汽车同步工程技术培训教材__涂装.ppt

第三届汽车开发同步工程技术高级培训 课程涂装同步工程技术李国波 摘要 结合实际简述汽车开发过程中同步工程在涂装工艺上的应用并介绍同步工程在涂装领域的拓展 关键词 汽车开发涂装同步工程 李国波 男 2003年7月毕业于吉林大学化学工程与工艺 车辆化工 汽车涂装 专业 现任奇瑞公司涂装二车间主任兼奇瑞公司涂装技术学会秘书长 曾参与奇瑞公司涂装二车间 德国DURR生产线 项目建设及从设备调试到批量生产全过程的前期准备工作 至今一直从事工艺技术管理 在 汽车工艺与材料 汽车制造业 电镀与涂饰 和 现代涂料与涂装 以及许多行业交流会上发表文章近30余篇 联系方式 0553 7532373EMAIL liguobo 传真 0553 7532958通讯地址 安徽芜湖经济技术开发区长春路8号 奇瑞公司乘用车二厂邮政编码 241009 个人简介 同步工程及涂装同步工程简介新产品开发前的涂装质量分析新产品开发中涂装通过性分析涂装工艺性分析涂装同步工程对车身防腐蚀分析内容涂装同步工程的现状和最新涂装技术发展开展涂装同步工程工作的心得体会以及认识 目录 同步工程及涂装同步工程简介 第一部分 同步工程的含义 同步工程 SESimultaneousEngineering 亦称工艺同步工程 PSEProcessSimultaneousEngineering 是对产品开发及其相关 制造和支持等 过程进行集成 并行的系统化工作模式 它特指工艺审核与产品研发同步 意为在产品设计研发过程中 工艺提前介入 提前输入制造期工艺实施对产品的要求 协助产品设计部门优化产品制造工艺 改善并提高产品的可制造性 辅助产品更容易在制造阶段实现 同步工程的意义 同步工程 其意义在于由于工艺的提前介入 将原本要留到工艺实施时才会暴露的问题提前暴露并予以解决 以期使产品研发和后期的工艺实施尽量实现无缝对接 意即通过防止产品研发和生产实际脱节来缩短车型的研发周期 降低研发的成本投入 同时避免量产后出现的大量产品设变和开发计划的延期 同步工程的目标 产品质量的优化产品研发费用的降低产品制造工艺的优化产品开发周期的缩短研讨与现有及未来车型开发的通用性 同步工程的适用范围 同步工程 它适用于一个公司内所有的新开发车型 根据不同公司不同的定义可能会不包括换动力车型 改配置车型 年型车 右舵车等小项目车型 特殊需求车型可纳入同步工程范畴 整车项目的新产品开发可分为 平台开发 车型开发 变型开发 平台开发 开发全新的平台 全新整车造型 系统结构 配置的整车项目 车型开发 在已有平台的基础上 全新整车造型和布置 通常选用已开发成熟的零部件 对整车系统结构进行改动的整车项目 变型开发 保留平台 通过局部改变造型和布置 选用已开发成熟的零部件对车型进行小范围改动的整车项目 涂装同步工程定义 涂装同步工程 SE 顾名思义是汽车开发过程中 涂装工艺参与设计开发并与之同步的过程 主要针对白车身的数模 CAS面 以及产品试制过程进行的工艺方面的分析 为设计提供可行的工艺设计变更 涂装同步工程的目的 其主要目的是对于产品设计存在的问题在图纸设计 数模生成阶段进行审核 预先对在工艺实施时才可能出现的问题点采取改善措施 使车型在车间生产性 车身密封性 车身防锈性 工艺操作性等方面得以提高 新产品的研发和生产不脱节 也就是图纸上的产品可以在现实的车间里生产出来 涂装车身防腐性审核和评估涂装车身防水性审核和评估油漆车身降噪审核车身生产通过性审核和评估工艺操作性审核和评估质量评价 外观 造型 材质等 成本评价 涂装同步工程 SE 的工作内容及其性质 涂装同步工程 SE 的相关术语定义 样车拆解 指Benchmark 参考车型或竞争车型 的拆解 ED拆解 指电泳车身的拆解 以检查车身电泳效果 验证前期分析结果 对电泳效果较差的区域及零件提出改进方案 同设计部门协商使其进行设计更改 最终达到车身电泳防腐要求 CAS面 CAS为英文ComputerAidedStyling的缩写 意指通过计算机辅助造型所形成的产品外观面三维模型 典型截面 规定了白车身主要部位的结构形式 搭接关系 密封类型 间隙设定 主要控制尺寸及公差 装配 人机工程 法规等各方面的信息 螺钉车 通过铆接形式 依照产品图纸及焊接工艺规范 用焊装夹具把车身主体钣金件组装形成的白车身 主要用于车身模具 夹具的调试 零件配合分析 RPS 指基准点系统 英文ReferencePointSystem的缩写 表达零件基准 尺寸关系的文件 是指在设计部门 制造部门和检验部门间确定的同一的定位基准 以保证其具有其相同的尺寸关系 新产品开发前的涂装质量分析 第二部分 根据新车型的产品定位 