～1.6 g/cm3。在試驗(yàn)溫度條件下，焊裝膠膨脹率為40%～60%，拉伸強(qiáng)度≥1.0 MPa。

焊裝膠在油面鋼板表面有良好的附著力和優(yōu)秀的抗流掛能力，并且有合適的強(qiáng)度和膨脹率，以及突出的穩(wěn)定性和較高的閃點(diǎn)，固化后的黏接劑有優(yōu)良的穩(wěn)定性。

2 膠料使用環(huán)境

焊裝膠主要應(yīng)用于汽車(chē)車(chē)門(mén)、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、后備廂、頂篷等內(nèi)外板與加強(qiáng)梁之間的減震黏接，起到黏接和減震的作用，能夠有效防腐和密封。常溫下，焊裝膠通過(guò)高壓壓縮空氣使用手動(dòng)或氣動(dòng)擠膠槍擠涂。

北方溫度落差變化較大，夏季氣溫高、濕度大，膠的流動(dòng)性好，同等壓力下出膠速度恒定，涂膠質(zhì)量可以保持在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)；冬季由于氣溫較低、濕度低，常溫下膠的流動(dòng)性減弱，膠槍出膠速度慢，單位時(shí)間內(nèi)擠出的出膠量變少，而且涂膠條不容易粘連在零件上，實(shí)際涂膠尺寸偏向標(biāo)準(zhǔn)涂膠尺寸下限。

為了避免低溫帶來(lái)的涂膠質(zhì)量下降問(wèn)題，可以采用將膠料預(yù)熱或使用帶有加熱效果的膠槍的方式來(lái)涂膠。當(dāng)溫度較高時(shí)，相應(yīng)地減小使用壓力即可抵消膠料流動(dòng)性變大引起的出膠增多。

3 涂膠工藝設(shè)備

常見(jiàn)的涂膠設(shè)備主要有2種：氣動(dòng)膠槍和涂膠泵。氣動(dòng)膠槍使用支裝膠通過(guò)高壓空氣推動(dòng)后部槍蓋出膠，出膠慢，但出膠速度比較平緩。

涂膠泵（如圖1所示）為近年來(lái)汽車(chē)行業(yè)較流行的涂膠設(shè)備，主要由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、升降氣缸、加熱包和流量計(jì)4個(gè)部分組成，一般采用氣動(dòng)或電動(dòng)馬達(dá)來(lái)給泵機(jī)提供動(dòng)力。1 MPa壓力可以增壓至65 MPa的壓力。當(dāng)達(dá)到需求的增壓比后，膠料經(jīng)過(guò)下位泵往復(fù)抽送進(jìn)入輸膠管從膠槍膠嘴擠出。涂膠泵使用的氣源壓力高，可以提供長(zhǎng)時(shí)間高流量的膠料輸送。

涂膠泵運(yùn)行時(shí)，泵機(jī)輸入端的氣源壓力大，終端膠料的泄壓就顯得尤為重要。關(guān)閉膠槍觸動(dòng)扳機(jī)后，膠槍內(nèi)部形成空間較小的封閉腔體，來(lái)自后續(xù)膠料的壓力持續(xù)擠壓，直到腔體內(nèi)壓力與泵機(jī)排膠壓力相接近，達(dá)到平衡狀態(tài)。此時(shí)，扳動(dòng)扳機(jī)，膠料的瞬時(shí)釋放壓力超過(guò)膠槍可控范圍，導(dǎo)致涂膠一開(kāi)始會(huì)出現(xiàn)小范圍堆積，兩端大、中間小，膠條呈啞鈴狀。連續(xù)涂膠一段時(shí)間后，腔體內(nèi)的壓力得到釋放，再次達(dá)到平衡，出膠狀態(tài)開(kāi)始穩(wěn)定連續(xù)。

在頂棚頂梁等位置，啞鈴狀涂膠會(huì)出現(xiàn)零件安裝后擠壓膠料導(dǎo)致膠溢出的現(xiàn)象，這不僅會(huì)影響內(nèi)部飾件的安裝，而且還會(huì)造成膠料的成本浪費(fèi)。為了徹底改善此類(lèi)問(wèn)題，在涂膠泵輸入端增加穩(wěn)壓閥門(mén)來(lái)平衡氣源壓力，在膠槍出膠端增加齒輪泵流量計(jì)，這樣，每次扳動(dòng)膠槍扳機(jī)均可以按照設(shè)定值出膠，從根源上避免了出膠不均勻的現(xiàn)象。

4 涂膠方式

根據(jù)操作方式的不同，主要有以下2種涂膠方式：一種是人工手動(dòng)涂膠，另外一種是機(jī)器人自動(dòng)涂膠（如圖2所示）。

手動(dòng)涂膠是指員工手持氣動(dòng)膠槍在工藝位置涂膠。優(yōu)點(diǎn)是涂膠方式靈活，可以適應(yīng)各種車(chē)型的生產(chǎn)；缺點(diǎn)是涂膠過(guò)程完全由人工實(shí)現(xiàn)，節(jié)拍低，而且人員操作的不穩(wěn)定性無(wú)法保證涂膠的一致性和涂膠質(zhì)量，尤其在生產(chǎn)啟停交接階段，前后兩個(gè)狀態(tài)的涂膠質(zhì)量差異較大。

