車身氣密性及白車身用膠技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

仝輝，邵金金，馮小斌，王知

奇瑞汽車股份有限公司 安徽蕪湖 241006

油漆車身氣密性主要檢測(cè)油漆車身密封性能，油漆車身氣密性試驗(yàn)主要檢測(cè)油漆車身各空腔及焊縫是否漏氣及泄漏量大小。油漆車身需滿足焊裝涂膠、涂裝涂膠、堵件及膠塊設(shè)計(jì)狀態(tài)。

氣密性驗(yàn)證目的：檢測(cè)油漆車身油泄漏量是否達(dá)到密封性能目標(biāo)，并檢查白車身焊接、涂膠、涂裝PVC涂膠及堵件裝配是否滿足產(chǎn)品要求。

技術(shù)要求

白車身膠品：采用樹脂或橡膠或聚合物為基材，在白車身上主要起到密封、防腐、粘接、減振及降噪等作用，外觀主要為均勻膏狀或固體形態(tài)。

1.膠品特性

按照膠品主要性能和用途的差異進(jìn)行分類，見表1。

表1 膠品主要性能和用途

2.膠品類型

（1）點(diǎn)焊膠和結(jié)構(gòu)膠 涂膠PDM圖定義：型號(hào)、尺寸定義須完整。其中尺寸定義包括膠體的直徑（或高、寬）、涂膠長(zhǎng)度及公差，并標(biāo)注每段膠的總長(zhǎng)度。不同部位的膠須有典型斷面圖，涂膠起止端必須要有放大圖進(jìn)行尺寸標(biāo)注。

1）避免涂膠不連續(xù)。同一涂膠部位的膠體直徑定義須統(tǒng)一（特別是手工涂膠情況下）。

2）在同一涂膠部位避免定義2種以上容易混淆的膠種的原則，以免用錯(cuò)膠。

3）車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：涂膠位置的鈑金搭接邊寬度建議不小于10mm，以避免裝配溢膠問題。

4）搭接邊設(shè)計(jì)避免過于復(fù)雜的曲面造型，保證手工涂膠不出現(xiàn)折折彎彎的S形軌跡；有條件的部位，鈑金面設(shè)計(jì)涂膠線便于控制涂膠位置。

5）不得設(shè)計(jì)鈑金缺口，影響涂膠的連續(xù)性或?qū)е鲁霈F(xiàn)漏膠和流掛問題。

6）涂膠位置距離20mm范圍內(nèi)禁止定義燒CO2焊縫。

（2）2D膠塊、拇指膠、密封膠條、隔振膠條 涂膠PDM圖定義：型號(hào)、尺寸定義須完整。其中尺寸定義包括膠塊在鈑金上的粘貼位置及尺寸公差。膠塊在鈑金上粘貼位置，必須以鈑金棱線為參照標(biāo)識(shí)不同方向的距離和允許的偏差量。

車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：對(duì)膠塊或膠條的位置設(shè)計(jì)參照標(biāo)識(shí)。在裝配粘貼起、末位置，設(shè)置涂膠提示標(biāo)識(shí)，如凸臺(tái)、凸圈、拉延標(biāo)記等。須注意的是，所有標(biāo)識(shí)不得破壞鈑金密封結(jié)構(gòu)。

其他要求：產(chǎn)品部門必須對(duì)膠品的膨脹特性進(jìn)行確認(rèn)和驗(yàn)證能否充滿鈑金空腔。

（3）3D膠塊 涂膠PDM圖定義：考慮到此類膠塊一般都是采用孔定位，故PDM圖一般能夠識(shí)別清楚裝配的位置和說明裝配要點(diǎn)即可。

車身/膠塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：3D膠塊在車身鈑金上安裝一般采用8mm×8mm方孔和φ6mm的圓孔雙卡口結(jié)構(gòu)定位,膠塊安裝后不明顯晃動(dòng)、不會(huì)裝反。方孔的角度必須明確，方孔須設(shè)置為正方形，保證膠塊安裝角度正確；膠塊的插接結(jié)構(gòu)部分（如卡扣等）必須設(shè)置膨脹爪、倒鉤，其周邊開口尺寸≥10mm×10mm，防止膠塊脫落。

（4）隔振膠 涂膠PDM圖定義：型號(hào)、尺寸定義須完整，其中尺寸定義包括膠塊在鈑金上的粘貼位置及尺寸公差，并標(biāo)注每段膠的總長(zhǎng)度。不同部位的膠須有典型斷面圖，涂膠起止端必須要有放大圖進(jìn)行尺寸標(biāo)注。

