汽车的发动机盖是面积大、固定点少但匹配点多且均在消费者直观目视区的一个重要部件。在生产过程中，尤其是在包边压合完成后，经转运、装配、白车身调整的反复开关、进入电泳池后电泳液冲击及高温烘烤，极易出现内外板相对窜动及压合边的变形，引起整车涂装前后状态不一致，前端发动机罩与前保险杠、前罩灯的匹配关系不良。该问题是几乎所有主机厂在生产中都会遇到的质量问题，一方面大部分开闭件焊装工艺规划人员在新车型焊装生产准备甚至新工厂建设时，就会对发动机罩等开闭件的防变形工艺予以重点考虑；但另一方面，发动机盖在涂装完成烘干后，基本就不会再有变形问题，所以不论选择何种防变形工艺，均为过程保证工艺，在涂装完成后即失去作用。所以选择何种工艺，可以达成防变形效果好、节拍满足、占地面积小且成本低的目标，是焊装开闭件生产准备领域的一项重要课题。

发动机盖变形的原因分析

发动机盖的变形，主要指压合边缘包边区，经前述所提工艺产生的内外板相对窜动，或面差尺寸发生变化，尤其在烘干过程中板件的内应力释放及发生热变形，而这期间的抗变形力仅有包边压合后内外板之间的摩擦力。当变形力大于板件间的摩擦力甚至整个包边区的刚度时，发动机盖就会发生变形，而此时内外板之间的折边胶粘剂经烘干，发挥粘接作用，从而使发动机盖的变形固定并不可逆。

开闭件包边区结构如图1所示，基于此结构可选择的防变形工艺有三类：①增加板件之间的摩擦力；②将折边胶提前烘干；③使用焊接手段实现外板与内板之间的连接，使内外板结为一体，进而增加零件的抗变形能力。　

发动机盖包边区的板件摩擦力提升工艺

发动机盖包边区内外板之间的摩擦力是最基础的抗变形力，若板件之间的摩擦力大于变形力时，即可实现抗变形目的。当发动机盖进行包边压合时，理论上讲，压得越紧，板件之间的摩擦力越大。而进行压合松紧程度的检测时，在工艺控制上的控制手段，一种是使用厚度测量表进行压合后整体厚度的测量：压合后厚度=2a+b+c。其中a为外板板厚，b为内板板厚，c为厚度余量；另一种控制手段为使用塞尺测量外层间隙d。数值c/d的控制由于各主机厂因标准不同而不同。c/d的数值越小，表示内外板压合越紧，但该数值也不能过小，在实际生产中，压合力过大会造成外观部分波浪变形、滚轮磨损过快和机器人压力报警等实际问题。一般而言，采用专机或压机压合，压紧效果要大于机器人滚边压合。

同时，增加板件间摩擦力，可以使用含有玻璃微珠的折边胶，该原理相当于增加板件的粗糙度。采用含有直径为250 mm、质量分数为5%的玻璃微珠，在涂布压合后，玻璃微珠嵌在板件间，使板件间的摩擦力增加。

“增加压紧力+玻璃微珠”是很多主机厂选用的防变形方案，该方案的主要优势为投资成本极低，可以快速验证，在板件变形力不大时有效。但由于依靠的是板件的摩擦力，内外板没有形成牢靠的一体，防变形效果有限。

发动机盖折边胶的预烘干工艺

发动机盖折边胶预烘干工艺，是指在焊装领域采用一定的措施，使内外板之间的折边胶固化。经过固化后的折边胶，其抗剪切能力达到14 MPa以上，可以有效地将内外板合为一体，进而抵抗后续生产过程中的变形力。

1.热烘干炉工艺

热烘干炉的特点类似于涂装烘干，可以将开闭件总成批量地进行烘干加热处理。由于一次烘干数量较多，不存在节拍问题。其最大的优势在于对烘干零件的车型、品种没有限制，一次采购，后续几乎没有投资，且可以同时达成减振胶预烘干的目的。减振胶在涂装前未烘干的主要缺点为白车身经电泳液冲击后，胶点质量易产生断胶、拉丝甚至脱落等缺陷，同时胶损失会对电泳池产生污染，若提前预烘干可规避此类问题，这里不做过多探讨。

但相对的，热烘干炉的缺点为一次投资过高，占地面积较大，能耗较高，且需要较高的环保措施，所以一般在工厂建设时予以考虑，而在已有工厂新车型规划时采用，很难规划出大面积空地及输送线用于此工艺，目前已知该工艺多应用在高端汽车的开闭件生产。

