摘要:针对汽车门盖折边处出现的锈蚀问题进行了研究。分析了门盖折边处锈蚀的原因,折边位置涂胶不到位是造成门盖折边处锈蚀的主要原因。通过试验验证,优化了新车型门盖折边位置涂胶工艺。发现优化后的门盖折边位置涂胶工艺中内板凸台宽度近似等于5倍胶径D 值,而胶距L 值为门盖内外板贴合面宽度(一般为内板凸台宽度+(1-2)mm)的一半。
关键词:汽车门盖锈蚀
折边胶
胶径
胶距
中图分类号:U466
文献标识码:B
汽车门盖折边处锈蚀问题的解决
刘德强
周焱
殷雪琴
(江铃控股有限公司,南昌330052)
作者简介:刘德强(1990—),男,助理工程师,硕士,研究方向为汽车焊接工艺。
1前言
汽车的发动机舱盖、尾门、前后车门(后文简
称门盖)在内外板折边装配后,为了保证门盖的精度及强度,需加固连接。焊接虽然是一种很好的加固方式,但会对产品外观质量造成影响。因此,目前门盖制造过程中普遍应用的是在折边位置涂布折边胶,通过包边或滚边形式使门盖内外板加固连接起来[1]。但在制造门盖总成时,涂布折边胶时常会出现溢胶或涂胶不到位的情况。溢胶严重会影响对后续工序带来影响[2],涂胶不到位会直接影响门盖的粘接强度甚至使内外板贴合面产生锈蚀。而锈蚀往往发生的很隐蔽,又很难补救,因此,必须在前期采取手段预防锈蚀的产生。本文主要分析了汽车门盖折边处的锈蚀产生原因,并对新车型门盖折边胶涂胶工艺进行优化。
2滚边贴合面锈蚀原因分析
汽车门盖在焊装经过涂胶、折边后,到涂装还
需经过电泳、烘烤、涂布焊缝密封胶、面漆等工序。当门盖折边胶涂胶胶量过少或涂胶位置不当时,就容易造成滚边贴合面靠内腔一端或靠折边一侧胶量不足。而门盖内外板滚边贴合面处内外板贴合紧密,电泳液无法进入,使此位置电泳不到。因此,当内外板滚边贴合面位置折边胶涂胶不到位时,折边胶无法填充内外板滚边贴合面时,外界水汽及腐蚀介质就会从门盖内腔或折边位置空腔边缘进入,使内外板滚边贴合面受到腐蚀,并逐步向金属内部发展。图1为折边胶胶量不足时门盖折边处生锈示意图。
3门盖折边位置涂胶工艺
折边胶除了有粘接作用,还有防腐蚀作用[3]。
为了解决门盖折边处锈蚀问题,可使门盖折边处电泳不到的位置涂满折边胶。图2为门盖折边位
置涂胶工艺标准示意图,将门盖折边区域分成3个区域,内板与外板贴合面为区域A ,折边空腔处为区域B ,外板翻边与内板贴合处为区域C 。打胶后,区域A 需满足100%覆盖胶,并且向内腔位置溢出一点;区域B 要100%覆盖胶;区域C 要有一定量的折边胶覆盖。
图3为门盖折边位置涂胶示意图。D 表示折边胶直径,L 表示折边胶中心距门盖外板折边的距离。在门
盖外板涂胶后盖上内板,然后进行滚边,滚边后折边胶被挤压向两边扩散。胶径D 与距离L 的大小将直接影响滚边后折边胶的分布情况。
4打胶工艺验证方案
以此涂胶工艺标准对某款处于试制阶段新车
型门盖的折边胶涂胶工艺进行了优化及分析。为了验证胶距L 和胶径D 对门盖折边位置折边胶分布情况的影响,以发动机舱盖(后文简称发盖)为例进行试验。考虑试验成本,试验分3个阶段进行。
第1阶段,验证胶距L 对发盖折边位置折边胶分布的影响。D 值选取2mm ,由于发盖内板凸台宽度为16mm ,内板前端与外板折边相距2mm ,因此L 值分别选取2mm 、9mm 、16mm (三者分别处于发盖内外板贴合面边缘、中部、内边缘),发盖滚边
