新車型涂裝制造工藝可行性分析

吳貴根，王宗田，陳良印，王 正，史榮波

（奇瑞汽車股份有限公司，安徽蕪湖 241000）

0 引言

隨著我國汽車工業(yè)的快速發(fā)展，車身涂裝工藝的不斷進(jìn)步，新車型涂裝制造工藝的可行性分析是汽車生產(chǎn)線項(xiàng)目一項(xiàng)必不可少的重要環(huán)節(jié)。

新車型涂裝制造工藝可行性分析一般包括前處理、電泳材料的工藝可行性分析，電泳工藝、涂裝件、遮蔽材料、阻尼瀝青板、涂膠操作性、噴漆以及注蠟等操作性分析。以下主要從涂裝工藝路線、生產(chǎn)線產(chǎn)能、材料工藝、人員操作等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行簡單探討。

1 涂裝工藝可行性分析

涂裝工藝可行性分析一般需要對(duì)車間產(chǎn)能和節(jié)拍、生產(chǎn)設(shè)備、工裝適用性、涂裝工藝、涂裝材料等進(jìn)行分析，當(dāng)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有產(chǎn)能、節(jié)拍設(shè)計(jì)、制造工藝、生產(chǎn)設(shè)備、工裝等無法滿足要求時(shí)，需將分析結(jié)果反饋至車廠項(xiàng)目組和車身設(shè)計(jì)部門，對(duì)新車型的部位，如吊具、滑撬支撐點(diǎn)及孔徑、工件最大尺寸、質(zhì)量等進(jìn)行更改，盡量避免因后期的調(diào)整和更改而導(dǎo)致成本增加及項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)SOP（開始量產(chǎn)）延期等。

1.1 工藝路線與產(chǎn)能分析

新車型B1X涂裝工藝路線：蕪湖焊裝車間→蕪湖涂裝車間→蕪湖總裝車間，沿用車間現(xiàn)有的車型工藝流程及車間內(nèi)部物料輸送模式，在工藝驗(yàn)證階段針對(duì)不同的車身結(jié)構(gòu)和電泳面積等進(jìn)行電泳工藝參數(shù)調(diào)整。

車間產(chǎn)能力分析：一般生產(chǎn)線在前期設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)確定了設(shè)備年時(shí)基數(shù)、班制、設(shè)備利用率、生產(chǎn)節(jié)距、輸送速度等；在新車型選定生產(chǎn)線時(shí)，應(yīng)考慮現(xiàn)有產(chǎn)品產(chǎn)量與新車型的生產(chǎn)量，確定產(chǎn)品后期投放在該生產(chǎn)線生產(chǎn)時(shí)是否滿足前期生產(chǎn)線設(shè)計(jì)最大產(chǎn)能的要求，見表1。

表1 某生產(chǎn)線產(chǎn)能利用率統(tǒng)計(jì)Table 1 Capacity utilization statistics of certain production line

由表1可見，按照銷量80 %預(yù)測(cè)，2025年之前B1X車型產(chǎn)能完全能滿足要求。

1.2 生產(chǎn)設(shè)備、工裝適用性分析

1.2.1 通過性分析

通過對(duì)新車型設(shè)計(jì)的質(zhì)量及外形尺寸與設(shè)計(jì)生產(chǎn)線時(shí)最大承載質(zhì)量及車型外形尺寸進(jìn)行分析對(duì)比，結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際狀況，得出新車型B1X在該生產(chǎn)線是否滿足生產(chǎn)需求。

1.2.2 生產(chǎn)工裝、設(shè)備通過性分析

分析選定生產(chǎn)線的現(xiàn)有工裝、設(shè)備是否能順利通過涂裝車間生產(chǎn)線。重點(diǎn)分析現(xiàn)有生產(chǎn)線的輸送設(shè)備（滑撬前后支撐點(diǎn)X軸距離、左右支持點(diǎn)Y軸距離、前后支持點(diǎn)Z軸高度差、吊具、升降機(jī)等）、前處理槽體、噴嘴、噴涂設(shè)備、噴房室體門洞、烘干房室體等；分析電泳、面漆工裝等對(duì)于新車型的適用性，如果不適用，分析設(shè)備改造的可行性。