设定车身涂装品质目标并进行可行性分析 如根据防腐和外观品质标准 设定防腐年限 各涂层膜厚 外观质量 光泽 鲜映性 桔皮 丰满度 等要求 分析现有涂装工艺 设备 材料能否满足新车型涂装质量要求 是否需对工艺调整 设备改造 新材料和辅助材料的开发 并根据上述资料进行涂装成本初步核算 新产品开发前的涂装质量分析 汽车涂料中有害物质的限量 对人体和环境有害的物质必须符合国家标准的限量要求 专业术语定义 底色漆 表面需要涂装罩光清漆的色漆 本色面漆 表面不需要涂装罩光清漆的实色漆 挥发性有机化合物 在101 3kPa标准大气压下 任何初沸点低于或等于250oC的有机化合物 挥发性有机化合物的含量 按规定的测试方法测试产品所得到的挥发性有机化合物的含量 溶剂型涂料中有害物质的限量 说明 1 测试VOC含量和限用溶剂含量项目时 应按组分及最大稀释配比配制后进行测试 2 某个产品作为不同涂料品种使用时 应执行最严的要求 水性及粉末涂料中有害物质的限量 说明 水性涂料 含电泳涂料 进行限用溶剂含量测试时 不加水 将各组分和溶剂混合均匀 进行重金属含量测试时 水性涂料 含电泳涂料 不加水和溶剂 粉末涂料可直接测试 光固化涂料按产品规定条件固化后进行测试 5E原则 高效 新产品开发遵循的5E原则 Economy Ecology Efficiency Energy Enabling 新产品开发中涂装通过性分析 第三部分 非标设备通过性分析 前处理 电泳槽体通过性的分析按新车型白车身尺寸做出外形轮廓图并装在吊具上 在设备图纸上进行车身在槽体中的动态彷形分析 做出运行轨迹图 见图1 分析车身是否与槽体 室体及槽底喷嘴等部件及不同车型车身之间存在干涉现象 确认该车型以及与现有各车型混线时的通过性 在车身前进方向的前面 如前围板 前地板 要有合理的进水孔 车身通过浸洗槽时 槽液通过进水孔迅速进入车身内部 短时间内消除车身内外部液面差 起到车身防漂和减小输送链阻力的作用 非标设备通过性分析 非标设备通过性分析 非标室体 线体通过性分析结合装在承载工装上的车身外形轮廓图和线体图纸分析车身在非标室体 线体中安全距离 如各车型混线时在烘干室内的较小节距 积放区的零节距 转弯时车身之间或车身与设备 室体之间 确认各车型在非标工艺室体 线体的操作空间 如点修补室 顶部位置的烤灯摆放空间 找出存在的问题并制定解决方案 非标设备通过性分析 机械化运输设备的通过性分析车身与各工段的吊具 工装小车 滑橇等承载工装的适用性分析 重点分析车身定位孔的空间位置是否满足承载工装的支承要求 车身重量是否满足车间设计要求 重点分析核算是否超出全负荷生产时的机械化运输设备要求 车身的交接转挂分析 重点分析车身与吊具 车身与移载设备运动部件是否存在干涉 车身重心是否满足安全通过的要求 非标设备通过性分析 涂装夹具 工位器具的通用化分析从夹具形式和固定方法 安装的方便性等方面 分析现有的夹具在新车型上应用可能性 区分有哪些能用 那些需改进 那些需重新设计 并开始新夹具的相关设计工作 非标设备通过性分析 自动化控制系统的分析分析电泳整流识别 自动段和人工段的车型识别 颜色编组 PVC机器人喷涂的系统 喷涂机器人及鸵鸟毛擦净机系统 生产管理MES系统 输调漆系统所能兼容的车型和颜色数量是否满足要求 涂装工艺性分析 第四部分 前处理及电泳工艺性分析 车身板材与涂装材料的适应性分析分析新车型材质与现有车型的差异以及和脱脂 磷化 电泳漆槽液的匹配性 分析是否需要更换涂装材料 调整槽液参数 以适应多种车型的不同板材 例如镀锌板的电泳针孔适应性需要试验确认 镀锌板一般要求脱脂槽液的PH值不超过10 车身的铝材超过25 时应对磷化药剂进行调整 前处理及电泳工艺性分析 工艺处理方式分析按新车型白车身的外形轮廓图并装在吊具上 在设备图纸上模拟车身在输送链和槽体中的各个位置状态进行分析 结合出入槽的喷淋 烘流 磷化表面流 UF及水洗等喷嘴的位置 分析与车身的有效距离和角度 是否满足车身内外所有表面的处理要求 例如电泳槽内车顶离液面的最低距离及车身与阳极的距离是否符合处理要求 核算新车型在各槽内处理的工艺时间是否满足工艺要求 分析新车型的电泳面积与阳极面积的比例是否满足4 6 1的要求 行业背景 目前几乎所有的电泳槽均使用如图1所示的循环方式 侧部喷淋管对着出槽一侧 底部喷淋管对着入槽一侧 涂料的循环流动与车身行进方式相同 1 槽液中杂质与车身一起流向出槽侧 并在出槽侧反转 进而返回槽内进行再循环 造成杂质无法完全排出而残留于电泳槽内 2 电泳过程中 水平面与与垂直面存在电泳附着性差异 结果造成水平面和垂直面膜厚相差5um左右 尤其在链速低的生产线上这种差异更明显 图一 图二 