機(jī)器人自動(dòng)涂膠方式與手動(dòng)涂膠方式類(lèi)似，區(qū)別在于自動(dòng)涂膠是將膠槍安裝到機(jī)械手上，按照提前設(shè)定的控制程序，由機(jī)械手沿控制軌跡完成涂膠。由于整個(gè)涂膠過(guò)程均由電控程序控制，所以涂膠質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)重復(fù)性和一致性的效果好。由此延伸出另一種自動(dòng)涂膠方式：部分汽車(chē)企業(yè)使用機(jī)械手抓取零件沿著固定的膠槍來(lái)移動(dòng)零件的方式涂膠，其工作原理與機(jī)器人自動(dòng)涂膠方式的工作原理相似。

目前，國(guó)內(nèi)的先進(jìn)汽車(chē)企業(yè)多采用機(jī)器人自動(dòng)涂膠（如圖2所示）方式，不僅涂膠質(zhì)量高，而且生產(chǎn)節(jié)拍也可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整。

按單個(gè)零件的涂膠次數(shù)來(lái)劃分，又可分為以下2種涂膠方式：?jiǎn)吸c(diǎn)多次涂膠和多點(diǎn)單次涂膠。前者每次涂膠一個(gè)點(diǎn)，多次操作完成涂膠；后者對(duì)照零件需要涂膠的位置加工涂膠輔助模具，校正每個(gè)出膠口的出膠速度和位置后，采用簡(jiǎn)單的半自動(dòng)程序一次完成多點(diǎn)涂膠。

多點(diǎn)單次涂膠的生產(chǎn)效率高，節(jié)拍快，多應(yīng)用于大批量同一種類(lèi)的零件的涂膠。

5 工藝過(guò)程管理

涂膠遍及車(chē)身多個(gè)零件，如車(chē)門(mén)加強(qiáng)板、頂棚頂梁、側(cè)圍加強(qiáng)筋等，以上零件的涂膠由焊裝制造工程師根據(jù)下發(fā)的焊接工藝編制每一個(gè)涂膠工位的操作標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)書(shū)，稱(chēng)之為標(biāo)準(zhǔn)操作單（簡(jiǎn)稱(chēng)SOS）。標(biāo)準(zhǔn)操作單規(guī)定了零件的涂膠順序、涂膠位置、涂膠尺寸及員工操作規(guī)范等內(nèi)容。將涂膠的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)寫(xiě)入標(biāo)準(zhǔn)操作單中，可以使員工在生產(chǎn)操作過(guò)程中有效控制涂膠質(zhì)量。同時(shí)，員工對(duì)上下工位涂膠零件實(shí)施“三不原則”，即不接受涂膠缺陷、不制造涂膠缺陷、不傳遞涂膠缺陷，并在檢查質(zhì)量時(shí)實(shí)行自檢和互檢，大大提高了涂膠質(zhì)量。

焊裝車(chē)間在涂膠工藝設(shè)備的管理上推行“5S”管理方式，即整理、整頓、清掃、清潔、素養(yǎng)。通過(guò)“5S”管理，涂膠設(shè)備得到有效保養(yǎng)，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，既保證涂膠的尺寸、效果，同時(shí)又減少浪費(fèi)，提高工作效率，更重要的是，避免了員工的馬虎心態(tài)，并增強(qiáng)員工的責(zé)任心。

6 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)開(kāi)展各類(lèi)涂膠質(zhì)量評(píng)比活動(dòng)，每月評(píng)出“涂膠質(zhì)量之星”，提高員工的質(zhì)量意識(shí)，促進(jìn)了涂膠質(zhì)量的提高。各項(xiàng)活動(dòng)的順利開(kāi)展，使產(chǎn)品質(zhì)量較以前躍上了一個(gè)新的臺(tái)階，得到廣大用戶(hù)的認(rèn)可。從市場(chǎng)反饋回來(lái)的信息表明，用戶(hù)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求隨著時(shí)代的發(fā)展而越來(lái)越高，這就要求企業(yè)必須不斷地提高全體員工的質(zhì)量意識(shí)及操作水平。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]王會(huì)香，孫全穎.自動(dòng)涂膠機(jī)械手的PLC控制[J].哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2000（7）.

[2]吳榮并，杜潤(rùn)生.自動(dòng)涂膠機(jī)伺服控制系統(tǒng)的研制[J].機(jī)床與液壓，2004（7）.

[3]劉民青.簡(jiǎn)易涂膠機(jī)的研制[J].工藝裝備，2004（2）.

[4]王吉芳，郭桂蘭.自動(dòng)涂膠機(jī)的研制[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2009（6）.

[責(zé)任編輯：陳澤琦]