1）隔振膠的直徑定義要有公差要求，對(duì)于特殊部位（如防撞桿和門外板之間）的隔振膠直徑以產(chǎn)品驗(yàn)證結(jié)果為準(zhǔn)。

2）同一涂膠部位的膠體直徑定義須統(tǒng)一（特別是手工涂膠情況下）。

3）在同一涂膠部位避免定義兩種以上容易混淆膠種的原則，以免用錯(cuò)膠。

車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：

1）隔振膠的位置和長(zhǎng)度必須通過設(shè)計(jì)涂膠槽來保證。特殊結(jié)構(gòu)無法實(shí)現(xiàn)涂膠槽的，必須有專用涂膠夾具保證；四門防撞桿/板涂隔振膠位置，可設(shè)置凸圈、拉延標(biāo)記等。

2）涂膠槽槽寬、槽深的設(shè)計(jì)要結(jié)合膠品膨脹系數(shù)對(duì)板件間隙起到隔離粘結(jié)作用。

3）涂膠位置距離20mm范圍內(nèi)禁止定義燒CO2焊縫。

（5）折邊膠 涂膠PDM圖定義：型號(hào)、尺寸定義須完整。其中尺寸定義包括膠體的直徑（或高、寬），其中尺寸定義包括膠塊在鈑金上的粘貼位置及尺寸公差，并標(biāo)注每段膠的總長(zhǎng)度。不同部位的膠須有典型斷面圖，涂膠起止端必須要有放大圖進(jìn)行尺寸標(biāo)注。

1）門蓋折邊膠的直徑和膠中心離外板棱線距離H需進(jìn)行產(chǎn)品驗(yàn)證確認(rèn)保證涂裝烘烤后不溢膠、不會(huì)產(chǎn)生PVC氣泡。折邊膠的直徑定義要有公差要求，距離H不小于6mm。如圖1所示。

圖1 折邊膠狀態(tài)

2）對(duì)于四門總成門鎖扣一側(cè)立面包邊、前蓋和后蓋總成與側(cè)圍配合的兩側(cè)包邊、其他一些包邊寬度較小部位建議增大離邊距離H，實(shí)現(xiàn)包邊內(nèi)部空洞化盡可能減少涂裝烘烤后溢膠導(dǎo)致PVC氣泡現(xiàn)象。

涂膠工藝要求

1.工藝實(shí)現(xiàn)方式

建議采用機(jī)器人實(shí)現(xiàn)折邊膠、點(diǎn)焊膠、結(jié)構(gòu)膠及隔振膠的涂抹，以便保證涂膠軌跡和尺寸的一致性。特別是同一個(gè)涂膠部位定義不同的涂膠尺寸和位置度要求的，必須使用機(jī)器人。

2.涂膠工裝

1）采取手工涂膠，根據(jù)工藝需要增加專用的涂膠支架或者涂膠夾具。產(chǎn)品設(shè)計(jì)不能設(shè)計(jì)涂膠線、涂膠槽結(jié)構(gòu)的，必須在規(guī)劃時(shí)考慮涂膠支架或涂膠夾具上增加涂膠導(dǎo)向槽（見圖2），便于控制涂膠的位置。

圖2 涂膠夾具實(shí)例

2）涂膠處，零件的裝配方向應(yīng)該沿涂膠面的垂直方向，否則側(cè)面的滑動(dòng)會(huì)把膠蹭掉，定位設(shè)置時(shí)需考慮。

3.涂膠施工條件

由于膠品中的環(huán)氧樹脂會(huì)隨溫度降低而黏度增大，冬季氣溫較低時(shí)會(huì)增大打膠難度。結(jié)合工廠溫度差異，冬季需做好膠品加熱工作。

人工膠品加熱器使用時(shí)間為每年的11月1日到次年的3月30日。烘烤箱的加熱溫度一般情況下設(shè)置在40～55℃，加熱溫度推薦45℃，具體根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況在范圍內(nèi)調(diào)整。累計(jì)烘烤時(shí)間不得超過8h。

手工涂膠一般采用小支膠。對(duì)于單支用量大于3臺(tái)份的涂膠工位，須在操作停頓間隙對(duì)膠品進(jìn)行保溫，以免膠品黏度下降、出膠困難?？梢栽诠の辉黾颖卦O(shè)備（見圖3）。

圖3 保溫設(shè)備

專用涂膠機(jī)涂膠一般采用桶裝膠。涂膠機(jī)必須有加熱功能、溫度報(bào)警功能。加熱溫度設(shè)置范圍一般情況下在20～40℃，加熱溫度推薦30℃。具體根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況在范圍內(nèi)調(diào)整。在涂膠機(jī)上安裝一個(gè)低位極限開關(guān)，壓盤下表面與桶底內(nèi)表面的距離為2cm左右時(shí)換桶，以免空打吸入空氣導(dǎo)致斷膠。換桶時(shí)要注意清潔度，避免雜質(zhì)混入材料之中，導(dǎo)致出膠嘴堵塞。

4.環(huán)境要求

涂膠設(shè)備、操作工位設(shè)置和現(xiàn)場(chǎng)要滿足ISO14000：2004環(huán)境體系要求。膠槍在不使用時(shí)，必須有專用槍架（見圖4）。槍架上設(shè)計(jì)殘膠收集盒，便于處理，以免影響現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。殘膠收集盒和空膠桶按照《現(xiàn)場(chǎng)5S管理規(guī)定》和《危險(xiǎn)廢物處置辦法》處置。

