尾門涂膠開裂分析及改進(jìn)研究

陳志耀

【摘 要】某車型在生產(chǎn)制造過程中發(fā)現(xiàn)尾門涂膠開裂嚴(yán)重。通過對(duì)零件結(jié)構(gòu)、零件狀態(tài)及生產(chǎn)狀態(tài)、生產(chǎn)操作的分析得出了尾門涂膠開裂的原因，針對(duì)問題產(chǎn)生的原因提出了優(yōu)化工藝等解決方案，經(jīng)整車路試及子系統(tǒng)耐久試驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果表明該優(yōu)化方案可解決尾門尾燈處涂膠開裂問題。

【關(guān)鍵詞】尾門;涂膠開裂;路試耐久;子系統(tǒng)耐久;鈑金翹起

【中圖分類號(hào)】U463.834 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2019）07-0043-04

0 引言

從主體上講，制造汽車所使用的材料90%左右是鋼材，假設(shè)不給汽車涂膠，汽車的壽命會(huì)大打折扣。涂膠可以保護(hù)汽車不受到腐蝕。隨著新型材料上市，涂膠保護(hù)的作用越來越大。涂膠主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)室，發(fā)動(dòng)機(jī)蓋門，行李箱等板結(jié)合部位（槽、門框和門蓋）區(qū)域等。

尾門涂膠為汽車四大工藝中涂裝工藝的其中一序，主要作用是起到防水、隔音、降低噪音、防止腐蝕。尾門涂膠開裂將造成尾門防水效果下降、漏水漏灰、尾門腐蝕等問題，同時(shí)降噪水平下降，用戶使用體驗(yàn)差。

本文對(duì)某車型尾門在造車過程中出現(xiàn)的尾門涂膠開裂案例進(jìn)行分析，從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和加工工藝方面進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，并通過試驗(yàn)對(duì)方案進(jìn)行驗(yàn)證。

1 問題描述及原因分析

1.1 尾門涂膠開裂問題

某車型在整車制造過程中發(fā)現(xiàn)尾門尾燈處涂膠有開裂問題，開裂長(zhǎng)度為15～25 mm。同時(shí)，在線下車庫中，同樣發(fā)現(xiàn)多輛車出現(xiàn)尾門涂膠開裂問題。該問題極易引起漏水、漏灰，從而升級(jí)成銹蝕問題（如圖1所示）。

1.2 尾門生產(chǎn)過程

因?yàn)槲查T膠裂是在整車制造過程發(fā)現(xiàn)開裂，所以必定是生產(chǎn)過程的某一些環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題。尾門的生產(chǎn)過程如下：{1}尾門外板、尾門內(nèi)板及尾門加強(qiáng)板類零件通過焊接、包邊等組成尾門總成;{2}尾門總成跟隨白車身過涂裝電泳、涂膠、上面漆，烘烤后送入總裝;{3}送入總裝后，在尾門上裝配尾燈、擾流板、外裝飾板、打螺栓等;{4}待零件裝配完畢后檢查下線。

1.3 問題原因分析

運(yùn)用“5 W”方法分析，通過分析尾燈處涂膠開裂的各個(gè)相關(guān)因素，分析問題的癥結(jié)點(diǎn)，得出8個(gè)末端因素進(jìn)行要因確認(rèn)（如圖2所示）。

1.3.1 員工未按SOS操作

對(duì)員工操作進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)抽查（一天抽檢3次，每次4件），現(xiàn)場(chǎng)未發(fā)現(xiàn)有員工不按要求操作的現(xiàn)象，操作均符合SOS標(biāo)準(zhǔn)化操作要求，操作記錄如圖3所示。

由以上檢查結(jié)果可以知道，通過檢查員工SOS操作，均符合操作要求。因此可以判斷，員工操作不符合標(biāo)準(zhǔn)不能作為尾門涂膠開裂的要因。

1.3.2 尾燈螺母安裝風(fēng)槍扭力過大

尾門B燈兩個(gè)安裝點(diǎn)安裝緊固件為M6六角法蘭螺母，標(biāo)準(zhǔn)扭力為（4.0±0.5）N。

總裝處核查尾門尾燈兩個(gè)安裝點(diǎn)安裝工具扭力發(fā)現(xiàn)，尾門尾燈安裝風(fēng)槍符合現(xiàn)扭力要求，為（4.0±0.5）N，且通過扭力扳手測(cè)試，發(fā)現(xiàn)扭力大小符合要求（如圖4所示）。

