汽車頂棚制造工藝及相關(guān)故障解析

謝建東 吳紅廣 余李輝

上汽通用五菱汽車股份有限公司重慶分公司 重慶市 401120

1 引言

客戶在與產(chǎn)品直接接觸后會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有主觀感性的認(rèn)知，這種認(rèn)知雖然以人的主觀感受為基礎(chǔ)，卻反映了人的真實(shí)感受，這種對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量感性的認(rèn)識(shí)叫做感知質(zhì)量。消費(fèi)者對(duì)于汽車頂棚的感知質(zhì)量體現(xiàn)就十分明顯，觸摸柔軟度，舒適感等等。產(chǎn)品的感知質(zhì)量是客戶獲得的關(guān)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制造質(zhì)量的第一手信息，是最直觀真實(shí)的感受，它的好壞直接影響著客戶對(duì)產(chǎn)品的購(gòu)買決定，決定了使用滿意度以及產(chǎn)品的質(zhì)量口碑。

2 汽車頂棚簡(jiǎn)介

在目前市場(chǎng)當(dāng)中，我們將汽車頂棚分為硬頂與軟頂兩個(gè)種類。

2.1 軟頂

軟頂一般由面料與泡沫通過(guò)層壓法進(jìn)行復(fù)合形成，因?yàn)槟壳霸谑袌?chǎng)使用較少，本文不詳細(xì)介紹。

2.2 硬頂

硬頂一般由無(wú)紡布、玻纖、PU 層、膠經(jīng)過(guò)干法或濕法工藝復(fù)合得到，具有固定頂棚特征形狀，通過(guò)周邊固定裝置（遮陽(yáng)板底座、卡扣等）與白車身進(jìn)行配合。

3 頂棚制造工藝簡(jiǎn)介

目前汽車頂棚制造工藝分為干法工藝與濕法工藝兩種，其主要步驟如下：原材料符合模壓成型水切割檢驗(yàn)包裝入庫(kù)。

3.1 干法制造工藝

頂棚干法制造工藝一般采用冷模壓方式進(jìn)行，具體工藝步驟如下：（以下數(shù)據(jù)僅針對(duì)普通工藝研究使用）

圖2 硬頂截面圖簡(jiǎn)介

將無(wú)紡布、熱熔膠粉、玻璃纖維制得復(fù)合材料基材。

將制得基材進(jìn)行升溫（基材成型溫度:上表面200±10℃、下表面180±10℃）。

將升溫基材進(jìn)行冷模壓成型（成型時(shí)間25-45S，成型壓力5±0.5Mpa）。

將成型后頂棚經(jīng)過(guò)水切割（切割速度100%、切割水壓40000-5000PSI、水刀規(guī)格0.006 英 寸、 切 割 水 壓5.5±1.5KG/CM）。

包裝運(yùn)輸總裝車間裝車，見(jiàn)下圖3。

圖3 干法成型工藝圖

3.2 濕法制造工藝

頂棚濕法制造工藝一般采用熱模壓方式進(jìn)行，具體操作步驟與干法工藝類似，見(jiàn)圖4（注：干法制造工藝中冷模壓對(duì)應(yīng)濕法制造工藝中熱模壓）

圖4 濕法成型工藝圖

在頂棚制造干法與濕法工藝中涉及復(fù)合材料制備，輥膠工序、水切割工序、包裝工序均無(wú)區(qū)別，在整個(gè)過(guò)程中，我們應(yīng)該考慮出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題風(fēng)險(xiǎn)并及時(shí)抑制解決，在后續(xù)頂棚相關(guān)故障解析有所體現(xiàn)，詳情見(jiàn)4 頂棚故障分析。

4 頂棚故障解析

4.1 常見(jiàn)故障——分層

原因解析：

膠水過(guò)稀或性能不良；模具溫度偏低，膠水未經(jīng)足夠加溫導(dǎo)致固化不足而導(dǎo)致分層；

模具壓力不足。

改善措施：

增加涂膠量或更改膠水；

保證模具有足夠的成型溫度；

調(diào)整模具間隙。

圖5 頂棚分層

4.2 常見(jiàn)故障——褶皺

原因解析：

①玻纖分布不均勻或者少；

圖6 頂棚褶皺

②PU 發(fā)泡強(qiáng)度不足，克重偏低。

改善措施：

①增加玻纖量；

②加厚PU 層。

4.3 常見(jiàn)故障—起毛、劃痕

原因解析：

①模具上模表面不平順，存在凹凸不平的現(xiàn)象；

②模具上模沾有膠水，開模后將面料拉扯；

③面料與其他尖銳物品摩擦，如未包裹完整的工裝架等。

圖7 頂棚起毛、毛刺

改善措施：

①整改模具；

②清理上模膠水；

③避免頂襯面料觸碰尖銳物。

4.4 常見(jiàn)故障—臟污

原因解析：

①員工操作時(shí)不帶手套或者手套沒(méi)有定時(shí)更換；

②零件沒(méi)有按照先進(jìn)先出，累計(jì)灰塵；

③膠水過(guò)多，造成溢膠。改善措施：

圖8 頂棚臟污

要求員工必須佩帶手套操作，定期更換員工手套；

目視化執(zhí)行先進(jìn)先出；

控制膠水的用量。

4.5 常見(jiàn)故障—擋孔、切口不平整

原因解析：

①定位未緊固，水切割軌跡偏移；

②水切割設(shè)備機(jī)械誤差累積；

③切割速率過(guò)快。

圖9 頂棚擋孔、切口不平整

改善措施：

①定位要緊固

②定時(shí)對(duì)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行點(diǎn)檢

③調(diào)整切刀切割速率

4.6 常見(jiàn)故障——配合存在間隙

原因解析：

①海綿塊位置不正確；

②海綿塊厚度、密度與數(shù)模狀態(tài)不一致。

圖10 頂棚擋孔、切口不平整

改善措施：

①按照工藝對(duì)海綿塊進(jìn)行粘貼；

②實(shí)配海綿塊的厚度、密度。

5 結(jié)語(yǔ)

影響最終汽車頂棚質(zhì)量的因素有很多，從頂棚制造到總裝裝配均有可能對(duì)最終消費(fèi)者所接受的質(zhì)量有所影響，其中包括包括復(fù)合材料制備合理性、模壓工裝設(shè)備的穩(wěn)定性、水切割設(shè)備（氣壓定位）穩(wěn)定性，裝配的一致性和重復(fù)性，物流過(guò)程中的變形，環(huán)境溫度、濕度等等。而不是通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，進(jìn)行單一問(wèn)題解決，汽車頂棚制造是一個(gè)復(fù)雜的工藝過(guò)程，我們需從問(wèn)題清單以及問(wèn)題解決知識(shí)庫(kù)中，找出問(wèn)題的共同點(diǎn)，挖掘出各問(wèn)題的關(guān)聯(lián)性，找出關(guān)聯(lián)性的問(wèn)題控制點(diǎn)，比如水切割割涉及頂棚的尺寸，切邊狀態(tài)等，通過(guò)工藝，技術(shù)源頭去預(yù)防、控制、解決相關(guān)質(zhì)量問(wèn)題。