白车身涂胶工艺.ppt

白车身涂胶工艺 白车身涂胶概述 典型轿车白车身由300 500个薄板冲压件焊接而成 焊点数多达3000 6000个 会不可避免地存在焊缝 在汽车制造中 如果各钣金件连接处的缝隙没有采取有效措施进行密封 汽车在行驶中会出现漏水 透风和漏尘现象 严重的可能引起焊缝处钢板锈蚀 使钢板过早穿孔 加速车辆的报废 因此 焊缝处密封性的好坏直接关系到车身的质量和耐锈蚀能力 直接影响汽车整车的安全性和使用寿命 在车身焊装车间 白车身生产中涂胶工艺应用广泛 各种胶由于应用部位的不同而有一定的差别 涂胶工艺是汽车白车身制造过程中非常重要的一环 车身涂胶不仅可以提升整车密封防水性能 提高NVH性能实现减振降噪 同时 在实现汽车轻量化 节能降耗等方面也发挥着重要作用 随着制造技术的发展 密封胶作为汽车生产中必需的一种辅助材料 应用越来越为广泛 车身涂胶不仅可以提升整车密封防水性能 提高NVH性能实现减振降噪 同时 在实现汽车轻量化 节能降耗等方面也发挥着重要作用 在汽车的生产过程中 涂胶工艺在焊装车间 涂装车间和总装车间都有应用 在此 本文重点介绍了焊装车间和涂胶车间用胶的分类 性能以及工艺特点 涂胶原理 借助胶粘剂在固体表面上所产生的粘合力 将同种或不同种材料牢固地连接在一起 同时在相互连接作用的表面间形成密封面 并保证密封面不发生渗漏 起到密封作用 密封实际上是一种连续粘接 使用这种粘接方法可以粘住需密封的接头 以防止产生破坏作用的液体和气体的渗入 涂胶的作用 车身在生产中应用涂胶剂或密封胶技术首先通过涂胶 简化生产工艺 节省材料使用 增加零件强度 其次 通过涂胶 对车身进行防振 隔热 防腐 防锈 放松 防漏 降噪 减重 提高汽车舒适性和安全性 在延长汽车寿命方面起着特殊作用 还有 通过涂胶 在一定程度上能够解决NVH问题 涂胶分类 涂胶大致分为四类 折边胶 隔振胶 密封胶 钣金补强胶片和空腔结构增强材料 不同种类的胶所用位置和功能不同 对胶的工艺和性能要求也不同 焊装用胶的用途及性能 焊装车间用胶主要有5种类型 折边胶 膨胀胶 点焊密封胶 隔振胶片和结构胶 折边胶 主要用于车门 发动机舱盖和行李箱盖板 粘结强度高 抗冲击好 采用粘接方法无应力集中现象 抗冲击效果好 与点焊比较 可以减少车身上的焊点 使工艺更加美观 抗疲劳强度优于点焊 工艺特点 1 根据不同的车型 不同部位 不同要求进行折边胶的选择 2 涂胶部位和数量要正确 一般胶的用量为1mm 3 冬季用胶时要选择粘度较低的产品 易于施工 4 转角部位不要打胶 部分包边有缺口 容易挤出 随着胶品种和性能的发展 目前国外汽车结构粘接应用已经不局限于四门两盖 开始在车身内部如顶盖梁等部位与点焊一起应用 增加空腔结构强度 减少局部应力 提高结构韧性 降低腐蚀 此外 其他粘接材料如汽车玻璃粘接也可以提高车身结构刚性 增加侧撞安全性 提升NVH性能 车门 发动机舱盖 后备箱盖折边胶 1 折边胶折边胶主要用于车门 引擎盖和行李箱盖外板的包边 代替焊点连接内 外盖板 避免车身表面出现焊接而造成的凹坑 提高车身的外观质量 如图1所示 折边胶断面尺寸为直径约3mm的半圆弧 半圆弧圆心离外板内表面边界约2 5mm 2 膨胀胶膨胀胶主要用于引擎盖 行李箱盖 顶盖和车门等内外板之间 用来减弱行车中的振动和噪声 增加整车的舒适性 涂膨胀胶时一般分为条状膨胀胶和点状膨胀胶 