改进措施 1 入槽侧设置大型漏斗 将总循环流量中的60 80 的循环量排出 2 侧部喷淋管的喷出方向对着入槽一侧 以便能够使杂质的排出更迅速 3 入槽 出槽两端设置副槽 及时排出液体表面泡沫及悬浮杂质 如图2 改善效果 减少电泳车身颗粒 促进车身内外表面 平面及垂直面的涂膜更均匀 电泳槽液循环方式的分析 前处理及电泳工艺性分析 工艺孔分析 沥液孔 排气孔 电泳防电磁屏蔽孔 沥液孔分析 分析车身沥液孔的数量和大小是否足够 位置是否在所在区域钣金的最低位置 分析工艺液体在预定的时间内能否达到排放要求 一般的判定标准是车体进入下一工位前不应有连续的工艺液体流出及工艺液体残留过多等问题 此部位无沥水孔 经电泳烘烤后仍有积液 前处理及电泳工艺性分析 工艺孔分析 沥液孔 排气孔 电泳防电磁屏蔽孔 排气孔分析 分析车身排气孔数量和大小是否足够 位置是否在的最上端 浸洗处理过程中车身排气不良产生气泡 导致该区域不能有效处理或处理时间不足 造成车体局部涂装处理效果不良 影响产品的涂装质量 重点分析顶盖及其连接处易产生气泡的部位 前处理及电泳工艺性分析 工艺孔分析 沥液孔 排气孔 电泳防电磁屏蔽孔 电泳防电磁屏蔽孔分析 分析车身空腔结构中防电磁屏蔽孔的位置 大小 数量及节距是否合理 能否有效防止电磁屏蔽问题 以确保空腔内部电泳涂膜的厚度达到设计要求 如果电磁屏蔽不能消除 密闭空腔产生电磁屏蔽 电力线不能进入 电泳漆膜不能形成或厚度不够而产生锈蚀 导致防腐性能下降 当然要达到良好的的内腔电泳效果 不是简单的开孔就可以解决 首先要从冲压来考虑孔越少越好 且孔的大小和间距要考虑钣金结构 通过凸台 优化钣金搭接结构和间隙来提高电泳效果 另外车身结构板材之间不焊接区域应适当留有间隙 一般两层钣金之间在4mm以上 避免电泳漆的锐边覆盖能力差问题 电泳防电磁屏蔽孔分析 涂胶操作性分析 涂装密封胶使车身具有良好的水密封性 机械密封性 防锈性 耐久性和舒适性 1 根据车身的结构和车身的防腐年限 确认可能发生漏水 生锈和杂质进入的缝隙部位是否设置密封工序 2 钣金搭接处不应有孔 搭接间隙不应过大 特别是曲面 一般外板搭接间隙小于0 8mm 内板间隙小于2mm 3 四门铰链及前后盖锁扣等部件 避免突出在打胶路线上或过于靠近打胶部位 四门两盖等细密封部位的钣金翻边宽度在5mm以上 4 按设计胶条宽度分析是否封住了安装孔 避免孔在打胶的路线上或者离刷胶的部位的距离小于胶条的宽度 一般需遮蔽防护的孔或螺栓和焊缝的保持在25mm以上 喷涂操作性分析 1 分析新车型油漆及颜色应用工艺与现有自动喷涂和输调漆设备的适用性 如珍珠白颜色的喷涂工艺有别于正常色漆施工工艺 2 根据新车型的喷涂部位 面积和膜厚要求分析人工段和自动段能否满足节拍生产要求 自动段可用车型数模和自动喷涂的离线编程软件模拟喷涂 按预定产能下的链速 节距 根据各涂层膜厚要求 涂料施工固体分和涂装效率 核算喷涂时间 考虑换色清洗时间 分析能否实现生产节拍 3 套色涂装遮蔽及分色喷涂的工艺性分析 油箱盖等小件涂装形式的分析 4 采用静电旋杯喷涂车身结构应避免锐边 尖角和凹陷结构 静电喷涂的边缘效应 突出的边角处积漆过厚造成流漆 凹陷部位因上漆不足而露底 所以凹陷部位的深度不能太深 车身边角结构无法避免时 可设计静电吸附工装来降低边缘效应的影响 喷涂操作性分析 烘干性能及指标分析 1 根据新车型白车身所用板材的比热容 质量 涂料固化窗口 工艺时间及核算车体的升温和保温时间 分析油漆是否存在固化不足和过烘烤 2 电泳烘炉 除满足电泳漆的烘烤窗口外 还要考虑烘烤硬化板 车身焊装的折边胶 减震膨胀胶 结构胶 指压胶 点焊密封胶 加强胶板 降噪 NVH 用发泡材料对烤房的温度和时间要求 3 中面漆烘炉 除满足油漆的烘烤窗口外 还要考虑焊缝密封胶 底涂胶 裙边胶 减震隔音胶 LASD 阻尼胶板等材料的固化要求 内腔防腐蜡的分析 根据车身的喷蜡部位的内板结构 喷腊面积和膜厚要求 分析喷蜡枪嘴 喷头等喷涂工具的通用性及作业性 喷蜡孔的位置 大小 节距应该与枪嘴匹配 能喷到位 且有足够的操作空间 要做到防腐车身的内腔结构 外形及连接方式 还要能避免或减少腐蚀介质的进入和滞流 并且利于腐蚀介质排出 RIM工艺及降噪 NVH 分析 一些高档车要求涂装后通过现场发泡的RIM 反应注射成型 工艺向车架空腔灌注泡沫 以达到车身减重 增强 降噪的效果 根据填充位置和填充量 分析可操作性 注射位置 注射孔及内腔中材料流道 封闭 排气 材料发泡时间的匹配 膨胀应力等相关因素 与焊装 总装等工艺衔接分析 由于结构特点 作业工序等原因在涂装不能起到防腐处理或不到位的部位 需要其它专业进行处理和弥补 1 焊接工艺 