羅永龍，張孝強

（一汽轎車股份有限公司，吉林 長春 130012）

1 引言

隨著人們對汽車外觀細節(jié)的要求不斷攀升，良好的外觀和吸引人的目視效果能夠提高一款產(chǎn)品的核心競爭力。汽車廠通過在車門框、門柱（A 柱、B 柱、C 柱、D 柱）上使用門框裝飾條和貼黑色飾膜來擴大車窗和擋風(fēng)玻璃的視覺效果，尤其是懸浮式車頂?shù)某霈F(xiàn)增強了產(chǎn)品的運動感；為了實現(xiàn)懸浮式車頂?shù)男Ч鲝S家采取不同的涂裝工藝：噴漆、貼膜、蓋板、門框裝飾條；相對于其它的涂裝工藝，車門貼膜工藝具有顯著的價格優(yōu)勢，簡化生產(chǎn)流程而且外觀也達到較好的目視效果，所以很多汽車廠產(chǎn)品的內(nèi)外表面都選擇貼膜工藝，或者外表面選擇蓋板，內(nèi)表面也選擇貼膜工藝。隨著各車型粘貼飾膜數(shù)量的增加，各生產(chǎn)廠的節(jié)拍也不斷加快，手工粘貼飾膜十分影響節(jié)拍，使用貼膜輔具粘貼飾膜較手工粘貼優(yōu)勢明顯：（1）很大程度縮短了操作工時，減少操作人員，提高了作業(yè)效率；（2）保證了飾膜粘貼質(zhì)量的一致性；（3）降低飾膜粘貼的不合格率，降低生產(chǎn)成本。貼膜輔具按功能區(qū)別可分為定位輔具和導(dǎo)向輔具兩種，定位輔具用于窗框外立飾膜的粘貼，導(dǎo)向輔具窗框內(nèi)膜和外橫等需滑動粘貼的飾膜。因此貼膜輔具的設(shè)計、開發(fā)和制作就顯得尤為重要，從而滿足規(guī)定節(jié)拍內(nèi)將飾膜無任何缺陷的粘貼在車身的指定位置。

2 貼膜輔具分類及組成

2.1 貼膜輔具分類方式

貼膜輔具分類方式主要有兩種方式，分別為按位置分類和按功能分類。

圖1 門框貼膜效果

2.1.1 位置分類

貼膜輔具按位置分類主要分為前門橫膜貼膜輔具，前門豎膜貼膜輔具，后門橫膜貼膜輔具，后門豎膜貼膜輔具。

2.1.2 功能分類

貼膜輔具按功能分類主要分為導(dǎo)向貼膜輔具，定位貼膜輔具。

2.2 貼膜輔具組成方式

貼膜輔具主要由骨架塑料、扭簧、壓簧、定位滾輪、定位銷、飾膜安裝壓緊輪等構(gòu)成。

骨架主體材料主要分為POM 和尼龍，其中POM 材質(zhì)偏硬，而尼龍材質(zhì)偏軟且材質(zhì)比較耐磨；扭簧與彈簧選擇標準分為兩部分：1.鋼絲的線徑；2.彈簧系數(shù)；定位滾輪多為海綿材質(zhì)，海綿材質(zhì)的軟硬決定飾膜壓緊的程度；定位銷分為臺型銷，導(dǎo)向銷和圓柱形銷。

3 貼膜輔具自主設(shè)計制作

貼膜輔具開發(fā)設(shè)計考慮因素多難度大，可行性分析是開發(fā)設(shè)計的第一步，其中分為經(jīng)濟性分析和技術(shù)分析

3.1 貼膜輔具自主設(shè)計制作的可行性分析

汽車飾膜安裝位置相對固定,主要是門框和門柱，對應(yīng)的貼膜輔具種類也相對固定,每類輔具結(jié)構(gòu)相似，這使貼膜輔具自主設(shè)計變得可行，貼膜輔具使用材料種類較少，便于加工，貼膜輔具完全可以自主加工制造。

