汽車后市場(chǎng)用金屬維修件試驗(yàn)內(nèi)容淺析

王靈龍，劉偉，王斌

(中國(guó)汽車技術(shù)研究中心有限公司，天津 300300)

0 引言

我國(guó)已發(fā)展成全球汽車消費(fèi)大國(guó)，隨著近幾年汽車產(chǎn)業(yè)格局的調(diào)整變化，未來(lái)幾年我國(guó)必然朝汽車后市場(chǎng)大國(guó)邁進(jìn)。汽車后市場(chǎng)的利潤(rùn)在歐美汽車行業(yè)中占比很高，但目前我國(guó)經(jīng)銷商的后市場(chǎng)收入的占比不足12%，與美國(guó)約42%的占有率相比還有很大的發(fā)展空間[1]。經(jīng)過(guò)30年的發(fā)展，美國(guó)車主習(xí)慣使用的原廠件已近半被后市場(chǎng)件取代。這些數(shù)據(jù)變化的背后零部件認(rèn)證機(jī)構(gòu)起到了較大的推動(dòng)作用，如美國(guó)合格汽車零件協(xié)會(huì)(The Certified Automotive Parts Association，CAPA)等公共的第三方美國(guó)后市場(chǎng)認(rèn)證要求科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，為后市場(chǎng)件的廣泛使用提供了質(zhì)量保證。美國(guó)的后市場(chǎng)件的試驗(yàn)和認(rèn)證方式是國(guó)內(nèi)參考借鑒的良好范例[2-3]。本文作者從技術(shù)的角度出發(fā)，簡(jiǎn)要介紹相關(guān)部件的試驗(yàn)方法，希望達(dá)到拋磚引玉的作用，為提升我國(guó)后市場(chǎng)配件的性能提供參考。

1 CAPA認(rèn)證部件試驗(yàn)內(nèi)容簡(jiǎn)介

美國(guó)合格汽車零件協(xié)會(huì)(CAPA)采用比對(duì)試驗(yàn)的方式進(jìn)行質(zhì)量控制。事故(維修)車輛的受損部件除功能部件，如車燈、發(fā)泡橡膠、保險(xiǎn)杠、散熱水箱等需要針對(duì)性進(jìn)行性能試驗(yàn)外，其他內(nèi)容按金屬、塑料及無(wú)紡布的基礎(chǔ)性能、關(guān)鍵尺寸要求進(jìn)行試驗(yàn)，通過(guò)比對(duì)來(lái)判定是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。因CAPA的技術(shù)文件不是按國(guó)內(nèi)通常的思路以部件為對(duì)象進(jìn)行技術(shù)內(nèi)容的敘述，為方便介紹，作者以常見(jiàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)罩(見(jiàn)圖1)作為典型維修件案例進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)項(xiàng)目的介紹。

圖1 發(fā)動(dòng)機(jī)罩樣品

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋一般是以金屬外板和內(nèi)板通過(guò)膠粘及焊接等方式固聯(lián)的復(fù)合結(jié)構(gòu)，外板邊緣卷邊包裹內(nèi)板避免銳邊外露，結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。按CAPA的要求，金屬部件試驗(yàn)的主要內(nèi)容分為三部分：整體的尺寸及外觀質(zhì)量、構(gòu)成部件主體材質(zhì)的性能和除主體之外材質(zhì)的性能等，其中表1所示是以發(fā)動(dòng)機(jī)罩為例的金屬材料部件的外觀及尺寸的具體要求。

表1 發(fā)動(dòng)機(jī)罩外觀及尺寸檢查

表2是發(fā)動(dòng)機(jī)罩的關(guān)于具體部件的材質(zhì)或加工工藝相關(guān)的試驗(yàn)內(nèi)容。采用的方法是先從試驗(yàn)樣品的整體或局部采樣，然后進(jìn)行性能試驗(yàn)，并與來(lái)自原廠件的樣塊的性能進(jìn)行比對(duì)。通常在發(fā)動(dòng)機(jī)罩上，會(huì)安裝一定數(shù)量的附件滿足一定的功能要求，這些附件有用來(lái)連接焊接的鉸鏈或通過(guò)過(guò)盈配合固定到主體結(jié)構(gòu)上的螺母或螺栓，也有用來(lái)鎖緊用的罩蓋鎖扣以及其他功能的緊固件或五金件，表3是對(duì)這些附件的基本性能要求。