在焊接白车身钣金搭接部位即铁碰铁部位 如折边 焊点处 在涂装难以形成完整的电泳漆膜 但湿汽等腐蚀介质却能进入 这些部位单凭涂装的焊缝密封胶也不能完全达到密封效果 所以需要焊接工艺在这些部位安排涂折边胶 点焊密封胶 2 总装工艺 车身定位孔与支撑接触的部位 通常不能形成连续的电泳漆膜而早期生锈 此部位在涂装车间一直和滑橇或台车等接触 无法进行处理 需要在总装车间底盘线安排补喷防锈漆工艺进行处理 有车门分装线的总装线 需要拆装车门 铰链与车身接触部位由电泳漆形成的密封结构在拆装过程中遭到破坏 此部位通常无电泳漆 易生锈 车门和装配处需要涂上铰链防腐蜡 与焊装 总装等工艺衔接分析 涂装同步工程对车身防腐蚀分析内容 第五部分 如图 前处理电泳工艺对车身钣金结构的要求 防止积液 涂装前处理工艺对车身结构的要求 如图 前处理电泳工艺对车身钣金结构的要求 防止钣金凹陷处积液 涂装前处理工艺对车身结构的要求 如图 前处理电泳工艺对车身钣金结构的要求 防止钣金凹陷处积液 涂装前处理工艺对车身结构的要求 如图 前处理电泳工艺对后备行李箱沥液的要求 防止钣金凹陷处积液 涂装前处理工艺对车身结构的要求 如图 建议设计应尽量避免的底板结构 涂装前处理工艺对车身结构的要求 如图 建议设计尽量采用的底板结构 涂装前处理工艺对车身结构的要求 车身底板结构设计应尽量避免类似图示5所示的结构而应尽量采用类似图示6所示的结构 从生产的角度总结其原因如下 原因之一 防止由于无法开孔导致沥液不充分而带来的车身质量问题 原因之二 大规模工业化生产时 防止由于冲洗不干净 稀释不充分导致串液而带来工艺管理问题 小结 如图 前处理电泳工艺对车身沥液的要求 涂装前处理工艺对车身结构的要求 如图 前处理电泳工艺对车身侧围沥液的要求 涂装前处理工艺对车身结构的要求 如图 前处理电泳工艺对车身底板沥液的要求 涂装前处理工艺对车身结构的要求 车身侧围设计应尽量避免出现易于产生气穴的死设计 也要注意防止可能导致产生沥液不充分的设计 四门两盖安装工装后最低点一定要开孔或者边缘包边的时候留有沥水结构 保证沥水 白车身在吊具上做运动的时候最低点要有相应的孔 从生产的角度总结其原因如下 防止由于无法开孔导致沥液不充分而带来的车身质量问题 大规模工业化生产时 防止由于沥液不充分导致串液带来工艺管理问题 降低在大规模工业化生产过程中由于沥液不充分而带来的原材料浪费 小结 密闭的钣金空腔会产生电磁屏蔽 引发电泳效果不良而产生锈蚀 电泳工艺防电磁屏蔽孔对车身钣金的要求 前处理电泳工艺对车身侧围A柱防电磁屏蔽的要求 电泳工艺防电磁屏蔽孔对车身钣金的要求 电泳工艺对车身侧围B柱防电磁屏蔽的要求 电泳工艺防电磁屏蔽孔对车身钣金的要求 电泳工艺对车身侧围B柱防电磁屏蔽的要求 电泳工艺防电磁屏蔽孔对车身钣金的要求 电泳工艺对车身侧围C柱防电磁屏蔽的要求 电泳工艺防电磁屏蔽孔对车身钣金的要求 电泳工艺对车门防电磁屏蔽的要求 电泳工艺防电磁屏蔽孔对车身钣金的要求 上海车展本田雅阁车身侧围所开工艺孔示意图 远远超过正常的沥液 排气要求 经分析和电泳工艺关系较大 电泳工艺防电磁屏蔽孔对车身钣金的要求 上海车展大众斯科达车身侧围所开工艺孔示意图 同样远远超过正常的沥液 排气要求 据分析亦和电泳工艺关系较大 电泳工艺防电磁屏蔽孔对车身钣金的要求 主要孔通常来讲 电泳孔对内部电泳效果起到主导性的作用 开孔原则 A 孔的大小尺寸依据内部结构的安装方法 B 关于孔的数量 内部结构是多层板的情况下至少要多于2个孔 C 孔的距离要安排在标准范围内 电泳开孔类别及其要求 辅助孔个别的孔对于提高内部电泳效果可能没有影响 但是为了提高主要孔位的效果 需要增加孔的大小 包括起作用的所有主要孔 并且增加孔的数量 开孔原则 A 主孔必须在较近的位置上B 辅助孔离主孔的距离必须小于主孔间距的一半 电泳开孔类别及其要求 对称孔为了能使内部结构有好的电流效率 有利于电流的流通性 需要开对称孔 开孔原则 孔的距离满足 孔间距小于2D D为孔的直径封闭区域内应该安排交叉孔 孔尺寸 至少直径30mm 距离小于100mm 电泳开孔类别及其要求 孔位置要开在最高位置考虑开孔要满足车身结构上有斜面和空气聚集的区域 必要时开多个小孔开孔要考虑前 后盖在喷涂时是全开或是半开状态 电泳开孔类别及其要求 涂装附加孔为了电泳后沥液完全 防止再溶解 并有利于电泳烘干 开在最低位置孔的大小要符合内部体积的大小 一般说 以防止车身打漂用的孔为基准 电泳开孔类别及其要求 防止打漂孔电泳时车身快速浸入槽体 开孔以进液 沥液 这是底板打漂的解决措施 车身应该在1 2S内停止漂动孔的位置要在每处底板的最低处具体考虑不同生产线的机械化形式 下降 