3.1.1 貼膜輔具自主設(shè)計制作的經(jīng)濟性分析

多數(shù)汽車廠使用的貼膜輔具都是進口的，主要是由于貼膜輔具是由國外飾膜廠家制作，其設(shè)計經(jīng)驗豐富，設(shè)計的輔具更加合理，使用的材料堅固耐用，使用壽命長（可反復(fù)使用6 萬次）等優(yōu)點，但售價較高，平均每個輔具在1.2-1.5萬元左右，其中進口貼膜輔具的費用主要由設(shè)計費、材料費和加工制造費，其中輔具設(shè)計費占總費用的85%左右，單一車型的一套輔具的費用約在15 萬元左右，平均到單車成本上，一臺使用輔具安裝10 條飾膜的車型，其飾膜安裝費就在2-2.5 元，成本較高。

貼膜輔具國產(chǎn)化可有效的降低貼膜成本，單個輔具的費用大概在0.5-0.7 萬元，單一車型的一套輔具費用約在6 萬元左右，具有良好的經(jīng)濟效益。

3.1.2 貼膜輔具自主設(shè)計制作的技術(shù)分析

貼膜輔具開發(fā)設(shè)計考慮因素多難度大，從哪下手設(shè)計輔具是面臨的第一個問題。首先要系統(tǒng)的梳理貼膜輔具自主設(shè)計的問題，將問題細化，然后一個個解決。自主設(shè)計貼膜輔具主要需解決以下幾個問題，首先什么樣的飾膜安裝需要制作輔具，然后是輔具需要實現(xiàn)什么樣的功能，為實現(xiàn)功能需設(shè)計什么樣的結(jié)構(gòu)，最后輔具如何利用車身特點和飾膜的輔助實現(xiàn)飾膜安裝。

3.2 貼膜輔具國產(chǎn)化設(shè)計

在設(shè)計輔具時，要根據(jù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)識別出需制作輔具飾膜，根據(jù)飾膜尺寸和安裝面，識別操作難度，確定所制造的輔具需要解決什么問題，起到什么功能。貼膜輔具起到的功能主要有定位、定向、導(dǎo)向和安裝等功能。例如飾膜尺寸長度大于40cm，在粘貼時飾膜越往后越容易偏離，需開發(fā)定向功能輔具。飾膜整體尺寸大，粘貼時定位困難，需開發(fā)定位功能輔具。飾膜安裝在弧面時，需開發(fā)導(dǎo)向安裝輔具。

3.2.1 貼膜輔具材料選擇

貼膜輔具主要有骨架、扭簧、壓簧、定位滾輪、定位銷、飾膜安裝壓緊輪組成。其中扭簧、壓簧、定位銷等配件的耐用度直接影響到貼膜輔具的使用壽命以及操作的一致性，因此貼膜輔具對骨架材料和彈簧和飾膜安裝壓緊輪要求較高。貼膜輔具的骨架材料根據(jù)輔具結(jié)構(gòu)、使用環(huán)境和使用次數(shù)確定材料性能?，F(xiàn)有貼膜輔具結(jié)構(gòu)要求骨架材料尺寸安定性優(yōu)和高機械強度。貼膜輔具使用環(huán)境是在一米高的車門上使用并且骨架材料與操作者的手時時接觸，這就要求骨架材料質(zhì)輕、耐沖擊性好，并具有一定的耐腐蝕性。貼膜輔具要耐用，并穩(wěn)定，一般都需要安裝6 萬份飾膜以上，這要求骨架材料具有一定的耐磨性和高疲勞強度。一般塑料可滿足質(zhì)輕，耐疲勞、耐腐蝕、耐磨性佳但其機械性能和尺寸穩(wěn)定性差。改性工程塑料POM 能滿足骨架材料的要求。扭簧和壓簧使用次數(shù)高要求強度高抗疲勞性佳，扭簧還要求力學(xué)性能佳，SWPA材料彈簧能滿足使用要求。飾膜安裝壓緊輪，既要保證和飾膜的全面接觸，也要保證飾膜的受力達到19.6N 以上，還不能劃傷飾膜和具有一定的耐磨性。尼龍輪套的硬度適中，可保證飾膜的受力面，滿足使用要求。

