商用車發(fā)動(dòng)機(jī)涂裝工藝設(shè)計(jì)分析

楊麗君 魏芳璽

摘 要： 以提升商用車發(fā)動(dòng)機(jī)涂裝作業(yè)水平為目標(biāo)，分析涂裝工藝設(shè)計(jì)工作的實(shí)施情況，分別從涂裝準(zhǔn)備工作、涂裝設(shè)計(jì)流程、設(shè)計(jì)應(yīng)用三個(gè)方面展開(kāi)討論，明確涂裝工藝在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中的重要性，以期能夠提高商用車發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞： 商用車;發(fā)動(dòng)機(jī);涂裝工藝;機(jī)器人噴涂

中圖分類號(hào)： TK406? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.10.025

0 引言

商用車的發(fā)動(dòng)機(jī)是行駛的重要部件，比較常見(jiàn)的有商用車、乘用車兩種，一般乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)選擇鋁合金鑄造成型的方式，不需要涂裝處理，而商用車發(fā)動(dòng)機(jī)則多以鑄鐵件為主，和乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)存在差別，設(shè)計(jì)完成之前必須要組織涂裝，要求同時(shí)保證功能性與美觀性。隨著社會(huì)環(huán)境保護(hù)工作的深入實(shí)施，環(huán)保節(jié)能也成為商用車發(fā)動(dòng)機(jī)涂裝設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，需要在今后涂裝設(shè)計(jì)中加強(qiáng)重視。

1 涂裝準(zhǔn)備工作

商用車發(fā)動(dòng)機(jī)的涂裝設(shè)計(jì)通常是將產(chǎn)品作為具體的導(dǎo)向，在設(shè)計(jì)初期采集涂裝設(shè)計(jì)需要的信息，例如產(chǎn)品種類、質(zhì)量目標(biāo)以及參數(shù)設(shè)置等[1]。除此之外，還要對(duì)環(huán)境保護(hù)、政策法律、所在地氣候條件等宏觀信息加以重視。采集更加完善的信息，可以保證商用車發(fā)動(dòng)機(jī)涂裝工藝設(shè)計(jì)方案的完整性與合理性。

2 商用車發(fā)動(dòng)機(jī)涂裝工藝設(shè)計(jì)流程

商用車發(fā)動(dòng)機(jī)涂裝工藝設(shè)計(jì)包括產(chǎn)品外觀與防腐處理這兩個(gè)方面，具體的設(shè)計(jì)流程如下：

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)涂裝上線。裝配指定區(qū)域內(nèi)工作人員利用專業(yè)掛鉤固定發(fā)動(dòng)機(jī)，在常溫升降機(jī)的操作下輸送工件到涂裝車間，要求在輸送線的下方安裝安全網(wǎng)，保證工作人員的人身安全。

（2）放油。發(fā)動(dòng)機(jī)上線之前安裝放油工位，結(jié)合車間現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定放油工位。工作人員通過(guò)電動(dòng)工具將發(fā)動(dòng)機(jī)底部的放油螺栓拆卸，并且在工位的下部位置放置接油盤，通過(guò)油的重力作用進(jìn)入到容器中，采用專業(yè)泵與管路，將其輸送至機(jī)油處理間[2]。

（3）脫脂前遮蔽。前處理階段采用酸堿類的化學(xué)藥劑，很容易導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的核心零部件受到侵蝕，如果情節(jié)比較嚴(yán)重還會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部零部件發(fā)生損壞。所以處理前需要設(shè)定遮蔽工位，采用人工作業(yè)的形式在零部件外部包裝塑料袋或者非金屬材料，做好防護(hù)工作。

（4）熱水洗。利用熱水洗可以獲得更加理想的脫脂效果，并且完成基體表面預(yù)熱、清洗工作。

（5）預(yù)脫脂與脫脂。工業(yè)水內(nèi)部摻加脫脂劑，將發(fā)動(dòng)機(jī)表面附著油污、灰塵等雜質(zhì)去除。

（6）水洗。發(fā)動(dòng)機(jī)表面經(jīng)過(guò)清洗脫脂之后，如果夾縫中依然有殘留液體存在，需要繼續(xù)水洗，保證基體潔凈度[3]。設(shè)置水洗工位數(shù)量應(yīng)該按照實(shí)際需求，通常以2～3道水洗比較合理。如果條件允許，脫脂處理后的第1道水洗建議采用熱水洗的方式，可以保證發(fā)動(dòng)機(jī)涂裝質(zhì)量。