2.高频固化工艺

高频固化工艺（图2），是指将发动机盖通过夹具固定，在包边外围排布高频感应线圈，通过高频固化设备，使线圈附近金属在短时间内产生强热，从而达到使包边金属间的折边胶烘干固化的目的。

高频固化工艺的特点为设备一次投资中等，节拍较快，工艺简单，折边胶烘干后抗变形力强，但由于高频感应发热的原理，仅在发动机盖包边区产生强热，故需要夹具对折边区进行固定，所以实现多车型共用较为困难。同时需注意的是由于折边胶为化学制品，在烘干时产生大量烟雾。在使用该工艺时，需同时准备排烟除尘设备，避免对厂房环境产生损害。

3.双组份胶工艺

近年来，双组分胶作为一种新型工艺，个别主机厂已开始应用。该工艺来源于化工领域的开发研究，通过将两种成分的胶型通过一定比例混合并涂布。在室温条件下30 min左右，该胶型即可达到自固化的效果。

该工艺的特点为线体投资较低，主要是在涂胶设备上增加一种胶型的泵及定量装置等额外的投资，无环境污染且在占地面积、节拍影响上均有较大优势。运营成本上，由于增加了一种胶型，相对单组分胶而言，单车辅材成本上有所提升。另一方面，由于该工艺有时间限制，对生产、维护等方面较传统胶型有所区别，但执行难度不大。

发动机盖折边的焊接工艺

焊接是金属机加领域防止变形的主要工艺，但在发动机盖折边的焊接工艺选择上，其实难度较大。最主要的原因在于焊接本质上是一种热熔接技术，而发动机盖是白车身领域对热变形极其敏感的区域。所以如何实现在金属熔接的同时，外观区不产生变形缺陷，是工艺选择和调试的难点及重点。

发动机盖折边焊接工艺的另一个问题在于通过一定距离的焊点/焊缝，实现发动机盖内外板焊接的目的，若焊点间距过小，则节拍损耗增大，质量风险增大；而若焊点间距过大，则抗变形的效果有限。

1.单边点焊/傀儡焊工艺

单边点焊/傀儡焊是应用于发动机盖防变形的点焊工艺，二者主要为自动/手工的区别，投资成本相差亦较大，但工艺内容基本相同，主要为焊接的正负极均在发动机盖的内部，只进行内板与外板折边的焊接，通过软规范使焊接焊核小且温度低，同时对焊点对应的外板外观区域使用仿形面保护。

单边点焊/傀儡焊工艺的特点是点焊工艺对整个焊装领域的适应性最高，投资成本不高，尤其傀儡焊工艺的投资成本极低。但是缺点在于调试的难度很大，参数大时极易在焊点对应的外板外观区产生坑包变形，参数小时焊接固定效果又有限。同时由于外板区域需要仿形面保护（图3），该工艺在多车型共线时难以应用。

2.高能效焊接工艺（MIG/CMT++等）

高能效焊接（图4），是指能效高、热输出大、热影响区小及热变形小的焊接工艺，典型的如激光焊、等离子束焊接等。在发动机盖防止变形上应用较多的是MIG焊。近两年，随着先进焊接技术的开发应用，一些新型技术，如CMT++等技术也有所应用。此类技术的热影响区更小，外板变形的风险也更小，但本质上是弧焊缝焊的一种，在内板与外板翻边边缘的位置进行焊接。

此类弧焊工艺的主要特点是线体投资不高，调试难度略低于点焊，焊接固定效果高于参数较小的单边点焊/傀儡焊。对应的缺点是由于焊道形成区域为涂装PVC涂抹区域，所以对焊道的高度有要求；同时此类焊接毕竟为弧焊，除了产生的弧光及烟尘需要防护等问题外，产生的焊接飞溅需要修磨处理。通常为了得到更美观、更高质量的焊道，若采用人工操作，则技能要求过高，一般采用机器人焊接。
　　

结束语

上述内容依据工艺的形式，将发动机盖防止变形的工艺分为三大类。就防变形达成的效果而言，提升摩擦力的工艺方案抗变形效果最低，因为内外板没有形成整体，但该工艺方案可以与预烘干/焊接两种方案共同实施。

就发动机盖防变形工艺而言，只是过程的保证工艺，但其重要性不言而喻。近年来涌现的一些新型工艺几乎是针对该问题研发的，如双组分胶等。上述工艺方案各有特点，并无一种方案堪称最优，在实际工艺规划时，技术人员需依据车型纲领、质量目标、线体面积及投资，乃至工厂设备及备件库存品种等信息，选择适合的工艺方案。