摘要：轮眉半粘接结构为一种全新的SUV 轮眉连接方式，新的连接方式给生产过程带来了诸多挑战。为了在项目初期解决轮眉开胶问题，基于鱼骨刺图，详细梳理了相关影响因素。通过系统地分析与试验，筛选出主要原因为车身凹扣热熔胶鼓包、轮眉及车身对手件的尺寸偏差、粘接表面清洁与粘接工艺不当等因素。针对主要问题，改进相关零件结构设计、优化零件尺寸、完善表面清洁与粘接工艺，快速解决了轮眉开胶问题。
关键词：半粘接结构轮眉开胶
鱼骨刺图
中图分类号：U464
文献标识码：B
DOI ：10.19710/Jki.1003-8817.20200053
汽车半粘接轮眉开胶问题分析与解决
高明远
李莹
（北京奔驰汽车有限公司，北京100176）
作者简介：高明远（1993—），男，硕士学位，研究方向为汽车外饰件问题分析解决。
1前言
某SUV 车型为前驱车平台的全新车型，其外饰
件设计结构不同于以往车型，包括轮眉与门外板在内的外饰件采用了半粘接的连接方式，以减小装配应力[1]。全新的设计给生产过程带来了许多挑战，不稳定的因素影响到了整车生产过程。以解决半粘接外饰件开胶问题为切入点，基于鱼骨刺图，围绕“人机料法环”核心方面，详细分析了产生开胶问题的根本原因并给出了妥善解决办法。
2问题描述
在整车装车爬坡阶段，不断出现外饰件开胶
问题，开胶问题件包括四轮轮眉和四门门外板，其中每辆车装配4件门外板和6件轮眉。具体开胶位置如图1所示，整车开胶缺陷率高达64%。
3根本原因分析
轮眉和门外板本身结构相对复杂、尺寸较大、
卡扣结构高达数十处且配有胶带粘接要求，对周边配合件的要求较高，需要综合考虑配合零件结构特性和影响因素。以鱼骨刺图为基础，将所有影响因素列出，逐一分析解决。鱼骨刺图结构如图2所示。3.1
半粘接轮眉结构特性
传统轮眉的连接方式以多条胶带连接为主，辅以定位销配合，其中起到主要连接作用的是胶带。而半粘接轮眉具有完全不同的结构特性。在半粘接轮眉的结构中，加上了倒钩卡扣的设计，同时在倒钩卡扣的上方粘贴有双面胶带，具体结构
图1
整车具体开胶位置示意
如图3所示。对比传统轮眉，在半粘接轮眉结构中，起到主要连接作用的结构是倒钩卡扣，胶带只起到保证间隙平顺度的作用。基于以上对比，半粘接轮眉开胶主要表现为2种形式，一是倒钩卡扣没有卡入，此时不论胶带是否暂时性的粘接上，都存在较高的开胶风险；二是倒钩卡扣已经完全卡入，胶带本身没有与车身钣金完全粘接上，从而出现开胶现象。
3.2卡扣无法装配到位原因分析
半粘接轮眉上的卡扣成型方式为注塑成型，
通过与车身钣金上的凹扣连接，从而实现轮眉与车身的固定功能。轮眉卡扣没有装配到位的直接表现为轮眉卡扣和车身凹扣没有扣上，但却有多种原因可能会导致该情况发生，主要包括车身凹扣表面PVC 起泡、轮眉卡扣尺寸不合格、轮眉卡扣调整筋条不匹配、轮眉卡扣定位点偏差以及车身钣金尺寸超差，逻辑关系图如图4所示。
车身凹扣表面起泡主要由PVC 和水分导致[2]，
其表现形式如图5所示。通过热熔胶粘接的形式，车身凹扣被连接在车身钣金上。由于防腐的要
求，在凹扣的背面涂上了PVC 。当凹扣随钣金进入高温烤箱固化时，热熔胶内部产生的气泡使得热熔胶膨胀并发生双向溢出，但凹扣背面的PVC 堵塞了背面的溢出通道，故在凹扣表面形成了大的鼓包。
轮眉卡扣尺寸不合格问题主要集中在卡扣长度和倒钩高度，具体位置如图6所示。
轮眉卡扣调整筋条的作用主要是弥补卡扣尺寸出现的波动，如图7所示，虚线框中所示为可调整筋条。当轮眉卡扣某个点出现批量无法装配到位的问题，可以通过去掉调整筋条的方式提升可装配性，但是其可能会对平顺度产生0～0.2mm 的轻微影响。
轮眉卡扣定位点偏差会导致轮眉整体出现卡扣偏移的问题发生。前后轮眉分别搭配8个卡扣和3个卡扣，具有严格的卡扣装配顺序以及第一装
图2鱼骨刺分析
卡扣装配不到位
人
机
胶带按压不到位压辊未定义
压辊不匹配
表面清洁不到位抱具高度不合适
总装车间环境吵杂装配安装顺序不适用零件尺寸偏差
表面清洁方法未定义车身钣金尺寸偏差
零件转运过程存在风险热熔胶鼓包
环法料
汽车半粘接轮眉开胶
图3
前轮眉结构示意图4卡扣无法装配到位分析
卡扣无法装配到位
卡扣插入正确位置但未连接上
卡扣插入错误位置
车身凹扣表面PVC 起泡
轮眉卡扣尺寸不合格轮眉卡扣调整筋条不匹配
轮眉卡扣定位偏差
车身钣金尺寸超差
图5
车身凹扣鼓包示意
图6
轮眉卡扣结构
图7
轮眉调整筋条结构
配点的要求。如第一装配点出现装配偏差，卡扣插入了错误的位置，将会导致开胶问题发生，拆掉轮眉
后车身凹扣的损坏状态如图8所示。与图5相比，可以看出车身凹扣的下部结构被抬起，说明轮眉的卡扣没有正确插入中间位置，而是错误地进入了下部空间，导致卡扣结构失效。
