国固 浅谈汽车涂装工艺同步工程(sE分析)000) 作者： 边春利，肖忠来(长城汽车股份有限公司对外投资建设涂装生技术部，河北保定071 摘要： 本文介绍了与汽车开发过程同步进行的汽车涂装工艺sE分析的主要工作内容及此技术手段对汽车开发过程中的产品质量．开发周期，成本的积极影响及一些初步认识。 关键词： 同步工程；SE分析；工艺符合性；拆解分析 O引言定防腐年限，各涂层膜厚，外观质量(光泽、鲜映性、在汽车开发过程中，从产品策划阶段开始由设桔皮、丰满度等)要求。分析现有涂装工艺、设备、 计、工艺、质量、制造、销售及售后服务等相关部门材料能否满足新车型涂装质量要求，是否需对工艺调 同时参与的，与产品设计同时进行的制造过程的工艺整、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。 设计活动称为SE(SimultaneousEngineering)即同步 工程，亦称并行工程，这一技术手段已被大多汽车厂2通过性分析 重视和应用。在整车开发设计阶段通过各部门的前期根据新车型白车身尺寸(在不同工序，装上涂装夹 参与，在新车型数模冻结之前利用数模对产品成本、具状态的长×宽×高尺寸，下同)分析线体的通过性。
产品性能(可靠性、安全性、动力性、经济性和舒适性如是现有车间，应考虑与现有的全部车型混线生产时 等)、工艺符合性、产品质量、产能、可操作性、柔性是否满足车间的各工序设计通过尺寸，重点分析前处 化生产、质量控制及维修方便性等方面进行多角度的V理一电泳槽体和烘干炉及强冷室、P C底涂室、喷漆 分析论证，并对存在的问题提出改进建议，目的是把 不足和缺陷消除在设计阶段，避免量产后出现的大量室、打磨室、修饰室、喷蜡室、存储区及焊接、总装车间交接区等。 产品设变和开发计划的延期。汽车涂装SE的主要内容是对产品设计可能存在的2．1非标设备通过性分析 问题在设计图纸、数模、数据进行审核，预先对产品分析确认白车身尺寸数据是否满足车间设计 或生产线体进行优化改善，尽可能避免将来在生产线的通过尺寸要求，还可运用“数字化工厂”的概念， 上出现的各种问题。使新车型在涂装质量、成本、产用车型和生产线的三维数模，模拟汽车在“数字化工 能、可操作性、生产柔性化、工艺性等方面得一定的厂”里生产过程，可更直观的分析通过性及生产排布 保证。涂装SE分析分四个阶段(见表1)，重点工作在第上的各种问题。 二个阶段，即产品设计阶段。
2．1．1前处理，电泳槽体的通过性分析表1SE分析的阶段描述及主要内容按新车型白车身尺寸做出外形轮廓图并装在吊开发阶段工作内容具上，在设备图纸上进行车身在槽体中的动态彷型分 1．概念提出油腻模型阶段囊至茎毒赛解和针对油腻模型的涂析，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数模SE分析和工艺性产品设变申 2．产品设计阶段请，提前进行生产线体、工装的改现象，确认该车型以及与现有各车型混线时的通过性，造和调整特别是在出入槽和转弯处。试制车的拆解分析，全面确认车体 3．样车制作阶段内外部的涂装质量和涂装的工艺方法，并进行问题整改 4．试生产阶段、量产阶段进一步提升涂装质量和优化工艺 1涂装质量分析根据新车型的产品定位，设定车身涂装品质目标图1车身在槽体中运行轨迹图 并进行可行性分析，如根据防腐和外观品质目标，设酽。飞2010：自[7,EJ西宁；1 03浅谈汽车涂装工艺同步工程(sE分析)在车身前进方向的前面(如前围板、前地板)要有合 2．1．4涂装夹具的通用化分析 理的进水孔，车身通过浸洗槽时，槽液通过进水孔迅从夹具形式和固定方法、安装的方便性等方面， 速进入车身内部，短时间内消除车身内外部液面差，分析现有的夹具在新车型上应用可能性，区分有哪些 起到车身防漂和减小输送链阻力的作用，利于车身通能用，那些需改进，那些需重新设计，并开始新夹具 过。