举升类型 浸渍类型 电泳开孔类别及其要求 电泳开孔类别及其要求 门槛区域 见上图 开孔标准 门槛内板开孔直径30mm 距离200mm 门槛外板开孔直径20mm 距离200mm 门槛加强板开孔直径20mm 距离200mm 加强板孔距可适当缩小 控制范围在80 150mm 车身各区域开孔技术标准及要求 前纵梁 见上图 孔距安排在200mm以内 开孔尺寸在直径20mm 加强板上的孔的尺寸大小应该是加强板宽的一半 加强板与纵梁的间隙要有8mm以上 纵梁和其加强板前后两端要有排气的结构 后纵梁 见上图 可以在侧面或是底面距离200mm处开孔 直径20mm 纵梁与地板形成的腔体可以在底板上开孔 但是孔直径应该是30mm以上 此时如果是直径20mm的孔 孔距离应该在150mm以内 可以在地板边或纵梁贴合边上开沥液槽来提高电泳效果 车身各区域开孔技术标准及要求 A柱下方 见上图 内板板直径为30mm 间距200mm以内 加强板直径20mm 间距150mm以内 铰链加强板上的情况 要开对穿孔有利于电泳 在门槛上边区域最低处开直径为20mm孔 外板与加强板贴合边打焊点位置开沥液槽 加强筋 保证水能顺利流下 A柱下加强板与外板的焊装膨胀胶建议取消 避免水流不出去 产生锈蚀 车身各区域开孔技术标准及要求 A柱上方 见上图 内板直径为20mm 间距200mm以内 直径为10mm 间距100mm以内 加强板直径20mm 间距200mm以内 A柱上端加强板与外板被焊点封死的区域要多开一个直径为15mm的孔或开个进液槽 车身各区域开孔技术标准及要求 B柱区域 见上图 如果只有三层板 可以隔200mm开一个直径为20mm的对穿孔 如果有四层板 则要求70 150mm内开一个直径为20mm的对穿孔 开对穿孔的时候 两个孔的大小应该一样 侧围外板和加强板之间的间隙要保证在6mm以上才能保证开孔的电泳效果 如果实在无法提高间隙 可以通过在加强板上开加强筋 或者加个突台 最低位置要有直径为20mm的沥液孔 门槛上边 车身各区域开孔技术标准及要求 顶盖横梁 见上图 顶盖横梁外板要每隔150mm左右开一个直径为10mm的孔 有加强板的话要开对穿孔 每150mm左右开一个直径为10mm的孔 要注意顶盖和顶盖横梁的间隙 焊装打胶要断点打胶 车身各区域开孔技术标准及要求 发动机盖 行李箱盖 发盖周边区域 内外板之间的间隙如果达不到6mm 内板上每200mm距离开15mm 20mm的细长孔 发盖边角区域 在最顶角处开一个直径超过5mm的孔 并且在离此小孔100mm范围内开一个直径20 30mm的孔 内板横梁交汇处 开孔直径大于对角线长度的1 3 要注意内板的钣金形状 避免出现气穴 导致局部出现白钢板 车身各区域开孔技术标准及要求 横梁 见上图 加强板开孔直径为加强板宽度的一半 距离为100mm 外板开孔直径为20mm 距离为200mm 横梁本体与底板结合部左右100mm处开一个凸台排气 车身各区域开孔技术标准及要求 堵件安装工艺对安装孔孔径大小的要求 涂装工艺操作性对车身钣金结构的要求 堵件安装工艺对安装孔位置的要求 涂装工艺操作性对车身钣金结构的要求 为了保证强度和方便堵件安装上图左所示的平板开孔状态要避免 应尽量设计成如上图右所示的状态 涂装工艺操作性对车身钣金结构的要求 PVC打胶工艺对四门两盖压边的理论要求 为了提高涂装打胶质量 保证焊缝防腐性和美观 理论上严格要求按照如下图示要求设计四门两盖压边 在压边转角处要平滑 避免重叠 锐角及孔洞 PVC工艺操作性对车体钣金结构的要求 门边打胶工艺对钣金搭接的要求 PVC工艺操作性对车体钣金结构的要求 前盖打胶工艺对钣金搭接的要求 PVC工艺操作性对车体钣金结构的要求 打胶工艺对车身钣金结构的要求 类似的折边结构就涂装来说是严格禁止的 PVC工艺操作性对车体钣金结构的要求 就PVC打胶操作性来说 四门两盖的折边如果不小于10mm 对作业者的操作会有很大的帮助 从生产的角度 就PVC打胶工艺做如下总结 原因之一 折边不小于10mm的预留 方便打胶工艺操作者一次打胶成型 保证胶条连续美观 防止由于胶条修补造成的节拍损失和劳动量增加 原因之二 折边不小于10mm的预留 便于胶条密封的连续性和一致性 小结 车身底板PVC操作对白车身钣金的要求 PVC工艺操作性对车体钣金结构的要求 车身底板PVC操作对白车身钣金的要求 PVC工艺操作性对车体钣金结构的要求 如图所示 过多的螺栓对白车身底板喷涂时上下一次性堵件工作有非常大的影响 PVC工艺操作性对车体钣金结构的要求 尾灯处有利于打胶操作的设计 PVC工艺操作性对车体钣金结构的要求 钣金搭接有利于打胶操作的设计 PVC工艺操作性对车体钣金结构的要求 