条状膨胀胶的断面尺寸为直径约8mm的半圆弧 每段长度约60 80mm 段与段的间隔约40mm 点状膨胀胶的直径约为20mm 视板件之间距离进行调整 相邻胶点的间隔一般大于50mm 隔振胶 隔振胶片主要用于车门防撞 梁与外板之间 以及侧围外板与加强板 骨架之间 目的是通过隔振胶片中橡胶分子的松弛作用 在受力作用下产生位移和形变 使应力均匀分散 从而消耗掉外界施加的能量 消除或减弱应力能量对钢板的影响 增强抗疲劳性 避免裂纹的产生 从而起到连接 防噪 减振 粘接 加强作用 通常使用的防振胶 黏稠度要适中 吐出量在60g min 直径2mm 10 由于胶粘剂属于假塑性流体 转速 转子不同黏度则不同 且目前无统一估计标准 因此一般旋转黏度仅作为一个参考值 目前汽车行业越来越多采用压流黏度 一般称为吐出量 作为参考标准 压流黏度指在一定压力下胶粘剂1min通过标准孔径的重量 一般压力通常采用汽车行业中通常的0 5MPa 孔径选择2mm 车门 发动机舱盖 后备箱盖隔振胶 4 隔振胶隔振胶主要用于车门外板 侧围外板和顶盖等板件处 主要作用为减振 提高车辆的NVH性能 膨胀率范围100 300 隔振胶的断面尺寸为直径约6mm的圆 胶涂在相应的储胶槽位置 3 点焊密封胶点焊密封胶主要用于前围 侧围和地板等处的密封 以实现防水 防尘和防锈 并防止灰尘等进入接头部位 如图2所示 点焊密封胶的断面尺寸为直径约3mm的半圆弧 圆心离边界7mm 密封胶 一般应用于车底 考虑尘 水 前围 考虑进风 车顶 考虑漏雨 部分侧围 考虑阻隔噪声 对于车顶前围等重要部件 一般采用点焊胶和接缝密封胶一起使用 以增加密封效果 在生产过程中 使用点焊胶时 如果不能顺利焊接 根据工艺应适当调整焊接参数 如增加电极压力 适当延长焊接时间等 以获得最佳效果 既不影响点焊强度 又不过多增加能耗 一般涂布点焊密封胶后 电极压力要增加13 到20 电流强度降低10 20 由于点焊密封胶黏度相对较低 如出现出胶困难 可以适当加热 地板密封胶 5 结构胶结构胶主要用于外板件和外板加强件之间的密封连接 用来替代点焊 外板表面不允许有焊点或可焊性差 提高刚度和密封 防止水 灰尘等进入车身内部 所以要求粘结强度高 结构胶的断面尺寸为直径约3mm的圆 胶涂在距离零件边缘7mm左右的位置 如图3所示 钣金补强胶片和空腔结构增强材料 由于车身轻量化设计需要 通过改进汽车结构 降低材料厚度 外板薄壁化 结构件中空化等来实现 相应的车身局部刚度下降 车门 顶盖和侧围等部位容易在汽车行驶过程中产生共振和噪声 安全性能下降 容易对乘客造成伤害 通常采用补偿措施是采用钣金复合补强或空腔复合补强 薄板补强胶片增强原理 补强胶片经电泳烘烤工序固化后 玻璃纤维 粘接层与钢板形成三文治结构的高强度复合结构 从而增强钢板刚性 抗弯强度和冲击性能 抗弯强度是未应用补强胶片钢板的3 9倍 不同型号 厚度补强效果不同 车身外板冲压过程中 在弯 角等部位钢板因冲压成形延展变薄弱 产生应力集中 在车辆长期运行中产生振动疲劳 从而导致裂纹产生 扩展 通常采取在应力集中和薄弱部位 粘贴补强胶片 不仅提高了钢板刚度 同时通过粘接层中橡胶等高分子材料的作用 将振动能转换成分子位移 形变和热能 从而消耗振动能量 提高薄弱处疲劳强度 通过粘贴高分子补强材料 在增加刚度同时 提高了钢板固有共振频率 降低了对部分振动敏感性 使其不易产生由车体及外界噪声所引起的共振和共鸣现象 