表2 發(fā)動(dòng)機(jī)罩基材試驗(yàn)項(xiàng)目

表3 發(fā)動(dòng)機(jī)罩附屬件試驗(yàn)項(xiàng)目

以上是以發(fā)動(dòng)機(jī)罩為對(duì)象介紹的關(guān)于金屬部件的試驗(yàn)內(nèi)容。針對(duì)車輛上使用的不同的金屬部件，所涉及的檢測(cè)內(nèi)容會(huì)與部件本身的工藝、涂層等要求有些許差異，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求增減相關(guān)檢測(cè)內(nèi)容。此處不重點(diǎn)闡述相關(guān)內(nèi)容，后文有部分內(nèi)容介紹。另外像發(fā)動(dòng)機(jī)罩這種影響車輛外觀的所有部件(或者還兼具使用的功能部件，如車燈、后視鏡等)都需要進(jìn)行合車試驗(yàn)，以保證裝車后不影響車輛外觀及基本功能。合車試驗(yàn)采用的方法是將待認(rèn)證的后市場(chǎng)部件安裝到適用車型上進(jìn)行間隙和面差測(cè)量，并與原車間隙和面差相比較，所有偏差不應(yīng)超過(guò)1.5 mm。另外檢查具備其他整車功能的部件(車燈、后視鏡等)是否能按預(yù)期正常工作，也是合車試驗(yàn)的重要內(nèi)容。

2 材料及附件性能試驗(yàn)案例介紹

在了解金屬部件試驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，作者按CAPA的相關(guān)要求對(duì)部分車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)罩進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn)。發(fā)動(dòng)機(jī)罩的特點(diǎn)是外板材料單一、簡(jiǎn)單，內(nèi)板結(jié)構(gòu)復(fù)雜。圖2是發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)板的示意圖。其中W1～W4是內(nèi)板相關(guān)附件，各個(gè)附件根據(jù)工藝特點(diǎn)均應(yīng)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的檢測(cè)。在進(jìn)行試驗(yàn)前，應(yīng)按需要的項(xiàng)目對(duì)樣品進(jìn)行分區(qū)并切割，同時(shí)需要保證足夠的試樣按要求進(jìn)行各內(nèi)容的測(cè)試。

發(fā)動(dòng)機(jī)罩外板材質(zhì)比對(duì)試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表4，鎖扣的抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)見(jiàn)圖3，鉚接強(qiáng)度測(cè)試見(jiàn)圖4，緊固件焊接強(qiáng)度測(cè)試見(jiàn)圖5，測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)表5。

圖2 某車型發(fā)動(dòng)機(jī)罩裁樣分區(qū)示意

表4發(fā)動(dòng)機(jī)罩外板材質(zhì)比對(duì)試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)

項(xiàng)目原廠件數(shù)據(jù)比對(duì)件數(shù)據(jù)變化判定要求判定平均厚度0.676 mm0.693 mm0.001 7%>0滿足要求是否鍍鋅是是必須鍍鋅滿足要求光學(xué)光譜分析成分1 005/1 0091005材質(zhì)相同滿足要求機(jī)械性能平均拉伸強(qiáng)度359 MPa332 MPa-7.5%>-15%滿足要求平均屈服強(qiáng)度399 MPa386 MPa-3.3%>-10%滿足要求

|圖3 鎖扣的抗拉強(qiáng)度試驗(yàn) 圖4 鉚接強(qiáng)度測(cè)試 圖5 緊固件焊接強(qiáng)度測(cè)試

表5 附件材料及焊接強(qiáng)度的性能統(tǒng)計(jì)

一般來(lái)講發(fā)動(dòng)機(jī)罩出廠狀態(tài)均有底漆，對(duì)有涂層的發(fā)動(dòng)機(jī)罩等部件，應(yīng)進(jìn)行漆面涂層相關(guān)的試驗(yàn)。對(duì)涂層的試驗(yàn)要求主要有以下4項(xiàng)：黏性、易碎程度、固化效果及耐濕度后的黏性。其中黏性試驗(yàn)是指在試樣上畫(huà)格后用指定黏性的膠帶粘貼后撕下，觀察底漆脫落情況；易碎程度試驗(yàn)是指用硬幣以45°角劃刻試件表面，觀察漆膜脫落痕跡；固化效果試驗(yàn)是指用有機(jī)溶劑擦拭試件表面，觀察漆膜脫落情況；濕度后黏性是指經(jīng)96 h的濕熱環(huán)境后復(fù)測(cè)黏性[4-8]。此發(fā)動(dòng)機(jī)罩樣品的底漆試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 涂層性能測(cè)試結(jié)果統(tǒng)計(jì)