現(xiàn)對(duì)某基地涂裝工藝設(shè)備、工裝適用性分析、通過性進(jìn)行分析。

新車型B1X在原有車型B19的基礎(chǔ)上進(jìn)行開發(fā)，下車體沿用，且在某涂裝車間共線生產(chǎn)，共線車型底部定位基準(zhǔn)沿用（前支點(diǎn)孔徑R=15 mm，翻邊6.5 mm（含料厚），左右前支點(diǎn)圓心的距離1 150 mm，后支點(diǎn)孔徑R=15 mm，翻邊6.5 mm（含料厚），左右后支點(diǎn)圓心的距離925 mm，前后支點(diǎn)相距2 350 mm，前后支點(diǎn)Z向高度差在190～250 mm），吊具、滑橇定位不變。涂裝生產(chǎn)線產(chǎn)品通過性：最大白車身外形尺寸（長×寬×高）為4 860 mm×1 880 mm×1 560 mm，該新車型白車身外形尺寸（長×寬×高）為4 560 mm×1 680 mm×1 360 mm，吊具、滑撬設(shè)備等可正常通過。

工裝輔具：由于新車型B1X和原有的車型B19車型的尺寸不一致，前處理和噴漆工裝需要重新開發(fā)。

機(jī)器人噴涂仿行：由于新車型B1X和原有的車型B19的尺寸不一致，噴漆仿行需要重新制作開發(fā)。

1.3 制造工藝可行性分析

1.3.1 前處理、電泳材料工藝分析

分析新車型所用板材與現(xiàn)有量產(chǎn)車型的板材存在的差異以及對(duì)現(xiàn)有涂裝車間的前處理、電泳槽液參數(shù)進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化以滿足在研車型的板材的必要性。

1.3.2 PVC工藝分析

對(duì)標(biāo)行業(yè)建議，應(yīng)采用機(jī)器人進(jìn)行涂膠和噴膠操作，以保證車身密封性質(zhì)量。目前某基地涂裝單線只有兩臺(tái)UBC（車底涂膠）機(jī)器人，有待增加。

打膠操作性：根據(jù)初步車身數(shù)據(jù)輸入分析，底部焊縫密封（UBS）托塊卡槽寬度不滿足要求，有待改造。

1.3.3 噴涂工藝分析

（1） 噴涂配套方案

某基地原有汽車噴涂配套方案為中涂、色漆噴涂采用3C2B水性漆+1K清漆噴涂工藝，為了提升新車型B1X的外觀質(zhì)量，需配套雙組分（2K）清漆進(jìn)行噴涂。

（2） 噴涂能力

某基地噴涂機(jī)器人數(shù)量：中涂站8臺(tái)，色漆站16臺(tái)，清漆站8臺(tái)。機(jī)器人設(shè)計(jì)噴涂面積14 m2，B19噴涂面積約為10.95 m2，新車型B1X外表面噴涂面積與B19相近，在噴涂機(jī)器人的噴涂范圍之內(nèi)。

（3） 顏色分析

計(jì)劃新車型B1X提供6種新顏色，配套2K清漆。由于某基地有輸調(diào)漆系統(tǒng)色漆16套，目前已投罐2套系統(tǒng)（珍珠白、紅侗紅），中涂漆系統(tǒng)3套（淺灰涂、深灰涂、白中涂），在用3套，清漆系統(tǒng)2套，在用1套，所以該基地輸調(diào)漆系統(tǒng)數(shù)量滿足要求。