（7）硅烷除銹。如果生產(chǎn)線對(duì)工藝與產(chǎn)品定位的要求比較嚴(yán)格，可以增設(shè)硅烷除銹這一流程，保證產(chǎn)品防腐性能。我國(guó)在商務(wù)車發(fā)動(dòng)機(jī)涂裝設(shè)計(jì)生產(chǎn)線當(dāng)中，完成脫脂處理后傳統(tǒng)方式是進(jìn)行鐵系、鋅系磷化處理，但是面臨更為嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)要求，應(yīng)該采用硅烷處理的方式代替磷化處理。除銹方面可以在沒(méi)有處理過(guò)的基材表面增加保護(hù)層。針對(duì)一些散件供貨，如果零部件產(chǎn)品自帶底漆，由于其本身的防腐性能較強(qiáng)，所以涂裝環(huán)節(jié)可以將該流程取消。

（8）吹水與烘干。通過(guò)壓縮空氣進(jìn)行手動(dòng)、自動(dòng)吹水，將外表面與夾縫當(dāng)中的水分去除，確保外觀質(zhì)量滿足噴涂規(guī)范。如果流水線種類單一并且產(chǎn)量大，建議采用自動(dòng)吹水，若生產(chǎn)線產(chǎn)品種類較多，則可以提前預(yù)留出人工吹水的工位。最后采用熱風(fēng)將基體表面水分烘干。

（9）噴漆前遮蔽。噴漆前遮蔽與前處理遮蔽相比，前者的要求比較低，不需要對(duì)進(jìn)水風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行考慮，重點(diǎn)在于非噴涂區(qū)域的遮蔽，以免噴霧導(dǎo)致裝配面工藝孔等位置被污染，遮蔽材料建議采用隨形貼片。

（10）機(jī)器人噴涂與人工補(bǔ)噴。為了保證噴涂效果，建議運(yùn)用機(jī)器人噴涂的方法。按照基體形狀、噴涂區(qū)域內(nèi)實(shí)際情況，可以選擇地樁式噴涂機(jī)器人，其在高壓混氣噴涂這一方面有非常高的效率[4]。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)外形結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，所以可以將機(jī)器人和噴槍結(jié)合實(shí)施涂裝作業(yè)。噴涂之后的流平時(shí)間，需要按照工件外形、涂料屬性進(jìn)行確定，一般控制在8～10 min左右。

另外，如果噴漆要求特殊，還可以采用人工噴涂的方式，彌補(bǔ)機(jī)器人噴涂無(wú)法到達(dá)的位置。針對(duì)質(zhì)量要求不是非常嚴(yán)格的產(chǎn)品，也可以使用毛刷展開(kāi)點(diǎn)補(bǔ)、補(bǔ)刷。

（11）烘干強(qiáng)冷。利用直通式烘干爐烘干表面油漆，在烘干室中分別設(shè)定升溫、保溫兩個(gè)區(qū)域，按照材料屬性設(shè)置烘干條件。

（12）卸遮蔽。當(dāng)油漆烘干之后，工作人員通過(guò)人工的形式將外表面遮蔽材料去除。期間需要選擇正確的操作方式，以免噴涂區(qū)、非噴涂區(qū)的分縫線質(zhì)量降低。機(jī)加工外露的部分，為了規(guī)避銹蝕問(wèn)題，建議涂刷防銹油。

3 商用車發(fā)動(dòng)機(jī)涂裝工藝設(shè)計(jì)應(yīng)用

3.1 商用車發(fā)動(dòng)機(jī)涂裝生產(chǎn)線

商用車發(fā)動(dòng)機(jī)的噴涂循環(huán)，一般正式噴涂之前包括兩個(gè)環(huán)節(jié)：第一，涂料輸送系統(tǒng)負(fù)責(zé)管路清理與換色;第二，噴涂工藝在待噴處做好準(zhǔn)備。完成以上兩個(gè)環(huán)節(jié)之后，便可以開(kāi)始等待輸送鏈PLC控制系統(tǒng)，將采集到的工件到位信息傳輸給噴涂系統(tǒng)，系統(tǒng)接收信號(hào)之后，便會(huì)進(jìn)入到噴漆循環(huán)的流程，期間還需要控制噴槍開(kāi)閉、噴涂時(shí)間，等到噴涂作業(yè)完成之后，噴涂系統(tǒng)會(huì)再次回到起始位置，將已經(jīng)結(jié)束噴涂的信號(hào)傳送給輸入鏈PLC控制系統(tǒng)，從而結(jié)束發(fā)動(dòng)機(jī)涂裝循環(huán)作業(yè)[5]。

