十堰瑞兴达车身部件有限公司

此页面上的内容需要较新版本的 Adobe Flash Player。

获取 Adobe Flash Player

一种新型技术在白车身四门两盖包边中的应用

  汽车四门两盖总成在焊装装配调整合格后,经涂装时由于受外力及包边时产生的内应力释放等影响,会使四门两盖与车身配合的平度、间隙发生较大变化。这种现象在汽车制造过程中普遍存在,解决此问题的方案也多种多样。在此,本文提出了一种新型的实用技术——高频固化,将高频加热设备引入到汽车制造过程中,通过将焊装夹具与高频加热设备的结合,以发动机引擎盖(简称“发盖”)为例通过试验来验证高频固化的可行性。

  发盖总成一致性差的现状调查

  在焊装过程中,发盖总成通过压合模或机器人等方式来完成包边后,此时发盖内外板间的折边胶未固化,尚不能起到粘接固定的效果,仅靠包边的摩擦力进行咬合。由于咬合力有限,同时受发盖设计影响,一般难以形成较强的空间刚度,故总成不能克服后期的变形应力,因此焊装合格的发盖在通过涂装之后,与车身的配合会产生较大差异,从而影响后续的整车质量。

  经过对变形发盖的分析,产生变形的原因可总结为以下几点:

  1.白车身在涂装受热后,由于所涂胶的膨胀及板件的受热变形,发盖的内外板咬合刚度不够,导致发盖变形,这种变形主要集中在发盖的平度上。

  2.白车身在进入涂装相关槽体后,由于车身向前运动,会产生浮力或阻力,所以发盖受挤压产生变形。

  3.由于长期存贮和运输(如出口等)会导致发盖总成变形,由于发盖的受力是Z向的力垂直于表面,这种变形更多体现在发盖的四角平度上。

  基于以上分析,发盖在焊装包边后经过涂装会产生较大变形,因此在焊装进行包边时,有必要对包边总成进行相应的固化。

  图1 高频固化系统

  发盖总成固化方式的选择

  经过行业内的调研,目前施行包边固化的常用方式有以下几种:

  1.烘箱式固化

  烘箱式固化系统是将发盖总成送到烘箱内,利用烘烤箱对发盖总成加热,热量从外向里渗透,从而达到固化胶的效果。其优点是:价格便宜、投资低(机运线0.4万元/m,箱体约80万元,总投资150万元),设备通用性高,可满足多车型共用。其缺点是:占地面积大、厂房面积利用率低;对发盖整体加热,且热量是从外向里渗透,热量利用率差且易导致发盖变形。

  2.热风式固化

  热风式固化系统采用加热设备产生热量,利用送风装置将热风送至需要固化的区域,达到固化胶的效果。其优点是:价格便宜、投资低(每套约20万元);设备通用性相对也高;可实现可控性固化(即只对发盖咬合处固化),避免发盖固化变形。其缺点是:热量从外向里渗透,整体利用率不高;节拍相对较低,固化需要200s以上,影响生产节拍。

  3.高频固化

  高频固化系统(见图1)利用高频电流对发盖盖局部进行高频加热,使局部能量升高,从而达到固化的效果。其优点是:能满足大节拍要求,一般加热时间只需要40s;只对局部加热,满足可控性固化需求,需要热源小;热量是从里向外渗透,热能利用率高;可将设备做到夹具或压合模具中去,占地面积小,对工艺及物流无影响。其缺点是:投资较高,目前国内无成熟的相关产品。

  经过综合对比分析,由于高频固化的方式可实现发盖总成的可控性固化(即只对所要求的部位进行固化),且在生产节拍、项目投资等方面具备明显的优势,所以我们采用高频加热固化设备对发盖总成进行固化试验。

  图2 高频管布置在夹具上的示意图

  高频固化设备的结构及原理

  1.固化设备的结构

  如图2所示,固化设备由高频发生器、高频加热线圈、发盖定位夹具及吸烟装置四个主体部分构成。

  2.固化设备的工作原理

  设备采用380V、50~60Hz普通电源,由高频发生器将电源变成高压、高频低电流输出,再通过变压器把高压、高频低电流变成低压高频大电流。感应器通过低压、高频大电流后在感应器周围形成较强的高频磁场。一般电流越大,磁场强度越高。由静电感应晶体管IGBT组装的高频感应加热设备加热原理如图3所示。

  高频大电流流向被绕制成环状或其他形状的加热线圈(通常是用传导电流能力较强的紫铜管制作)。由此在线圈内产生极性瞬间变化的强磁束,将金属等被加热物质放置在线圈内,磁束就会贯通整个被加热物质,在被加热物质内部与加热电流相反的方向产生很大的涡电流。由于被加热物质内的电阻产生焦耳热,使物质自身的温度迅速上升,高频加热可以利用这种温度将胶固化达到提升发盖空间结构刚度的效果。

  图3 高频感应加热设备加热原理

  效果验证分析

  1.未经高频固化的效果分析

  结合以上分析,对焊装调整合格的发盖与涂装后的发盖,在检具上的状态进行数据对比(测量5台份取平均值),结果发盖的自身状态发生较大的变化,同时间隙也随之发生较大的变化,主要影响发盖与大灯、翼子板和前保险杠的匹配状态。

  2.高频固化后的效果分析

  采用上述方法,在焊装用固化后的发盖进行装车,经过涂装后对在检具上的状态进行数据对比,可以明显看出发盖总成经涂装电泳后,各检测点变化值没有明显的变化,解决了经过涂装的过程影响。

  综上所述,高频固化加热系统对焊装发盖总成的固化影响十分显著,试验结果使焊装发盖总成强度大幅提高,可以解决发盖总成窜动的问题,且固化效率高(固化时间10s),能满足批量生产的需求。同时,在对四门两盖的其他部件的应用试验中也取得良好效果。因此,这种高频固化的方式满足最初的设计需求,能够解决车身制造过程中四门两盖包边后容易发生窜动的问题。

  • 地址:湖北省十堰市西城开发区高新产业园丹霞路16号
  • 传真:0719-8529176 0719-8526918
  • 邮箱:ruixingda@126.com
  • 电话:0719-8260584
  • 邮编:442001

Copyright 2010-2011 @ 湖北瑞兴达特种装备科技股份有限公司 .All rights reserved .
湖北省十堰市西城开发区高新产业园丹霞路16号 0719-8260584 | 鄂ICP备11012429号-1 
技术支持:睿志科技