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[发盖hood] 消除PVC工艺产生的钣金间隙

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发表于 2015-8-16 20:09:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
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消除PVC工艺产生的钣金间隙

消除PVC工艺产生的钣金间隙

        图1  涂装难以处理的钣金间隙

        钣金结构间隙可能是研发造成的,可能是制造工艺造成的,也可能仅仅是质量问题。本文从钣金间隙的角度出发,以产品研发为重点,着重分析了因采用PVC工艺产生的车身钣金间隙目前存在的问题及解决之道。
        作为可大大提高汽车驾乘舒适性和整车车身密封性的原料,PVC以其产品低成本、耐腐蚀性、抗石击性和对电泳漆膜高附着性等优势在汽车制造业得到广范应用。由于PVC涂料及其应用工艺的特殊性,其对车身钣金的结构有较为严格的特殊要求。
        钣金间隙结构
        车身钣金间的孔洞、缝隙等,无论其大小和形状如何,只要是在打胶路线上出现或者对整车的密封性有所影响的,都是涂装同步工程(SE)分析必须作为问题点提出的,并向产品设计人员反馈和建议更改的。SE是特指工艺审核与产品设计同步进行,对产品在制造阶段可能会出现的潜在问题提早至产品研发过程中,数模定型前就予以暴露并预先采取措施给予解决。
        产生钣金间隙的原因多种多样,有产品设计引起的,有制造工艺精度引起的,也有的只是产品质量问题。钣金间隙问题表现为钣金搭接时自身伸长不足所形成的间隙、钣金搭接三角区所形成的孔洞、拼焊时钣金板变形折起所形成的间隙以及钣金拼焊时钣金板之间存在间距所形成的间隙等。
       

消除PVC工艺产生的钣金间隙

消除PVC工艺产生的钣金间隙

        图2  涂装难以处理的钣金间隙数模阶段实例

        钣金间隙的表现形式及解决方法
        1.钣金搭接时钢板伸长不足所致的钣金间隙
        图1所示的钣金间隙,从剖面放大图可以很直观地看出钢板伸长不足所导致的车身钣金间隙情况。受限于制造工艺的工艺实现性和尺寸公差的存在,此处只能尽量缩短此间隙的大小而难以彻底消除这一间隙。图1中钣金板之间有9.145 mm的间隙,显然对于比较稀软的PVC材料来说过于宽大,对于工艺实施,此处间隙不能大于1.5 mm。
        车子在使用过程中车身钢板的振动会使此处产生摩擦和碰撞,导致车子使用过程中产生异响。考虑到钢板热胀冷缩时的状态,可以断定即使保证钣金间隙不大于1.5 mm,也未必能获得理想效果。原因在于,虽然保证了打胶工艺的操作性,但是此处会直接破坏电泳漆膜的完整性,也就是说,钣金间隙过小会导致其他问题的产生。彻底解决这一问题只能根据搭接处所处的不同位置以及钣金板相互之间的搭接状态,实事求是地进行处理或寄希望于类似结构的取消,并采用更合理有效的结构取而代之。
        2.钣金搭接三角区所形成的钣金间隙
        钣金搭接三角区,是车身钣金最容易出现钣金孔洞等问题的区域,也是实践过程中钣金孔洞最常产生的位置(见图2)。虽然其存在形式多种多样,但是就其钣金搭接来说同样有其共性的表现:由于处于三角区,各块钣金板在制造工艺实现时存在不足,导致钣金间隙过大或者封闭不严。
       

消除PVC工艺产生的钣金间隙

消除PVC工艺产生的钣金间隙

        图3   涂装难以处理的量产阶段钣金间隙实例

        此类间隙危害性表现为涂装PVC工艺无法应用喷涂处理,原因是粘稠膏状的PVC胶本身不能给自己提供多大支撑,同时高压喷射而出的PVC材料在这样大的间隙处受压力作用会直接泄漏出去。导致的结果:造成材料的浪费;给现场的工作环境和车间的清洁生产造成压力;泄漏的PVC胶污染地面并使地面变粘滑后,给车间的安全生产带来压力。
        此类问题的解决方法较为简单:提高研发阶段数模的精确度和涂装SE分析工作的成效,把问题消灭在工艺应用之前。
        由于理念的不同,在SE引入之前,钣金结构同工艺操作性的联系及其重要性并没有得到太多的重视。而钣金结构同整车质量之间的关系更多地是在宏观上的把握。
        SE分析的引进,使产品质量和制造技术都得以有深层次的反思:除了在研发周期缩短方面有所作为外,整车质量水平还可以在微观上有如此具体的体现。其实,在SE分析之前,同样的问题也并非不为设计人员所知,只是迫于形势:模具已开、供应商已定、采购合同已签、生产组织已完成且产品上市迫在眉睫等牵一发而动全身的难题,人们不得不使产品在小幅度妥协后带病前行,各弊病累计下来所得的最终结果可想而知。
        随着SE的引入,图3所示的钣金间隙在公司研发和制造工艺应用中早已得到极大的重视,并得到了迅速而妥善的解决。随着产品研发和制造技术的进步,如此大的钣金间隙现在已经另行定义为质量事故。造成该钣金间隙的原因不再模糊不清,便于追究责任。SE的理念深深扎根于产品研发和制造全程,并为设计和制造的相关人员所熟知。
       

消除PVC工艺产生的钣金间隙

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        图4  钣金板变形折起形成钣金间隙实例

        3.钣金板变形、折起所形成的钣金间隙
        钣金板变形、折起等都会导致钣金搭接不严而产生缝隙,此类问题大多属于制造工艺精度或者操作管理不善等带来的问题,少部分属于产品设计的问题。
        图4中可以明显看出,此处间隙问题的产生是三层板的钣金结构直接导致的结果,制造过程中的工艺和管理对此处间隙的防治无能为力。涂装此处采用细密封操作将缝隙堵上,钢板切边后的钣金边无法做到如图4那般光滑厚实,此处密封处理的一大难题是操作人员的安全。实际上此处不但是工伤事故的多发区,同时也是工艺消耗品消耗较快和工艺垃圾产生较为密集的工位。在不会大大提高生产成本和研发成本的前提下,此处问题的解决一般由研发部门改变钣金设计或者搭接层次来实现。
        4.拼焊时钣金已经存在间隙所导致的二次钣金间隙
        此类钣金间隙是三层四块板的钣金搭接极为常见的结构,问题产生的根本原因在于产品设计时的产品实现,问题难以根除。
       

消除PVC工艺产生的钣金间隙

消除PVC工艺产生的钣金间隙

        图5   钣金二次间隙两实例

        图5两实例的问题根源很容易理解:产品设计及功能实现。忽略这一问题并去解决它所带来的资源损耗并不多,而彻底解决这一问题代价极高。所以,由于这一问题相对集中并且容易由打胶操作善后处理,而且它带来的问题对整车性能的影响不大,出于成本和改善难方面的考虑,对这一问题并没有特别要求去彻底解决,可以提高产品的制造精度以尽量使这一问题及其所带来的质量隐患得到弱化。
        结语
        微观世界的钣金结构从来没有如此具体而生动过,SE分析从新的角度给钣金结构问题的发现和解决提供了另一种视角。钣金微观结构,也第一次集中地呈现在汽车制造业从业者的面前,并为产品设计水平的提升和制造工艺的优化迈上新台阶做了积极的铺垫。
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