PVC打胶工艺就其操作性来讲 车底板的板金结构 螺栓的数量及其位置 底板工艺孔的数量及其位置对底板PVC喷涂操作性及质量都有非常大的影响 从生产的角度对其做如下分析 原因之一 其钣金搭接有利于工艺操作 降低现场操作工人的工作强度 原因之二 螺栓及工艺孔数量的减少和位置的合适 防止打胶工艺操作时控制不当引起的过喷 堵工艺孔等质量问题 小结 总装装配后的漆面可视区域都能够喷上中涂 色漆 清漆重点区域是门框边缘 铰链和前后盖流水槽 发仓和备件仓区域车门开关能够自动定位避免在员工喷涂时门自动关闭不方便员工喷涂并产生漆膜碰伤合理保留工艺辅助孔 在员工喷胶 涂胶 喷漆过程中 需要用支杆等工装将前后盖或门支撑起来 方便操作 油漆喷涂对车身结构的要求 空腔注蜡 简言之就是在车身底部及其他钢板夹层及空腔中打入一定量的液态蜡 经过特定工艺流程使留在车身空腔内部的蜡形成均匀的保护蜡膜 令水滴无隙可入 保证了整车良好的防腐性能 注蜡的部位非常之多 一般有几十个左右 大致列出如下 1 前纵梁 前横梁 A柱 B柱 C柱 上边梁 下边梁 后纵梁 后横梁 上下边梁是指车顶 地板与侧面的交接处内部的钢梁 2 积水盒 就是雨刷器后面风档前面那一块 3 引擎内罩 外罩4 所有的车门内板 外板 重点为门板下部 5 所有的车轮罩6 行李舱内罩 外罩7 其它所有出现空腔的地方 空腔注蜡对车身结构的要求 防锈蜡用孔的分析分析内容 防锈蜡用孔的位置和大小是否合适 产生后果 无法满足喷蜡工艺要求 无法喷蜡导致锈蚀 分析项目 1 孔位应该开在防锈蜡容易喷到的区域 2 防锈蜡喷涂的零件 所用的孔是否有足够的操作空间 3 孔的大小要大于防锈蜡喷枪枪嘴的大小 奇瑞的喷蜡枪嘴为 10mm 空腔注蜡对车身结构的要求 车身贴合结构 钣金间隙分析分析内容 钣金贴合结构的间隙 产生后果 钣金间隙过小 产生电磁屏蔽 钣金局部没有电泳漆膜 容易产生锈蚀 分析项目 顶棚内外板之间的间隙 除去料厚 在3mm以上 其他部位的间隙在6mm以上 防气泡孔的分析分析内容 判断孔数量是否足够 位置是否在所在区域钣金的最上端 产生后果 如果防气泡孔不足或开孔位置不正确 钣金局部没有磷化膜和电泳漆膜 分析项目 所有容易产生气泡的部位 顶盖与横梁连接处 前后盖 密闭空腔 都开有孔防止气泡产生 车身防水性对车身钣金结构的要求 防水性评价分析内容 对车身进行分析打胶的必要性和打胶操作性 产生后果 钣金搭接 边缘和缝隙区域没有定义打胶会导致车身容易进水 部分钣金边缘产生锈蚀 分析项目 1 车身钣金搭接 边缘和缝隙区域的密封适用性分析 2 分析是否有因为钣金和加强板干涉而无法实现密封工作的区域 3 评价四门两盖的翻边宽度是否满足胶枪宽度 奇瑞要求翻边宽度为8 1mm 4 是否有因为间隙大 工艺切口孔洞引起的无法密封的地方 一般标准 外板间隙小于0 8mm 内板小于1 5mm 工艺切口或孔洞小于 3mm 5 是否有孔在打胶的路径上或者离刷胶的部位小于胶条的宽度 6 评价可发生漏水 生锈和灰尘流入的接合部位是否都定义了密封涂胶作业 车身防水性对车身钣金结构的要求 间隙过大无法密封的区域 车身防水性对车身钣金结构的要求 尽量采用有利于积水顺流下去的设计结构 尽量避免采用改善前的不合理结构 车身防水性对车身钣金结构的要求 此处要求主要是防止外板在汽车使用过程中遭遇恶劣条件下积水 处理后的结构有利于积水顺着外板直接流下去 而不至于流进车身结构内无法处理 车身防水性对车身钣金结构的要求 推荐的搭接形式有利于门框在车体运动时防止钣金的相对运动 从而保护电泳漆膜的完整性 延长电泳漆膜对车体的保护性能 车身防水性对车身钣金结构的要求 为保证密闭空腔里的电泳质量在此处开孔 车身防水性对车身钣金结构的要求 顶盖卡扣的设计结构直接影响到涂装涂胶的工艺性及操作性 在设计中建议尽量考虑采用卡箍结构设计 避免发生因为结构设计不当 造成涂装PVC涂抹易堆积从而影响总装内饰条的装配 因目前此位置涂装工艺采用人工刷胶完成 所以需要留出至少15mm操作空间 丰田粘胶型卡箍 顶盖装饰条卡扣设计要求 行李架安装螺栓设计要求 由于部分涂装车间自动喷涂机前采用鸵鸟毛自动擦净机对打磨车身进行清洁 车身顶盖突起的螺栓在鸵鸟毛自动擦净机的顶滚机清洁车身顶盖时会损坏鸵鸟毛 为避免突起的螺栓对涂装设备的损坏 要求将突起的螺栓移至总装装配 或是将安装螺栓设计成低于顶盖外表面 若车型工艺路线 含过渡路线 定义车间内无鸵鸟毛擦净时对设计无要求 顶盖装饰条卡扣设计要求 行李架安装螺栓设计要求 能在现有生产线上生产 节省新建生产线的投资吊具孔 堵件孔 工装孔 阻尼版结构的标准化沿用 节省改造和开发成本缩短开发时间避免现场摆放混乱 误用生产及辅助材料的标准化 