3 合車試驗(yàn)案例介紹

構(gòu)成部件的材料及附件性能滿足試驗(yàn)要求后，CAPA才允許對(duì)該部件進(jìn)行合車試驗(yàn)。合車試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)使用車輛相關(guān)的部件進(jìn)行檢查，如有磕碰或變形等，可更換必要的零件來(lái)保證車輛盡可能接近車輛原始狀態(tài)。對(duì)更換安裝完畢的試驗(yàn)部件，滿足車輛的安裝要求后，使用塞尺和面差儀進(jìn)行間隙、面差的測(cè)量，如實(shí)記錄各測(cè)點(diǎn)的測(cè)試結(jié)果。合車試驗(yàn)時(shí)，如果存在安裝孔的位置偏差、安裝的難易程度或車身上的特征部位等與原廠件存在差異，這些內(nèi)容也應(yīng)如實(shí)記錄并進(jìn)行客觀評(píng)估[4,9]。圖6和圖7是某國(guó)內(nèi)車型的原廠件和后市場(chǎng)配套件的發(fā)動(dòng)機(jī)罩合車試驗(yàn)照片，表7是兩種不同來(lái)源配件的最大間隙和面差測(cè)量結(jié)果匯總。為了充分比對(duì)試驗(yàn)產(chǎn)品的客觀情況，一般會(huì)對(duì)原廠件、供應(yīng)商件進(jìn)行間隙和面差測(cè)量，然后對(duì)兩件需要試驗(yàn)的產(chǎn)品進(jìn)行間隙和面差測(cè)量，最后采用平均結(jié)果比對(duì)的方法來(lái)減小隨機(jī)事件帶來(lái)的影響。

圖6 發(fā)動(dòng)機(jī)罩合車試驗(yàn)(原廠件) 圖7 發(fā)動(dòng)機(jī)罩合車試驗(yàn)(后市場(chǎng)件)

表7最大間隙&面差偏差mm

項(xiàng)目供應(yīng)商件后市場(chǎng)件1后市場(chǎng)件2平均偏差判定要求判定間隙4.83.35.04.15-0.65±1.5滿足要求面差-0.50.10.80.450.95±1.5滿足要求

圖8和圖9的曲線是表7的試驗(yàn)過(guò)程數(shù)據(jù)曲線，可以直觀地看出間隙和面差的測(cè)試結(jié)果及變化。按CAPA的試驗(yàn)要求，合車試驗(yàn)的同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)罩也以目視的方式進(jìn)行了外觀是否有氣泡、褶皺等基本檢查。

圖8 測(cè)量結(jié)果比對(duì)曲線(間隙)

圖9 面差測(cè)量結(jié)果比對(duì)曲線(面差)

4 結(jié)語(yǔ)

美國(guó)在汽車后市場(chǎng)的成功經(jīng)驗(yàn)給國(guó)內(nèi)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展提供了很好的借鑒。CAPA等組織采用的后市場(chǎng)部件的認(rèn)證方式主要是與原廠配件比對(duì)的方式來(lái)約束后市場(chǎng)部件的性能[10]，這種方法有著天然的優(yōu)勢(shì)，世界上現(xiàn)有的認(rèn)證也基本采用這一思路。就CAPA標(biāo)準(zhǔn)中試驗(yàn)的要求，主要是以材料和工藝進(jìn)行標(biāo)

準(zhǔn)的分類，這與國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)系列中以不同產(chǎn)品進(jìn)行分類的習(xí)慣存在一定差異，國(guó)內(nèi)技術(shù)人員可以在學(xué)習(xí)、吸收的基礎(chǔ)上標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)內(nèi)容的同時(shí)也應(yīng)中國(guó)化相關(guān)技術(shù)內(nèi)容。本文作者僅以發(fā)動(dòng)機(jī)罩為典型部件進(jìn)行了金屬材料的試驗(yàn)內(nèi)容介紹，至于車輛上大量使用的塑料件，或由金屬和塑料構(gòu)成的功能部件因文章篇幅的原因未作提及。作者希望能通過(guò)簡(jiǎn)單的介紹引起國(guó)內(nèi)專家對(duì)該領(lǐng)域的關(guān)注并促進(jìn)國(guó)內(nèi)后市場(chǎng)產(chǎn)品的試驗(yàn)及認(rèn)證的發(fā)展。