采用該噴涂系統(tǒng)，其中涂料輸送系統(tǒng)利用固瑞克系列的隔膜泵，可以保證噴涂作業(yè)效率、質(zhì)量。通過(guò)上述分析，發(fā)動(dòng)機(jī)涂裝生產(chǎn)線作業(yè)結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)流程實(shí)施中，若該噴涂系統(tǒng)產(chǎn)生故障，必須要合理處理，以保證與其他系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性。其中輸送鏈和其他附屬系統(tǒng)進(jìn)行噴涂循環(huán)的過(guò)程中產(chǎn)生故障，為了保證工作人員的人身安全以及系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，需要從以下四個(gè)方面進(jìn)行信號(hào)反饋和連鎖：第一，如果機(jī)器人出現(xiàn)故障，需要將故障信號(hào)傳輸至PLC控制系統(tǒng)，對(duì)輸送鏈系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)處理;第二，如果系統(tǒng)在運(yùn)行狀態(tài)下突然發(fā)生緊急停止，那么這一急停信號(hào)也對(duì)輸送鏈運(yùn)行進(jìn)行同步控制;第三，如果輸送鏈系統(tǒng)出現(xiàn)故障并且急停，該系統(tǒng)感應(yīng)到故障信號(hào)之后完成當(dāng)前噴涂作業(yè)后會(huì)自動(dòng)停止;第四，如果噴漆室送風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)、室體下漆泥循環(huán)水系統(tǒng)存在故障并且停止運(yùn)行，那么該系統(tǒng)便無(wú)法進(jìn)行后續(xù)的噴漆作業(yè)。由此分析可知，若噴涂系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)和其他系統(tǒng)能夠相互協(xié)調(diào)，便可以保證涂裝生產(chǎn)線中該系統(tǒng)運(yùn)行效率與準(zhǔn)確性。

3.2 漆膜厚度控制

針對(duì)商務(wù)車發(fā)動(dòng)機(jī)的涂裝工藝設(shè)計(jì)，必須要控制涂膜厚度，這在所有涂裝工藝中是非常重要的因素。如果涂裝中存在流掛、漆層薄或者漏底色等問(wèn)題，主要原因在于漆層膜厚度不均勻，只有保證均勻的漆膜厚度，并且對(duì)其進(jìn)行精準(zhǔn)控制，才能夠滿足商用車發(fā)動(dòng)機(jī)外觀指標(biāo)要求。比較常用的涂裝工藝指標(biāo)包括光澤、色差等，而這些指標(biāo)均是以膜厚控制為前提，特別是面漆膜厚控制。因此，商用車發(fā)動(dòng)機(jī)涂裝工藝的質(zhì)量控制，要明確膜厚的重要性，并且將其當(dāng)作關(guān)鍵性因素進(jìn)行掌控。傳統(tǒng)形式的人工噴涂生產(chǎn)線已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)前商用車漆膜的厚度要求，在噴涂系統(tǒng)投入使用之后，涂裝生產(chǎn)線規(guī)劃使得涂裝系統(tǒng)整合到主系統(tǒng)范圍內(nèi)，可以保證漆膜厚度控制的精準(zhǔn)性，這也是商用車發(fā)動(dòng)機(jī)涂裝工藝設(shè)計(jì)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，商用車發(fā)動(dòng)機(jī)涂裝工藝設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，相關(guān)工作人員必須要做好前期準(zhǔn)備工作，制定涂裝工藝設(shè)計(jì)方案，按照涂裝設(shè)計(jì)流程展開(kāi)各個(gè)環(huán)節(jié)的工作。不僅要保證涂裝設(shè)計(jì)質(zhì)量，還要滿足商用車發(fā)動(dòng)機(jī)涂裝工藝指標(biāo)要求，為今后商用車發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)工作提供現(xiàn)代化技術(shù)參考，同時(shí)也可以保證商用車發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。

參考文獻(xiàn)：

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