衰减了振动频率和振幅 提高了NVH性能 经过试验 采用冷热收缩系数尽量靠近的补强胶片 调整胶片的形状及厚度来改善经过烘烤固化工序出现钢板变形 B柱空腔结构加强材料 总结 汽车制造向节能 环保 安全舒适 低成本和长寿命的趋势发展 对汽车胶粘剂的使用性能和工艺性能提出了越来越高的要求 同时 随着新产品新工艺的研发 新型汽车结构中引入大量的轻质金属 复合材料和塑料 造成汽车用胶粘剂和密封胶持续增长 由于胶的性能提升 车身在焊装工序生产中 越来越多的采用点焊和涂胶粘接密封工艺结合的生产方式 更好地解决NVH问题 目前现在已有近25种胶粘剂和密封胶在汽车制造中使用 平均单车使用量轿车为20kg 中型车16kg 重型车22kg 随着新材料和新技术不断出现 应用的范围也一定会不断扩大 用量也会不断增加 涂胶粘接密封技术也必然处于越来越重要的位置 6 焊装涂胶的约束条件为了保证涂胶质量 在设计之初需对车身提出工艺约束条件 1 车身涂折边胶时 为保证涂胶质量 涂胶空间 具有良好的包边性 对包边处设计有如下要求 见图4 d2 d1 2 d1 涂胶宽度 d2 2 膨胀胶涂胶位置要有明确标识 胶点处要留有沉台 同时涂胶形式尽可能与点焊形式相同 胶条处要留有凹槽 3 涂胶方向要求车身在涂胶时 同一个位置不允许双面涂胶 只允许单面涂胶 涂装用胶的用途及性能 涂装用胶的用途及性能在涂装车间使用的胶主要有3种 焊缝密封胶 PVC抗石击涂料 空腔喷蜡等 1 焊缝密封胶焊缝密封胶主要用在各钣金件之间的焊缝 搭接及车身内外直接相通的孔洞 缝隙处 保证车身的密封性 阻止水 气 灰层和噪声等有害物质进入车内 提高整车的使用寿命 增强可靠性及NVH性能 装车后不可见区域的焊缝密封胶可在涂胶完成后使刷子或刮板处理以保证密封性能 有外观要求的区域 必须使用规则的喷嘴在规定位置打胶 注意覆盖缝隙和孔洞 打胶后不允许用刷子涂刷 以保证美观 在前地板工艺缺口处必须用焊缝胶补满 见图5 2 PVC抗石击涂料PVC抗石击涂料主要用于地板下表面与前后轮罩部位 防止汽车行驶过程中石子等对车身地板及轮罩的击打损伤 此外也有一些防蚀 防水及密封的作用 要求在喷涂PVC涂料时 使涂料均匀的覆盖到车身指定钣金上 并覆盖焊缝 无起泡 流挂等缺陷 涂层厚度必须达到设计要求 喷涂PVC胶时 其他零件所使用的安装孔及附近表面均需采取保护措施 避免被PVC胶覆盖 如图6所示 在涂PVC抗石击涂料时 应喷涂至止口边缘处 保证密封防水 3 空腔喷蜡涂装用蜡主要用于涂装滑撬固定点部位空腔 主要使蜡覆盖在空腔钣金内表面 见图7 保证空腔内部钣金的防腐性 阻止水 气和灰尘等物质直接与钣金接触 提高整车的耐腐蚀性 结语涂胶工艺是汽车白车身制造过程中非常重要的一环 随着汽车制造工艺水平的提高 车身涂胶的品种 性能和工艺规范正不断的优化改进 涂胶设备也逐渐更新换代 目前 国外很多汽车制造企业已采用机器人涂胶的方式 保证了涂胶质量的稳定可靠 以满足车身的减振降噪 NVH以及防锈密封的要求 随着近20年来汽车行业的快速发展 国内汽车用胶厂家已有上千家 在主要品种上已基本可以满足需要 但在提高产品质量和适应汽车大批量流水线生产工艺方面 尚需做进一步的工作 进口用胶的依赖性仍然很高 机械化程度和标准作业同国外先进水平相比还有较大差距 配套的涂胶设备也过多的依赖进口 这些都已成为国内汽车用胶面临的急待解