3.2.2 輔具結(jié)構(gòu)設(shè)計

貼膜輔具一般由三部分構(gòu)成：貼膜輔具與飾膜連接部分、貼膜輔具與車身連接部分、貼膜輔具功能部分。

貼膜輔具功能不同，其三部分組成結(jié)構(gòu)也不同，根據(jù)輔具功能選取相應(yīng)的結(jié)構(gòu)。貼膜輔具與飾膜連接部分有三種結(jié)構(gòu)：定位功能單定位銷連接，定位定向雙定位銷連接，導(dǎo)向功能彈簧夾板飾膜與背紙分離結(jié)構(gòu)；貼膜輔具與車身連接部分，定位功能采用彈簧夾緊門框的結(jié)構(gòu)；導(dǎo)向功能使用導(dǎo)向輪采用彈簧夾緊的結(jié)構(gòu)，根據(jù)輔具導(dǎo)向過程的受力分析，選取相應(yīng)的彈簧結(jié)構(gòu)，壓簧還是扭簧。輔具功能部分與具體車型具體結(jié)構(gòu)有關(guān)。飾膜定位大多采用定位銷、定位面的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)向采用導(dǎo)向尼龍輪壓緊飾膜的機構(gòu)，貼膜輔具根據(jù)不同功能選取相應(yīng)的結(jié)構(gòu)。

3.2.2.1 貼膜輔具定位設(shè)計

輔具分為定位和導(dǎo)向兩種，定位輔具對定位精度要求很高，直接影響飾膜粘貼質(zhì)量，定位輔具的設(shè)計原理為“兩銷三面”的設(shè)計方式，很多定位銷采用雙主定位的形式進行設(shè)計，此設(shè)計可以確保飾膜的尺寸，但由于過定位的出現(xiàn)，導(dǎo)致操作者在使用過程中，容易出現(xiàn)卡膜等操作難的現(xiàn)象，因此本貼膜輔具使用的兩銷指的是主定位銷和輔助定位銷，其中定位銷一般設(shè)計為銷帶面的形式，因為銷帶面會保證定位的準確性，銷確定X 和Z 方向的特性值，而面一般控制Y 方向的尺寸，有利于飾膜的定位；此外兩個銷一個為圓銷，一個為長圓銷。其中圓銷為主定位，橢圓銷為輔助定位，以此確保定位的準確性以及操作性。定位輔具具有多方向的調(diào)整形式，來保證定位精度。輔具上的飾膜定位托塊具有橫向和縱向的調(diào)整余量，調(diào)整范圍不會太大，一般在1cm 內(nèi)，適合飾膜的微調(diào)，主要定位還是需要輔具本身確定。

定位輔具安裝到車窗上后需要保證無松動，定位輔具一般有三處定位點。

圖2 定位輔具在車窗上定位效果

3.2.2.2 導(dǎo)向輔具定位設(shè)計 導(dǎo)向輔具需要在窗框上滑動來粘貼飾膜，導(dǎo)向輔具要求與鈑金咬合緊密，滾軸在輔具滑動過程中與鈑金貼合完美。導(dǎo)向輔具可調(diào)整只有一個位置。

3.3 輔具與飾膜、車身匹配

圖3 飾膜為輔具制作的連接部分和定位銷孔

貼膜輔具是把飾膜安裝到車身上的工具，它與飾膜和車身的匹配非常關(guān)鍵。輔具結(jié)構(gòu)確定后需要飾膜為其制作連接部分和確定飾膜的背紙切割線位置。如定位輔具的飾膜得為輔具制作飾膜連接部分，并在膜上打定位銷孔。導(dǎo)向輔具的飾膜背紙切割線需根據(jù)輔具在車門框的安裝位置確定。飾膜的定位孔開孔位置與車身門框結(jié)構(gòu)有關(guān)。當飾膜安裝位置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，貼膜輔具受安裝位置限制，有些功能難以實現(xiàn)時，飾膜要在最外層增加一層輔助層，當飾膜安裝到指定位置后，揭除輔助層。

圖4 飾膜為輔具制作的定位孔

3.4 貼膜輔具自主設(shè)計制作的難點分析

飾膜主要起到的是裝飾作用，所以就對飾膜的安裝精度和安裝美觀度都有較高要求，并且還要在規(guī)定節(jié)拍內(nèi)完成貼膜操作，所以就對貼膜輔具功能要求較高，這使貼膜輔具設(shè)計困難。貼膜輔具設(shè)計不是孤立的，需考慮操作者的使用習(xí)慣、飾膜和車身的安裝位置特點，根據(jù)安裝位置特點設(shè)計輔具。