的相关设计工作。 2．1．2非标室体、线体通过性分析2．1．5自动化控制系统分析结合装在承载工装上的车身外形轮廓图和线体图分析电泳整流识别、自动段和人工段的车型识 纸分析车身在非标室体、线体中的安全距离，如各车别、颜色编组，PVC机器人喷涂的系统、喷涂机器人 型混线时在烘干室内的较小节距、积放区的0节距、转 及鸵鸟毛擦净机系统、生产管理MES系统、输调漆系 弯时车身之间或车身与设备、室体之间。确认各车型统所能兼容的车型和颜色数量是否满足要求。 在非标工艺室体、线体的操作空间(如点修补室，顶部 位置的烘烤烤灯的摆放空间)，找出存在的问题并制定 3工艺性分析 解决方案。3．1前处理、电泳 2．1．3机械化运输设备的通过性分析3．1．1车身板材与涂装材料的适应性分析(1)车身与各工段的吊具、工装小车、滑橇等承载分析新车型材质与现有车型的差异以及和脱脂、 工装的适用性分析磷化、电泳漆槽液的匹配性，分析是否需要更换涂装分析车身定位孔的空间位置是否满足承载工装的材料、调整槽液参数，以适应多种车型的不同板材。 支承点布置要求；车身定位孔是否可以完全落到承载例如镀锌板的电泳针孔适应性需要试验确认；镀锌板 工装的支承点的定位块、销上；车身部件是否与承载一般要求脱脂槽液的pH值不超过10；车身的铝材超过 工装的支承点存在干涉现象等；定位孔翻边高度是否25％B寸应对磷化药剂进行调整。
满足承载工装的锁紧需求，锁紧过程中是否存在与车3．1，2工艺处理方式分析 身部件干涉；定位孔强度能够满足需求；车身重心是按新车型白车身的外形轮廓图并装在吊具上， 否在安全范围内；在设备图纸上模拟车身在输送链和槽体中的各个位置如新车型与现有车型的身定位孔不一致，重新设状态进行分析，结合出人槽的喷淋、洪流、磷化表面 计定位支撑销、块时，考虑提高多车型的共用率，并流、UF及水洗等喷嘴的位置，分析与车身的有效距离 保证现有的支撑与新车型间、新设计支撑与现有车型和角度，是否满足车身内外所有表面的处理要求。如 间均不能有干涉、承载工装加车身总高度不超过生产洪流主要针对出入槽时通过车窗对内地板(液面以上部 线设计的门洞通过尺寸。分)大流量；中击处理。分析电泳槽内车顶离液面的最低(2)车身重量是否满足车间设计要求距离及车身与阳极的距离是否符合处理要求。核算新按新车型加上改造后承载工装的总重量，重点分车型在各槽内处理的工艺时间是否满足工艺要求。分 析核算是否超出全负荷生产时的前处理一电泳输送链、析新车型的电泳面积与电泳阳极面积的比例是否满足4 升降机、移栽机、自动喷涂的喷漆输送链等机械化运～6：1的要求。
输设备的设计要求。3．1．3工艺孔分析(3)车身的交接转挂分析(1)沥液孔分析一般在焊接到涂装车间、电泳后到烘烤、UBC、分析车身沥液孔的数量和大小是否足够，位置是 喷涂后到烤房、涂装到总装等车身在不同承载工装间否在所在区域钣金的最低位置，分析工艺液体在预定 转换的工位称为转挂。根据共线生产的各车型结构、的时间内能否排放达到要求，一般的判断标准是车体 各种输送和转挂方式，按转挂的分解动作分析吊具与进入下一工位前不应有连续的工艺液体流出。沥液不 车身，车身与移栽设备运动部件是否存在干涉； 车身良造成槽间的串液，槽液污染加速，更新率增加，同时 与吊具、移栽设备运动部件的定位块、销的空间位置车体内工艺液体残留过多(见图2)，影响前处理和电泳 是否对应，是否存在干涉；车身重心是否在满足安全的涂装质量。 通过的要求。 铲””《《 104第9届环保车用涂料研讨会及第4届电泳涂料技术研讨会涂装技术一—■。与———叫—匠·固■—■■■■’，薯’’’雾熏目3鹅颈式行李箱铰链●陋不同的输送机方式刊于I艺孔要求也不同， 如传统的积放链摆杆链一般￡体带稿星约8～国5电泳车身拆解空腔内的Z漆和生锈现采 1 2L／台，而能垂直出八槽“RO—DIPl系统 重点分fAac柱E下甚槊，M板劬横纵架顶盖横梁等盎装维托E域，各部位RL脸经稿如表，。