由以上檢查結(jié)果可以知道，通過扭力扳手測(cè)試，扭力大小符合要求。因此可以判斷，尾燈螺母安裝風(fēng)槍扭力過大不能作為尾門涂膠開裂的要因。

1.3.3 尾門內(nèi)板沖壓變形

檢測(cè)尾門內(nèi)板匹配尾門尾燈加強(qiáng)板的面是否符合設(shè)計(jì)要求，公差范圍為±0.75 mm。查看現(xiàn)階段尾門內(nèi)板的檢測(cè)報(bào)告，并在現(xiàn)場(chǎng)抽查零件進(jìn)行檢測(cè)，記錄如圖5所示。

由圖5中的數(shù)據(jù)可以知道，尾門內(nèi)板匹配尾燈加強(qiáng)板的面偏差在公差范圍內(nèi)，即符合設(shè)計(jì)要求。因此可以判斷，尾門內(nèi)板沖壓變形不能作為尾門涂膠開裂的要因。

1.3.4 尾燈加強(qiáng)板不合設(shè)計(jì)

尾燈加強(qiáng)板與尾門內(nèi)板搭接面設(shè)計(jì)要求為公差值小于0.5 mm。

隨機(jī)對(duì)供應(yīng)商處零件進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如圖6所示。

以上結(jié)果表明，尾燈加強(qiáng)板與設(shè)計(jì)相符，尾燈加強(qiáng)板與尾門內(nèi)板搭接面設(shè)計(jì)要求為公差值均小于0.5 mm。因此可以判斷，尾燈加強(qiáng)板不合設(shè)計(jì)不能作為尾門涂膠開裂的要因。

1.3.5 尾門內(nèi)板剛度/強(qiáng)度不足

通過對(duì)該車尾門內(nèi)板進(jìn)行CAE分析，分析結(jié)果需滿足現(xiàn)有設(shè)計(jì)要求（如圖7所示）。

由圖7中的數(shù)據(jù)可知，不管是尾門的剛度還是尾門強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)要求。因此，尾門強(qiáng)度/剛度不能作為尾門涂膠開裂的要因。

1.3.6 尾門尾燈安裝螺母錐墊過小

尾門尾燈螺母邊界距離尾門包邊邊界僅有2mm，且開裂位置均在螺母?jìng)?cè)，此處未有包邊。尾燈安裝螺母錐墊大小為φ13 mm，查使用現(xiàn)錐墊大小的螺母與加大錐墊大小后尾燈涂膠開裂的故障率對(duì)比（如圖8所示）。

通過核查使用不同錐墊大小的螺母，對(duì)比涂膠開裂故障率，各測(cè)試15臺(tái)車，結(jié)果如下：尾燈安裝螺母錐墊大小為φ13 mm時(shí)，故障率為11/15×100%=73%;尾燈安裝螺母錐墊大小為φ16 mm時(shí)，故障率為3/15×100%=20%（如圖9所示）。

從檢測(cè)數(shù)據(jù)上得到，尾門尾燈安裝螺母錐墊為φ16 mm時(shí)，大大降低了尾門尾燈涂膠開裂的故障率。因此可以判斷，尾門尾燈安裝螺栓過小，是造成尾門涂膠開裂的主要因素之一。

1.3.7 尾燈涂膠厚度不足

尾門尾燈處涂膠厚度要求符合標(biāo)準(zhǔn)要求，涂膠厚度要求為（2±1）mm（如圖10所示）。

隨機(jī)抽取30件尾門進(jìn)行檢測(cè)涂膠厚度，并做30臺(tái)車涂膠厚度按照標(biāo)準(zhǔn)要求實(shí)施，結(jié)果記錄如圖11所示。

抽查記錄可以看出，涂裝涂膠厚度均達(dá)到（2±1）mm的要求，在按標(biāo)準(zhǔn)要求厚度涂膠后，30臺(tái)車中有10臺(tái)為故障件，較大程度降低了涂膠開裂故障率。因此可以判斷，尾門尾燈涂膠厚度不足，是造成尾門涂膠開裂的主要因素之一。

1.3.8 尾燈螺母安裝后尾門內(nèi)板鈑金翹起

通過對(duì)故障車的檢查分析，我們發(fā)現(xiàn)以下問題：{1}檢查故障車發(fā)現(xiàn)，故障車涂膠開裂處均在尾燈螺母安裝點(diǎn)旁;{2}未安裝尾燈螺母時(shí)，尾門尾燈涂膠開裂故障率為0;{3}用手感知，故障車開裂處鈑金明顯較合格車翹起。

發(fā)現(xiàn)尾門內(nèi)板鈑金翹起后，對(duì)鈑金進(jìn)行了一些補(bǔ)救，后續(xù)尾門涂膠開裂的故障率下降了70%。

由以上檢查結(jié)果可知，當(dāng)解決尾門內(nèi)板翹起后，尾門涂膠開裂故障率下降。因此可以判斷，尾燈螺母安裝后尾門內(nèi)板鈑金翹起，是造成尾門涂膠開裂的主要因素之一。