貼膜輔具看似使用材料種類較少,但對材料硬度、耐磨等性能要求苛刻，尤其是骨架塑料、彈簧和飾膜安裝壓緊輪，材料選擇有難度。

貼膜輔具使用范圍窄，國內(nèi)汽車輔具制造廠家對這種粘貼性工具設(shè)計無經(jīng)驗，對飾膜、車身安裝位置和貼膜操作習(xí)慣都不了解，國內(nèi)汽車輔具廠家很難完成貼膜輔具的設(shè)計。

4 貼膜輔具自主設(shè)計問題解決

4.1 飾膜褶皺

4.1.1 飾膜因素

窗框飾膜與鈑金的彎曲度不一致，即飾膜隨型不好。保證飾膜與鈑金高度的吻合非常重要，否則在使用輔具貼膜時，很容易出現(xiàn)輔具卡膜導(dǎo)致飾膜褶皺報廢的現(xiàn)象。

飾膜設(shè)計時要充分考慮窗框鈑金的彎曲度，對于存在兩個及以上彎曲度的窗框鈑金，飾膜需要有合適的彎曲度以保證貼合時不出現(xiàn)褶皺。

4.1.2 輔具因素

輔具在窗框上運行過程中滾軸與鈑金表面出現(xiàn)分離，此情況多出現(xiàn)在鈑金形狀彎曲較大的情況，滾輪之間距離過大就容易出現(xiàn)輔具運行中出現(xiàn)一端翹起導(dǎo)致滾軸脫離鈑金的情況，進而導(dǎo)致飾膜出現(xiàn)褶皺。

對于彎曲較大的窗框，輔具設(shè)計時可以通過減小兩個滾輪之間的距離，來保證輔具滾軸和鈑金貼合嚴密。

4.1.3 人為因素

操作者的操作在飾膜的粘貼過程中起到至關(guān)重要的作用，輔具的使用者需要有一個適應(yīng)的過程，包括輔具運行速度、輔具的受力方向，尤其在鈑金彎角處，運行速度過快很容易導(dǎo)致卡膜出現(xiàn)褶皺。

人為因素可通過前期培訓(xùn)解決，操作者逐漸掌握輔具使用和飾膜粘貼過程中的注意事項，即可消除人為因素帶來的褶皺問題。

4.2 露點

露點一般相對比較隱蔽，對于深顏色的車來說，露點不會被輕易發(fā)現(xiàn)，而對于淺顏色的車露點將會很容易暴露。

4.2.1 飾膜交接處

兩條飾膜的交接處易出現(xiàn)露點問題，尤其是兩條飾膜成垂直關(guān)系時，交接處飾膜翻卷貼合至鈑金內(nèi)側(cè)，拐角處鈑金容易出現(xiàn)漏點，淺顏色車身較容易識別。兩條膜交接時需要考慮兩個問題，一是露點，二是邊角褶皺。

相互交接的兩條飾膜長度要適中，飾膜交接處相互搭接留有的余量也要適中，才能夠保證不露點的同時也不出現(xiàn)褶皺。

4.2.2 三角窗位置

窗框前端三角窗處后續(xù)會安裝三角形蓋板，有些車型后端也會有三角形蓋板。而三角窗一般是焊接到窗框上的，則導(dǎo)致飾膜形狀在此處不能與窗框一致。由于蓋板與窗框鈑金貼合時會出現(xiàn)縫隙，不可能無縫隙嚴密貼合，此時容易出現(xiàn)漏點。

三角窗處要把握好飾膜形狀長度和寬度，保證此處盡可能的包裹覆蓋完全，保證三角蓋板安裝后不會出現(xiàn)露點。如果存在飾膜不能達到完全包裹情況，需對三角窗蓋板進行整改，與飾膜配合避免漏點的出現(xiàn)。

5 小結(jié)

貼膜工藝是涂裝工藝中的“壓軸”工藝，飾膜起泡、露點等質(zhì)量問題在總裝評審中屬于常發(fā)項，因此貼膜輔具的設(shè)計以及定位的穩(wěn)定性至關(guān)重要。