车身尺寸超差也会导致卡扣无法装配到位[3]，若钣金尺寸偏差远大于轮眉卡扣结构尺寸，将出现钣金与轮眉贴服性变差，出现卡扣无法与凹扣搭接的问题。如图9所示为右侧翼子板尺寸，其Y 向尺寸最大偏差达到7.79mm ，这将导致轮眉无法与翼子板连接到位，导致开胶问题发生。
3.3胶带无法粘接到位原因分析
该款3M 胶带型号为PX5015，其特征属性如表1
所示。粘接48h 以后，该胶带粘接力将大于80%，通过功能试验验证，其结果表明，当卡扣完全卡入车身，胶带粘接48h 后，零件按照标准方法被强制脱离车身时，其脱离力大于150N ，满足戴姆勒功能试验标准。故胶带本身与车身表面漆层粘接性能不存在任何问题。胶带性能受压力、温度、时间、胶带质保期和漆面状态等诸多因素影响[4]。从属性表中可以看出，该款胶带为压敏型胶带，所以其对于压力具有一定要求，考虑到胶带通用属性
以及其压敏特性，无法粘接的原因被归结为以下3点，部分胶带区域未被按压、表面清洁不到位、按压不充分或压力小。
部分胶带区域未被按压的原因主要是由于现场操作指导说明书中未明确规定按压的操作动作，并且工人不熟悉零件结构和胶带位置，进而导致按压动作未能覆盖胶带全部区域。
同时在项目初期，表面清洁方式、频率和清洁
剂也并没有在操作工艺手册中明确定义。
由于此胶带为压敏胶带，必须存在足够的压力才能完全激活胶带性能。根据胶带性能，要求的压强为0.1～0.5MPa 。原先的安装方式为加工人员通过手动按压的方式实现。常规意义上，正常身体状态的青壮年手掌按压压强大约为0.1MPa ，但是这种方式的按压压强在每天上千次的操作中将变得不可控，并且处于操作压强要求的下限，不利于保证胶带达到最大粘接力。
综上所述，在半粘接轮眉结构中，起到主要连接作用的结构是倒钩卡扣，胶带只起到保证间隙
平顺度的作用。当倒钩卡扣没有完全卡入时，不论胶带的粘接状态如何，半粘接轮眉必然会出现开胶现象；当卡扣完全卡入，若胶带没有起作用，也会出现开胶现象。
汽车卡扣4改进措施实施与验证
依据上述分析结果，分别优化各开口项，提升
卡扣装配性，并使压敏胶带粘接力达到要求。4.1
关键零部件设计优化
车身凹扣周边鼓包是一个关键问题，通过工艺手段可以解决气泡问题，但是为了满足防腐要求，无法完全解决气泡向外侧跑形成鼓包问题。气泡的存在对于凹扣性能没有影响，但是会影响轮眉的安装，容易导致Y 向无法安装到位。所以在凹扣表面上下两侧增加2mm 凸台，提高Z 向结构
图8
车身凹扣损坏状态图
图9
翼子板尺寸偏差示意
粘接温度/℃
耐热范围/℃粘接压强/MPa 胶带类型
高度，将气泡形成的鼓包挡在凸台后方，具体结构如图10所示。通过高温固化试验，证明此优化设计有效。
4.2关键零部件尺寸优化
在出现开胶的区域，翼子板出现了重大尺寸
偏差，对此进行尺寸优化。优化后的结果如图11所示。
同时对于卡扣卡不紧或者卡接声音不足的情况，在重点区域对倒钩卡扣尺寸进行了优化，增加倒钩高度，将卡扣关键尺寸控制在±0.2mm 公差范围内。4.3
胶带表面清洁与粘接工艺
根据胶带性能和传统的粘接经验，表面残留擦拭布纤维将降低粘接力[5]，故将表面清洁工艺定义为如下内容：使用蓝无纺布，蘸取表面清洁剂，擦拭所有需要胶粘区域，无纺布使用频率为每块/300辆。
依据压敏胶带的特性，修改按压工艺为使用定压压辊滚压方式，压辊形式如图12所示。
胶带的性能显示，在同样的环境下，一定上限内压力越大，胶带激活时间越短，短时间内粘接强度更大。通过0.1MPa 、0.3MPa 和0.5MPa 不同压辊的对照试验，考虑到工人操作疲劳度和胶带性
能，最终定义定压压辊的操作值为0.3MPa 。
4.4
其他影响因素
其他影响因素包括装配人机工程学不好导致
装配疲劳、零件转运过程造成胶带破损、装配安装顺序错误等问题。这一系列问题在总装、物流等各部门不断提高生产成熟度的过程中，都被一一解决。
5
结束语
本研究中所涉及的开胶问题由多方面因素引
起，主要包括车身凹扣的局部设计缺陷、轮眉及车
身对手件的尺寸质量问题、粘接表面清洁与粘接
工艺流程等。通过系统性地分析并逐一制定解决方案，将优化后的车身凹扣、轮眉和车身对手件依次上线，成功地在产能爬坡早期解决了开胶问题。
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图10
凹扣结构优化后实物图
图11
翼子板优化后尺寸图
图12
定压压辊实物
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