柔性化生产和成本控制对车身设计要求 旁路空腔结构 如A B C柱 门槛 前围和侧围等 传递车外噪音 如发动机噪音 排气管噪音 风噪和胎噪当汽车高速行驶时 这些空腔中还会产生高速气流气流噪音共振噪音 噪音现象 车身降噪 NVH技术 对车身设计要求 空腔密封 填充 空腔填充预成型件 产品功能发泡材料焊装膨胀密封产品贴阻尼板喷涂密封胶 车身降噪 NVH技术 对车身设计要求 解决方案 建立工程设计团队采用相关 如V one 软件从事声学包 SoundPackage 仿真和旁路密封仿真分析实现优化设计行成NVH解决方案完成降噪部件的开发 同步工程需要开展的工作 车身降噪 NVH技术 对车身设计要求 涂装同步工程的现状和最新涂装技术发展 第六部分 涂装同步工程的应用现状 国外 大的汽车公司都有应用了同步工程的成熟的汽车开发流程 国内 各自主品牌刚刚起步 主要通过和国外做同步工程的公司合作由于韩国人对中国国情比较了解 目前国内的汽车开发同步工程的工作几乎都由韩国人把持涂装同步工程工作大多凭经验 真正用软件进行数字化模拟和分析的还比较少 涂装同步工程在涂装领域的拓展 车型开发时的颜色选择生产线的规划设计 生产与规划同步 应用了同步工程思想的车型颜色选择流程 市场流行颜色趋势分析油漆产品本身性能品牌稳定性跟现有体系的配套性性价比 价格和单耗 综合成本 供应商的供货和服务能力通用性 可替代性 涂装同步工程在涂装领域的拓展 生产线的规划设计 1 工程设计阶段 根据车身防腐年限要求 定义零件板材和打腊区域 涂装工艺孔的分析 包括电泳 排水 排气 打腊孔的分析 密封性及降噪分析 包括密封涂胶图和车身沥水性分析 喷涂后堵塞分析 尤其是电泳工艺的分析 要保证足够的电泳厚度 2 工装招标准备阶段 涂装线工作节拍分析 涂装工艺孔分析 车身防腐性分析 车身密封性分析 密封胶和PVC 堵塞分布及使用类型分析 节能环保高效安全消防法规清洁生产要求其它法律法规冲压件和车身质量状况 涂装同步工程在涂装领域的拓展 汽车涂装技术发展的主要趋势 环保 低VOC 低CO2排放 低废水排放 低费用 低投资 低能耗 低运行费用 高品质 外观 耐久性 汽车涂装技术发展的主要途径 传统工艺被合并 简化传统材料被替代发展出新工艺 汽车涂装技术的发展方向 2012年之后的涂装线投资减少50 工艺长度减少40 VOC减少85 CO2排放减少50 废水排放减少40 奇瑞公司 更安全 更节能 更环保 的产品理念 车身涂装P2ZERO概念 1 减少VOC的技术 中涂涂料 采用水性中涂和粉末涂料面漆涂料 以水性底色漆为中心 与粉末罩光清漆 含浆状粉末涂料 或高固体分罩光清漆相组合阴极电泳 水性中涂 或粉末涂料 水性底色漆 高固体分罩光清漆 粉末罩光清漆 喷涂设备方面 提高涂着效率 清洗溶剂的回收效率其它新材料 新技术 3C1B工艺 2C1B工艺 前处理 无铬钝化技术 无磷无氮脱脂技术 活性剂生物可降解 低温磷化技术 低镍和无镍技术 低渣磷化技术 无亚硝酸盐促进剂技术 超滤和纳米技术 封闭圈技术 硅烷技术 前处理材料液态化技术 2 前处理材料和工艺改进 2 1硅烷处理技术硅烷技术 silanepretreatment 具有环保 节能 操作简便 成本低等磷化技术无可替代的优点 目前硅烷技术在工业中已初步显示出优良的性能 开始逐步取代传统磷化技术 金属表面硅烷处理剂中的硅烷基本分子式为Y Si OR 3 其中OR是可水解的基团 Y是有机官能团 金属在硅烷处理后可与涂料等各种有机聚合物结合 硅烷成膜机理有较多解释 其中B Arkles的化学键成膜机理广为接受 其主要原理如表所示 2 前处理材料和工艺改进 2 2氧化锆转化膜技术的反应机理金属表面ZrO2转化膜技术处理主要是在氟锆酸溶液里 金属表面凝聚沉积转化成一种纳米氧化锆陶瓷膜涂层 主要反应如下 H2ZrF6 M 2H2OZrO2 M2 4H 6F H2M 板材Fe Zn Al Mg上述反应形成一种 ZrO2 M ZrO2 的氧化锆陶瓷结构的骨架 我们知道 ZrO2是无定性态结构 具有很强的凝聚功能 随着反应的进行 该 ZrO2 M ZrO2 结构骨架交联密度增大 继续凝聚沉积 直至产生ZrO2纳米陶瓷转化膜 图2在镀锌板表面ZrO2转化膜反应机理 2 前处理材料和工艺改进 环保型电泳底漆 无铅无锡和其他重金属 低溶剂含量 节能型电泳底漆 紫外固化 低温固化 高耐候性电泳底漆优异的外观流平性电泳底漆高泳透力电泳底漆高装饰性电泳底漆低漆膜密度电泳底漆高锐边耐腐蚀性电泳底漆薄层型阴极电泳漆 传统20UM左右 该电泳漆10UM 自分层型阴极电泳漆自泳漆 3 电泳材料和工艺改进 在采用EDRO装置时 