4VarioShuttle”的车体带液量缈3川／台，所以工 乏孔分析一定要结合具体生产蠛做才合理。2防电磁屏蔽孔一般经验f2)排气孔分析分析车身排气孔数量和大小是否足够，位置是 吾在的最上端。浸洗处理辽程中车身排气不良产生气 泡，导致竣区域不能有魏处理或孙理时间不足，造成 车体局部泞装处理效果不良，影响产品的凉装质量。 重点分析顶盖及其横柴连接处蓟后盖花罩横纵 粱密闭空崆地板畦和凹型结掏等易产生气泡(见国4) 的部位。般在漫洗工艺中包藏空气的各种空腔洼陷处当然要达到良好的内腔电泳妞果不是简单的开 和平板凸绿连接处，应在结柯的顶端设计不小于3ram孔，M冲压考虑孔越少越好，月孔的太小和间∞蕞罨 的排气孔。虑镀金结构。通过凸骨优化钣金搭接结问和间鞘来2010{7月日}105浅谈汽车涂装工艺同步工程(sE分折 也可达到一定田电泳效果，如顶棚磺梁与外板同断点殛孔洞．使于股抱顺蛞滑近，保证凉股的姜蜘性。 打腔。}身结构板回之司不焊接曲B域蛩出莲当的同H)按设计峻条贰屡分析是吾封住了安装孔，避免 隙．一般两层镀金之间在4mm以上。电泳蘸的锐边置 孔在打睦的路径上或吞离刷般的部位的距焉小于腔呆 盖能力差，应避免尖角锐边培掏。
的竞度， 般需墟橛防护的孔或螺栓和焊缝的距离保证25rrm以上。 3 2密封胶沫装密封腔使车身县有良好的水密封机械霉楚3 3喷涂 吐玷锈性耐久性和舒适性(居住性)。电京无法处理(1)分析新车型油潦殛颜色应用工己与现有自动喷 到的配合型面的接缝，易被鸣蚀的零件轮廓边，易积豫和输调潦设备的适用性，如略珠白颜色的喷治工艺 水位置的连接孙，易透气的连接＆}如扎舱机盖车 有别于正常色凄施工I艺。 门地板、六顺等部位需要涂睦位。(卦根据新车蛩的喷凉部。n面稠和蘸厚要求分析(”根据车身的结蜘和车身的驺腐年艰，确认可 人1毁和自动段能古满座i拍生广要求，自动殴可用 能发生端水生锈和杂质进^曲蛭味韶位是否部确定 车型数模和自动醢巷的禺线编程软件槿拟喷滁，接预 有密韧腔作业。可操作性分析，腔枪刮板刷了等定产能下的链速节距，根据各潆层牍厚要斌泞刳 丁具能否鸯迂，f腔5U暧刷腔曲操作空间是否足 施二固体分和沫较牧幸军，核算喷浓时间，考虑央色 蟛，操作是舌方便和满“^机I程等并引对存在的问 清洗肘司分析能吾实现生产节拍。 题提出改造方秦。(3)套色涂茬薄融殷分色喷淙朗I≯性分析，油箱(2)镀金其他零件干涉打腔，饭金搭接船不应有 盖等小件沫鞋形式的分析。
孔，搭接旺棘不应过大(特别是曲面)， 般，I板搭接间(4)采用静电旋环喷滁(见匡6)车身结构应避免锐8nl 隙小于O rTi，内板搭接小于2mm，舌则沫装PV0列边尘角和凹陷结姆。静电蝻浓的边绿效应，突出的 藩缝隙无法达到密柳外观。边角处积潦蛆厚造成葡潦。凹陷部位易目上漆不足而④四门铵健及前后盖锁扣等舯，避免突出在}』 露底，所阱凹陷部位的深屉T能太深。{身边尾结构 股路线上或过于靠近打腔部位，影响艘精通斌，无法避免时．可漫计静电吸附1鞋(见圈7)来降低边缘日门丽盖等细密封郾位．要求镀金翻边宽度在 效应的影响。 舯m以上，目均匀致，转角平滑，醒免重叠、锐角／j吖筵曲I巢。鎏盆、、i I l，／国6被淳物外形静电旋杯喷涂特点示意固34烘干分析(”根据新E型自车身所用板材的比热宙质量沫料匿化窗口 二艺j!间胫棱算车体能升温和保嵇8口≤，分析滞囊是舌存存画化不足加过蜞烤。考虑车体地板扳料厚度太，热客呈大．加方普通烤房的上{下目结冉循环风不易旺丑，牟体地板弼位啦地板的升温建率和保温时随驶其它部位有明显的慝差距(如国8)，导数此蕊位的电赢凄和底港腔疆尼般日7静电吸附工装《等博料目化不“，影响车压驯话屑碡其他性能．为 106镕9月Ⅱ镕{月％#口}Ⅱ*4目自*§#＆$日*§涂装技术 解决敷此同题可任烤房升温E针灯车体地板部位增加 RIM(ReactionIniectMo!d[ng反应注射成型)工艺向 热空气嗡嘴(见固9)。