1.3.4 噴蠟工藝分析

某基地涂裝噴蠟采用人工噴蠟操作方式，嚴(yán)格要求按照工藝作業(yè)文件（噴蠟部位、噴蠟量等）進(jìn)行操作。建議在試制過程中對(duì)噴蠟質(zhì)量進(jìn)行分析驗(yàn)證，對(duì)噴蠟不合格部位進(jìn)行研究，并調(diào)整噴蠟標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)文件，規(guī)范員工操作，以便提升噴蠟質(zhì)量。為提高噴蠟質(zhì)量及一致性，建議采用定量注蠟。為了達(dá)到國家環(huán)保要求，建議采用高固含環(huán)保蠟或水性環(huán)保蠟。

1.3.5 涂膠操作性分析

涂膠重點(diǎn)涉及4個(gè)方面：1）涂膠操作可行性；2）多板搭接處孔洞尺寸、狀態(tài)；3）鈑金平齊搭接處涂膠面狀態(tài)；4）局部區(qū)域涂膠面與總裝裝配面之間的關(guān)系。

1.3.6 工藝孔分析

（1） 排液孔分析

分析車身底部漏液孔的大小、數(shù)量是否滿足排液需要；行李箱蓋、發(fā)動(dòng)機(jī)罩排氣孔位置是否開在所在鈑金的最高部位；白車身進(jìn)入前處理、電泳槽體時(shí)，在規(guī)定的工藝要求時(shí)間內(nèi)槽液全部進(jìn)入車身內(nèi)部，且不允許車體發(fā)生打漂現(xiàn)象。每一款車型開孔面積大小與車型大小、車型所規(guī)劃的生產(chǎn)線以及排液時(shí)間有關(guān)，新車型一般按照最短的排液時(shí)間20 s來設(shè)計(jì)，為了不影響操作節(jié)拍，建議開孔數(shù)量盡量少，若排液面積不足，則可采用增大排液孔尺寸。表2為典型車型前地板排液孔參數(shù)。

表2 典型車型前地板排液孔參數(shù)Table 2 Parameters of drain holes on the front floor of typical vehicle

（2） 排氣孔分析

車身排氣孔的數(shù)量、大小需滿足排氣的要求。車體進(jìn)入槽內(nèi)20 s后，無氣泡連續(xù)冒出，車身所有空腔內(nèi)及鈑金面無氣袋或電泳成膜不良等現(xiàn)象。在電泳過程中，如果白車身排氣不暢，會(huì)造成車體局部處理不良或產(chǎn)生氣室，影響車身內(nèi)腔膜厚，最終降低車身防腐質(zhì)量。

2 試制階段驗(yàn)證分析

2.1 電泳效果驗(yàn)證

對(duì)試制電泳樣車進(jìn)行跟蹤，驗(yàn)證電泳內(nèi)膜厚是否滿足標(biāo)準(zhǔn)（在規(guī)定電泳時(shí)間、電泳電壓條件、槽液參數(shù)下，車身外表面膜厚≥18 μm，車身內(nèi)表面膜厚≥10 μm，腔體膜厚≥8 μm）要求。

2.2 氣密性驗(yàn)證

驗(yàn)證粗、細(xì)密封膠的密封性，對(duì)氣密性漏氣、漏水等風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)進(jìn)行應(yīng)對(duì)措施的制定，驗(yàn)證底盤、輪罩區(qū)域的密封性，爭(zhēng)議位置提供Benchmark（基準(zhǔn)）案例。

2.3 操作性驗(yàn)證

驗(yàn)證車身表面自動(dòng)噴涂機(jī)器人噴涂作業(yè)性是否滿足人工和機(jī)器人作業(yè)要求。在自動(dòng)噴涂機(jī)器人仿形調(diào)試后的車身噴涂過程中，不允許因車身結(jié)構(gòu)不合理導(dǎo)致少漆、色差、流掛等漆膜缺陷。

3 結(jié)語

在新車型開發(fā)過程中，涂裝制造工藝可行性分析需要根據(jù)具體車型和生產(chǎn)線進(jìn)行跟蹤、分析和效果驗(yàn)證。這對(duì)于降低在研車型的生產(chǎn)成本、縮短開發(fā)周期、滿足涂裝質(zhì)量指標(biāo)、適應(yīng)柔性化生產(chǎn)等方面都有十分重要的意義。