圖4 槍架應(yīng)用

車身氣密性驗(yàn)證階段及驗(yàn)證方法

1.虛擬驗(yàn)證階段

對(duì)涂膠有效搭接面寬度、涂密封膠位置、涂膠軌跡、3D膠塊安裝可靠性、2D膠塊安裝可靠性、漏氣、水風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)以及車身“老鼠洞”采用數(shù)據(jù)校核的方法進(jìn)行驗(yàn)證，重要涂膠工位PDM圖上要特別指示，重要涂膠工位原則上需規(guī)劃?rùn)C(jī)器人涂膠。

2.試制驗(yàn)證及第一輪工藝驗(yàn)證階段

在數(shù)據(jù)上校核對(duì)氣密性有影響的部位，是否在PDM圖上有涂膠定義；PDM圖對(duì)涂膠尺寸、位置定義是否完整，PDM圖膠品尺寸公差定義合理性，涂膠工藝保障能力，涂膠樣板需要在第一輪工藝驗(yàn)證階段制作完成。

3.第二輪工藝驗(yàn)證階段

1）工藝文件核查：作業(yè)文件和涂膠樣板涂膠尺寸、公差、位置等需要定義完整，作業(yè)文件和涂膠樣板、涂膠尺寸、公差及位置等要和PDM圖一致。

2）工裝保障能力：工裝、涂膠設(shè)備要保證作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如工裝有無涂膠和貼膠片標(biāo)識(shí)、導(dǎo)向裝置的位置是否符合。

3）涂膠施工條件：涂膠施工條件需要滿足，比如加熱及保證出膠連續(xù)等。

4）涂膠工藝參數(shù)：涂膠的工藝參數(shù)需要定義，現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證是否合理（針對(duì)機(jī)器人涂膠，見涂膠參數(shù)表）。

5）涂膠操作性：確認(rèn)工序拆分方式（避免人工立面打膠，零件的裝配方向應(yīng)該沿涂膠面的垂直方向，盡量將膠涂在有涂膠標(biāo)識(shí)的零件上）。

6）實(shí)物與工藝一致性：需要將涂膠零件閉合后再打開確認(rèn)是否有斷膠少膠等。

7）通過總裝涉水驗(yàn)證確認(rèn)車身問題點(diǎn)，逆向改進(jìn)。

8）量產(chǎn)車身氣密性定期抽測(cè)進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。

4.第三輪工藝驗(yàn)證及工藝優(yōu)化及維護(hù)階段

1）連續(xù)驗(yàn)證記錄10臺(tái)份以上涂膠效果，具體記錄內(nèi)容參見附件《涂膠驗(yàn)證記錄表》，并跟蹤到涂裝總裝淋雨試驗(yàn)是否有漏水現(xiàn)象。

2）通過總裝涉水驗(yàn)證確認(rèn)車身問題點(diǎn)，逆向改進(jìn)。

3）量產(chǎn)車身氣密性定期抽測(cè)進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。

過程質(zhì)量要求

工位自檢：涂膠后對(duì)涂膠的位置及涂膠量進(jìn)行100%自檢，且不能出現(xiàn)斷膠情況。焊接成總成后確認(rèn)是否溢膠。

過程檢驗(yàn)：針對(duì)過程檢驗(yàn)點(diǎn)或CP5檢驗(yàn)點(diǎn)能夠識(shí)別的涂膠部位，須進(jìn)行100%檢查。特別要重點(diǎn)控制溢膠的處置。

剖檢檢驗(yàn)：分總成及車身總成剖檢時(shí)需對(duì)四門兩蓋和頂蓋的隔振膠及折邊膠的有效性進(jìn)行檢驗(yàn)。

原則上出現(xiàn)溢膠必須進(jìn)行清擦。對(duì)經(jīng)過涂裝和總裝工藝分析無影響的溢膠部位，不會(huì)導(dǎo)致涂裝和總裝工藝實(shí)施困難和質(zhì)量問題的（如PVC涂抹和制件裝配），可以考慮不用清擦。清擦可以采用浸潤(rùn)有機(jī)溶劑（比如焊機(jī)和夾具的氣路潤(rùn)滑油）的干凈抹布。

結(jié)語

未來汽車的發(fā)展方向是節(jié)能環(huán)保和輕量化，車身用膠也必然朝著綠色、環(huán)保和節(jié)能的方向發(fā)展?？紤]目前大部分車身膠粘劑均為流體膏狀物，易污染環(huán)境，固體膠逐漸代替流體膠應(yīng)用在車身，例如密封用膠條、隔振膠帶、補(bǔ)強(qiáng)膠片、結(jié)構(gòu)膠片和膨脹膠塊等已在部分車企得到了應(yīng)用與推廣。