$架空腔灌注嗣沫，以达到车导减重艟强降噪的效果。根据填充位置和填充量，分忻可操作性注射位置注射孔及内腔中材料流诲封闭排气材料发泡时间的匹配膨胀应力等相差因素。3 7其他专业工艺弥补i纛蠢由于结掏特点作业工亭再原因在浠装不能起 纛翟i《氍到防腐处理或不到垃的部位，需要其他专业进行处理加弥补。371焊接工艺在焊接白车身镀金搭接船位即铁碰铁部位，如折边、焊点处，在濞装难以甩成完整的电氟臻膜，但湿汽等羁蚀介质却能进人。单凭浩装的焊缝密封胶也起到一定密封防腐作用，佴并不能替代折越胶(图10)点焊密封腋(图11)，起到内部防腐作用，所以需要焊接工圜艺在遭些部位安排渖折边腔点焊密封腔；8浩折边胶．未生锈图9垮房针对地板的喷嘴(2)电泳烤房、睬满足电渌凄的蝶培奇口外，迎要 震i震震霪更i霜 考虑供烤6l化板，车身焊装的折边投、减震膨胀瞳--—一一一≈：一。r{ 精构股捂压腔点焊密翔筏加强驳板降厦(NVH) 用发泡材科对暗房的温度和8j司要求。鲁昌昌-。0罱啊●——●———_4●●_o](0)中向番栲房，睬满足曲潦的嫩堵窗口外，还b只涂焊缝密封胶末沫折边胺，内部B生锈 要考虑焊蛭密封睦晦诛腔培边胶撼震隔音腔圄10浩装折边胶的比鞍 (LASD)阳尼腔扳等材料的固化要求。
3 5内腔防屑蜡分析根据车宴的喷睹留位曲内板结掏喷腊面积和 暖厚要求+分析喷蜡枪嘴唤头等喷待工具的通用性 艇作业性。喷蜡孔的位置^小节踅所蕊与檎嘴匹 配，能啧到位，且有足够的撮作空间。要做到防晦车身的内腔结掏9}彤连接方式还囝”未潆点焊密封胺的焊点处生锈 要能避免或减少腐勋介质的进人和滞流，并且利于踌372总装工艺 蚀介质排出。车身定位孔与支撑接触的部位， 通常不能形成连 36RIM工艺分析续的电泳壤膜而早期生鼯(见图㈦。此部位在泳装年间一些高挡÷要求，§幕后通过现癌发泡的直和滑撬或台牟再接触，无洼进行处理，需要在总201047月自{107浅谈汽车涂装工艺同步工程(sE分析 装车问底盘线安排补喷防锈渍工艺进行处理。设计要求。直观的看到工艺孔的孔径数量和话距是有车f：分装线的总装线，需要拆装车门．铰链与 否台理，为产品结构的优化提供依据 车身接触部位由电承潦形成的密蓟结柯在拆装过程中 连到破坪，此部位通常无电泳蘼，男生锈(见圈13a)， 42胶羹材料 车门和装后需要滁铰链防腐蜡处理(见圉13b)。验证车身内部空腔的，阻尼腔板加强腔板嘭胀胶、结构腔的固化情况、发翘材料的麓泡效果是否达到设计要褒。
4 3喷蜡工艺验证车身内部空腔结构沫蜡的部位和效景，了解喷蜡日域缺蜡、堆积现象，分析其结柯犯嘀蜡工具存在的不足。5结语瑞装SE分析可用一些专业软件如：VPS／DP(浸圈惶车体定位孔早期锈蚀现囊VPS／DRⅥ烘干)VoS／C吲喷蜡)，结合车型数幢和具体生产线参数进行数字化分析，可提高效率，弥补标准和经验上∞不足。但软件只是工具，诛装SE需要根据具体车型和生产缆，多看、多做多拆解分析多验证散果多总结，在实践中积累经验，才能达到SE分析的目的。在工作方法上SE分析过程也是个PDCA循环，是一个动志过程P在产品没计叶段参考评价标准和经验，结台具a来怍防护的铰链部位
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