为满足纯水洗所需要的水量 其超滤装置的出液量与传统工艺相比需要增加一倍左右 这样不仅带来设备投入的增大 而且也容易加大电泳槽液溶剂量的损失 造成在后冲洗过程中的泡沫量加大 因此在电泳后冲洗的节能环保技术中开发应用了ECS技术 3 1ECS技术的开发与应用 3 电泳材料和工艺改进 4 PVC材料发展方向 低密度化 由1 4g cm3降低到0 8g cm3左右 减轻车身自重 省油 节能湿膜与中涂 面漆相溶节能 不单独烘干 与中涂 面漆烘干 上海通用 天津丰田 江淮汽车低温预烘干 100 10min 低密度自干型的聚氯乙烯涂料液态施工隔音防震涂料PVCFree密封胶PVC喷涂 挤涂和密封均用带多功能枪嘴的涂胶机器人 目前普遍使用低密度轻质密封胶 密度在1 1 1 2g cm3 国内几个厂家已经成功采用不单独烘干的PVC工艺 5 UV和热双固化清漆 目前工业应用 粉末罩光清漆 含浆状粉末罩光清漆 水性清漆高固体份和超高固体份清漆 UV和热双固化罩光清漆 用作汽车外表面涂装 在环保 节能 涂膜性能 外观装饰性 耐酸雨和抗划伤性 和涂装成本等方面都有较强的竞争力 UVCureClearcoat BestScratchResistanceCanbeappliedonW B S B 1Kor2K andPowderClearcoatProductioninTarget 2012 6 水性涂料 减少VOC 施工难点 表面张力高 使其对底层的湿润性变差 对异物敏感 易发生缩孔 水性涂料具有导电性 在静电涂装时产生漏电 需改进静电喷涂设备水的挥发性差 涂着固体份低 抑制涂着时流挂的粘度控制十分重要 需预烘干易受涂装时周围环境温度 湿度的影响 必须控制喷漆室内的温湿度涂罩光清漆前需预加热 设备投资 运行成本增大施工粘度高 循环输漆系统负荷大 雾化较难 7 3C1B涂装工艺 从中涂层漆开始 金属底色漆 罩光清漆湿碰湿的工艺 Threecoatoneback 取消中涂漆烘干工序 1 降低成本 节省总能耗15 20 换算成CO2 大幅度降低涂料使用量 涂装加工区总体成本降低20 2 有利于环保 VOC排放量削减45 以上 在使用溶剂性涂料时也能实现欧洲的VOC排放限制水准 35g m2 以下 3 漆膜质量 可达到目前工艺的质量水平 可以降低面漆生产的垃圾点20 3C1B 3Coating1Bake or3WetProcess oven oven Flash off oven E Coat Primer Basecoat Clearcoat oven Flash off oven E Coat Basecoat1 Clearcoat StandardProcess CurrentPhase3C1BProcess Flash off Basecoat2 oven oven E Coat Clearcoat FuturePossibleProcess Flash off Basecoat oven SBorWBorpowder SBorpowder SBorPowder SBorWB SBorWB 静置工序 烘干干燥工序 罩光漆内板涂装工序 罩光漆外板涂装工序 除尘工序 BC内板涂装工序 BC外板涂装工序 喷雾沉静化工序 相应设备 BOOTH温湿度控制 25 1 70 5 8 水性面漆涂装工艺 9 双底色漆涂装工艺 施工时要求严格控制Base的配比 膜厚分布误差要小 清漆与底色漆配套性要好 当然该工艺应用的前提时白车身的平整度和电泳漆膜的平整度要好 10 免中涂的新型 二涂层 2C1B 涂装工艺 2C1B工艺比3C2B工艺节省能源约25 30 可显著降低运行成本 国外已有很多企业在轿车涂装线上采用2C1B工艺 国外某公司针对2C1B与3C2B工艺能耗的比较见表所示 11 全粉末涂装工艺 Phosphate Electrocoat FullBake Primer FullBake Basecoat Clearcoat FullBake Flash off Phosphate PowderPrimer SinterBake Electrocoat Dryoff PowderBasecoat PowderClearcoat FullBake SinterBake StandardProcess PowderCompactProcess Highlights6yearsmaterialdevelopandvalidation5yearsfullbodyyieldtestingLowestCapital OperatingCostLowEnergyConsumptionNearlyZeroVOC SignificantCO2Redu