后,经过涂装电泳、烘烤后进行撕裂,对折边胶分布进行观察分析。
第2阶段,验证D 值对发盖折边位置涂胶效果的影响。根据第1阶段验证结果,发现L 值为9mm 时,折边胶分布效果最好。因此第2阶段选取L 值为9mm ,D 值分别选取2mm 、4mm 、6mm ,进行涂胶验证,发盖滚边后,经过涂装电泳、烘烤后进行撕裂,对折边胶分布进行观察分析。
第3阶段,基于前两阶段结果,对门盖折边胶涂胶工艺进行优化。
5
结果与分析
5.1
胶距L 对折边胶分布的影响
图4为D =2mm ,L =2mm 时,发盖滚边后溢胶
照片。从图4可见,发盖滚边后溢胶严重,图4中箭头指示黑物体为溢出的折边胶。此溢胶程度在生产过程中不允许出现。
当D =2mm ,L 为9mm 和16mm 时,发盖滚边后无溢胶现象。图5为D =2mm ,L =9mm 时,折边处胶分布情况。图6为D =2mm ,L =16mm 时,折边处胶分布情况。对比图5和图6可以发现,当D =2mm ,L =9mm 时,发盖内外板贴合面折边胶分布明显更均匀,几乎可将内外板贴合面全覆盖。而L =16mm 时,发盖内外板贴合面靠近折边位置几乎都无胶覆盖。
以上结果表明,胶径相同时,在发盖内外板贴
图1折边胶涂布不当时门盖折边处生锈示意图
图2门盖折边位置涂胶工艺标准示意图
外板
折边胶
内板
内腔
方向
易生锈位置
电泳不到的位置
易生锈位置
内板
区域C
区域B
区域A
外板
向内腔溢
出一点
图3门盖折边位置涂胶示意图
内板
外板
外板折边
折边胶江玲汽车
内板凸台
L
D
图4D =2mm ,L =2mm 时,
溢胶照片
图5D =2mm ,L =9mm 时,
折边处胶分布情况
合面居中位置涂折边胶,折边胶的分布效果最好。当靠近折边位置涂胶时,会造成严重的溢胶现象;当在折边较远的位置涂胶,折边胶很难被挤压到折边端位置,造成部分内外板贴合面无折边胶覆盖。
5.2胶径D 对折边胶分布的影响
图7为当L =9mm ,D =2mm 时发盖内外板折边
处胶分布情况。图7a 为内外板贴合面胶的分布情况。从图7a 可见,发盖内外板胶的分布较为均匀,内外板上胶覆盖较为稀薄,内腔位置有胶溢出(图中箭头位置)。图7b 为折边处胶的分布情况。从图
7b 可见,内板与外板贴合面(区域A )胶没有达到完全覆盖,折边空腔处(区域B )无胶覆盖,外板翻边与内板贴合处(区域C )无胶覆盖。图7c 为滚边后溢胶情况。从图7c 可见,滚边后无溢胶现象。
图8为当L =9mm ,D =4mm 时发盖内外板折边处胶分布情况。图8a 为内外板贴合面胶的分布情况。
从图8a 可见,发盖内外板胶的分布均匀,内外板上胶覆盖较为致密,内腔位置有胶溢出(图中箭头位置),内外板贴合面都有胶覆盖。图8b 为折边
处胶的分布情况。从图8b 可见,内板与外板贴合面(区域A )胶达到100%完全覆盖,折边空腔处(区域B )达到100%完全覆盖,外板翻边与内板贴合处(区域C )有胶覆盖。图8c 为滚边后溢胶情况。从图8c 可见,滚边后出现轻微溢胶,见图中红箭头位置。