2 問題解決措施及工藝改進(jìn)方案設(shè)計(jì)

根據(jù)上述8種末端因素檢查后，可以歸納出導(dǎo)致尾門膠裂有3種要因：{1}尾門尾燈安裝螺母錐墊過小;{2}尾燈涂膠厚度不足;{3}尾燈螺母安裝后尾門內(nèi)板鈑金翹起。解決3種要因是解決該故障的最有效的途徑，針對(duì)此分析，設(shè)計(jì)以下3種解決方案（如圖12所示）：方案一：更換一顆尾門尾燈安裝螺母，由錐墊大小為φ13 mm更改為φ16 mm。方案二：按照工藝要求，將尾門涂膠厚度按設(shè)計(jì)需求涂。方案三：{1}在尾門涂膠開裂處更改焊點(diǎn)位置，同時(shí)增加焊點(diǎn)，保證鈑金貼合;{2}增加結(jié)構(gòu)膠，以增加加強(qiáng)板與尾門內(nèi)板的貼合度。

3 方案效果分析及驗(yàn)證

通過實(shí)施上述的3種解決方案，小批量進(jìn)行造車，驗(yàn)證是否下線車輛還會(huì)重復(fù)出現(xiàn)相同故障或?qū)Ρ裙收下?，再選取其中多輛車進(jìn)行整車路試耐久、子系統(tǒng)耐久試驗(yàn)，驗(yàn)證完畢后，若涂膠問題沒有重復(fù)發(fā)生，則可以推進(jìn)更改。

3.1 效果分析

在通過臨時(shí)造車整改，將3種方案均實(shí)施完畢后，隨機(jī)檢查線下100臺(tái)車輛的尾門涂膠開裂情況。經(jīng)檢查，試驗(yàn)效果良好，100臺(tái)車中未發(fā)現(xiàn)有尾門涂膠開裂的問題。證明該方案可行性高（如圖13所示）。

3.2 路試分析

多臺(tái)車整車完成45 000 km，其中壞路里程17 000 km路試耐久里程后，檢查尾門涂膠情況發(fā)現(xiàn)，尾門涂膠未出現(xiàn)開裂情況（如圖14所示）。

3.3 子系統(tǒng)耐久分析

將實(shí)施了3種解決方案的尾門總成裝配在子系統(tǒng)耐久臺(tái)架上，完成45 000次尾門子系統(tǒng)耐久循環(huán)試驗(yàn)，檢查尾門涂膠開裂情況發(fā)現(xiàn)，尾門涂膠未出現(xiàn)開裂痕跡（如圖15所示）。

通過路試與子系統(tǒng)耐久循環(huán)試驗(yàn)驗(yàn)證，同時(shí)實(shí)施3種方案能有效地解決尾門涂膠開裂問題。而在僅實(shí)施某一方案的情況下，在要因檢查時(shí)也已驗(yàn)證，可以改善涂膠開裂問題，但是無法完全解決。因此在以質(zhì)為本的前提下，必須將問題完全解決，需要同時(shí)實(shí)施3種方案。3種方案實(shí)施驗(yàn)證結(jié)果表明，驗(yàn)證方案有效，可以推進(jìn)更改。

4 總結(jié)

本文針對(duì)尾門涂膠開裂問題，分析了問題產(chǎn)生的原因，設(shè)計(jì)了3個(gè)解決方案，并分別做了試驗(yàn)驗(yàn)證。試驗(yàn)結(jié)果表明：只有3個(gè)解決方案同時(shí)實(shí)施的情況下才能完全解決問題。

本文主要結(jié)合工作中某車型出現(xiàn)的一些問題作為案例，從中總結(jié)了汽車尾門涂膠開裂問題的原因，歸納了問題的原因分析查找的基本方法，為新產(chǎn)品及其他車型的涂膠開裂問題解決提供了思路和參考。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]蔡小坤，孫小貞，潘麗娟，等.焊縫密封膠開裂案例解析與對(duì)策[C].第十一屆河南省汽車工程科技學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集，2014.

[2]梁榮董，炳薛，江段.關(guān)于汽車PVC焊縫密封膠開裂的研究[J].現(xiàn)代涂料與涂裝，2017（12）.

[3]王官府，邸鵬偉，谷長(zhǎng)志，等.PVC焊縫密封膠開裂問題分析及對(duì)策[J].涂料工業(yè)，2015（11）.

[責(zé)任編輯：鐘聲賢]