车身内腔的防腐设计

作者:贾思武 黄垂刚 王 康 文章来源:广汽集团汽车工程研究院 发布时间:2013-11-27
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目前新车型开发过程中,对内腔防腐重视不够,量产后的车身内腔出现锈蚀,影响到整车质量和品牌形象。针对此问题,本文介绍了新车型开发过程中,如何对车身内腔防腐进行设计和验证,以避免量产后因设计缺陷造成内腔锈蚀。

随着人们对汽车消费水平的不断提高,消费者对汽车涂装的质量要求也在不断提高。提高汽车涂装质量主要是加强涂层的防护功能与装饰功能。其中,防护功能方面需要进一步提高涂层的防腐蚀性,延长车身的使用寿命。

目前新车型开发过程中,对汽车外观面防腐都有详细的涂装要求,防腐性能得到了很好的保障。然而,对内腔防腐重视不够,量产后的车身内腔出现锈蚀,影响到整车的防腐质量。另外,也有个别企业因车辆的内腔被锈穿而影响到品牌形象和汽车销量。针对此问题,本文主要介绍新车型开发过程中,如何对车身内腔进行防腐设计和验证,以避免量产后因设计缺陷造成内腔锈蚀。

车身内腔锈蚀原因

1.锈蚀原理

汽车底材主要是金属铁,在潮湿的环境中易发生电化学反应而锈蚀。

2.锈蚀原因

汽车内腔锈蚀主要分为两类:车体内腔锈蚀和车体钣金焊接边锈蚀。以上锈蚀直接影响到整车结构强度,使得整车安全性降低。两种锈蚀的原因如下:

(1)车体内腔锈蚀 因钣金结构和电泳孔布置不合理,导致内腔电泳涂层较薄,排水不通畅,造成锈蚀。车体主要发生部位是门槛内腔、车门内腔、底板与加强板形成的封闭或半封闭区域。

(2)车体钣金焊接边锈蚀 因钣金间隙过小,导致内腔电泳涂层较薄或无电泳漆,在潮湿的环境中锈蚀。主要发生部位是钣金与钣金之间的点焊处,螺栓连接处以及包边部位。

新车型开发过程中避免车身内腔锈蚀

1.车身内腔防腐原理

车身内腔防腐主要是依靠内腔电泳膜;车体钣金焊接边防腐主要是依靠密封胶,对要求较高钣金焊接边内侧进行喷蜡。

电泳层是在金属表面形成的一层封闭膜,在车身防腐涂层中起主要作用,电泳原理如图1所示。在电泳过程中,具有良好的排水、排气和电磁屏蔽的内腔结构易得到良好的电泳膜。

考虑到焊接边处无电泳漆或电泳漆较薄,对内腔焊接边外侧进行涂胶密封,对要求较高钣金焊接边内侧进行喷蜡。

2.如何避免内腔锈蚀

车身内腔防腐控制需要贯穿于新车型整个开发过程。根据车身内腔防腐原理主要集中在以下几个方面:
产品设计校核、材料选择校核、制造工艺监控和腐蚀试验验证。

国内新车型的一般开发过程如图2所示。

3.新车型设计阶段车身内腔防腐设计

在新车型设计阶段中,车身内腔防腐设计主要考虑以下几个方面:

(1)建立企业汽车车身内腔防腐标准 主要是明确汽车防腐年限、内腔防腐目标、内腔电泳膜厚要求和试验验证方法等。

(2)车身设计过程中涂装SE同步分析 根据内腔防腐标准和现有的涂装工艺进行涂装SE同步分析,主要工作内容如表所示。

(3) 车身设计整改 根据涂装SE分析报告优化车身设计。

(4)设计阶段车身内腔防腐设计实例 门槛防腐设计校核如图3所示。

门槛防腐校核要评估以下几项内容:评估电泳孔的位置、大小和数量是否满足内腔电泳通电性需要,是否产生屏蔽效应;评估电泳孔的位置、大小和数量能否满足沥液和进液效果;评估内腔加强板和内外板之间的钣金间隙能否满足电泳需求。

4.新车型设计验证阶段车身内腔防腐验证

(1)依据汽车车身内腔涂装防腐标准校核车身内腔质量。主要工作内容如图4所示。

(2) 设计验证阶段车身内腔防腐验证实例 图5为汽车B柱加强板第一次拆解和整改后再次拆解图。

B柱加强板第一次拆解发现大量锈蚀,不满足防腐标准;B柱加强板第一次拆解后,对B柱结构和工艺孔进行分析,提出解决措施,同时更改后再次拆解验证。锈蚀情况满足要求,设变更改。

5.新车型生产准备阶段车身内腔防腐验证

依据汽车车身内腔涂装防腐标准,主要完成以下工作:电泳再次拆解试验,工作内容同试制验证阶段;车身内腔海南强化试验验证,工作内容如图6所示,海南强化试验方法如图7所示。

6.新车型量产阶段车身内腔防腐数据收集

新车型量产后,主要是跟踪售后产品防腐情况,建立整车防腐数据库;完善汽车车身和零部件涂装质量标准。

结语

避免车身内腔锈蚀,需要在新车型开发的全过程进行全面控制。只有这样,才能提高车身质量,提高企业竞争力。总的来说包括以下个方面:依据车身内腔防腐质量标准,定义内腔涂层要求。同时,涂装SE同步分析贯穿整个产品设计过程中;在试制和生产准备阶段,通过电泳拆解试验、强化腐蚀试验,发现问题并解决问题。同时,建立内腔防腐数据库,提高分析效率;量产后,跟踪售后产品腐蚀情况,建立整车防腐数据库;完善汽车车身内腔涂装质量标准。

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