图9为当L =9mm ,D =6mm 时发盖内外板折边处胶分布情况。图9a 为内外板贴合面胶的分布情况。从图9a 可见,发盖内外板胶的分布均匀,内外板上胶覆盖较为致密,内腔位置有胶溢出(图中箭头位置),内外板贴合面都有胶覆盖。图9b 为折边处胶的分布情况。从图9b 可见,内板与外
板贴合面(区域A )胶达到100%完全覆盖,折边空腔处(区域B )达到100%完全覆盖,外板翻边与内板贴合处(区域C )有胶覆盖。图9c 为滚边后溢胶情况。从图9c 可见,滚边后溢胶严重,见图中箭头位置。
以上结果表明,当L 一定时,若D 值过小,将无
法满足涂胶工艺标准,若D 值过大,会造成溢胶,D 值的选择主要与内外板贴合面的宽度有关。当发盖内板凸边宽度为15mm ,L =9mm ,D 值不大于2mm 时,发盖内外板贴合面折边胶覆盖会较为稀薄,
不能将贴合面完全覆盖,且折边空腔处(区域B )及外板翻边与内板贴合处(区域C )都无胶覆盖,达不到打胶工艺标准要求;当D 值>4mm 时,可达到打胶工
图6D =2mm ,L =16mm 时,
折边处胶分布情况
图7
当L =9mm ,D =2mm 时发盖内外板折边处胶分布情况
(c )滚边后溢胶情况
(b )折边处胶的分布情况(a )
内外板贴合面胶的分布情况
区域C 区域B
区域A
折边处无胶
图8
当L =9mm ,D =4mm 时发盖内外板折边处胶分布情况
(a )内外板贴合面胶的分布情况
(b )折边处胶的分布情况(c )
滚边后溢胶情况
区域C
区域B
区域A
溢胶
艺标准要求,但滚边后会出现溢胶,且随着D 值增大,溢胶会变得越来越严重。
5.3涂胶工艺的优化
在以上试验结果基础上,参考门盖折边位置
涂胶工艺标准,结合门盖内外板结构,分别对门盖的折边胶涂胶工艺进行了优化。最后优化出的折边胶涂胶工艺见表1。观察表1中数据可发现,优化后的门盖折边位置涂胶工艺中胶径D 和胶距L 值与内板凸台宽度呈现一定规律:内板凸台宽度近似等于5倍D 值,L 值为门盖内外板贴合面宽度
6结束语
折边位置涂胶不到位是造成汽车门盖折边处
生锈的主要原因。胶径D 和胶距L 是影响门盖折边处胶分布效果的两个主要参数。参考门盖折边位置涂胶工艺标准,结合门盖内外板结构,对某款正在试制阶段的新车型的门盖折边位置进行了涂
胶工艺优化。发现优化后的门盖折边位置涂胶工艺中胶径D 和胶距L 值与内板凸台宽度呈现一定规律:内板凸台宽度近似等于5倍D 值,L 值为门
盖内外板贴合面宽度(一般为内板凸台宽度+(1-2)mm)的一半。为其它车型门盖锈蚀问题的解决提供了思路及数据参考。
参考文献:
[1]锡洪鹏,陈淑君,戴建新,等.焊装折边胶工艺在汽车制造中的应用[J].现代涂料与涂装,2014,17(6):49-51.[2]高翔.吕涛.车门折边胶溢胶问题的解决[J].汽车工艺与材料,2017,(3),35-37.
[3]毕超君,华云,贾鹏鹏,等.PVC 焊缝密封胶起泡问题的解决[J].电镀与涂装,2017,36(10),542-544.
(a )内外板贴合面胶的分布情况
(b )折边处胶的分布情况(c )滚边后溢胶情况
图9当L =9mm ,D =6mm 时发盖内外板折边处胶分布情况
区域B 区域C
区域A
溢胶
打胶件D 值/mm
L 值/mm
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