李會賓 盧小龍 付貴 李孝坤 張曉光
摘 要:隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步,在汽車生產(chǎn)制造中涌現(xiàn)出越來越多的先進技術(shù),有效地提高了汽車的質(zhì)量和安全性。其中,結(jié)構(gòu)膠在汽車白車身上的應(yīng)用,不僅可以提高車身的整體強度,還可以改善汽車的密封及防腐蝕性能。而傳統(tǒng)的點焊膠在生產(chǎn)實踐中表現(xiàn)出越來越多的不足,雖然起到了一定的連接、密封作用,但在實際中的應(yīng)用范圍正在變得越來越窄。實踐表明,結(jié)構(gòu)膠的應(yīng)用效果更好,功能更加豐富多樣。因此,本文就結(jié)構(gòu)膠在汽車白車身上的應(yīng)用展開研究,希望為提高我國汽車的生產(chǎn)質(zhì)量提供一定借鑒。
關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)膠;白車身;應(yīng)用
隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,人們對汽車的需求量不斷增加,用戶對汽車的性能及舒適性也提出了越來越高的要求,這進一步促進了汽車生產(chǎn)制造技術(shù)的發(fā)展與進步。其中,汽車生產(chǎn)中新式材料的應(yīng)用起到了非常重要的作用,密封膠作為關(guān)鍵性的輔助材料,在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用變得越來越廣泛。結(jié)構(gòu)膠作為一種新型材料,較之傳統(tǒng)材料有著更加突出的性能,可應(yīng)用的范圍也更廣??梢哉f,對結(jié)構(gòu)膠在汽車白車身上的應(yīng)用展開深入的研究是極為必要的,這對于汽車生產(chǎn)制造工藝的優(yōu)化升級具有很高的參考價值。
1結(jié)構(gòu)膠在汽車上的應(yīng)用
在當前的生產(chǎn)實踐中,密封膠主要是起到黏連、密封以及抗腐蝕等作用,但隨著人們對汽車性能需求的提高,其功能正在變得越來越單一,應(yīng)用范圍也變得越來越有限。近年來,很多汽車企業(yè)在生產(chǎn)過程中開始更多的使用性能更加可靠的結(jié)構(gòu)膠,它不僅能夠起到很好地密封、黏連效果,還能夠有效提升汽車的強度和剛度。有數(shù)據(jù)表明,通過在生產(chǎn)過程中使用結(jié)構(gòu)膠,白車身的靜剛度至少提升了百分之十。由于結(jié)構(gòu)膠在應(yīng)用中具有這么多的優(yōu)點,很多國外車企都已將其大量應(yīng)用到自身的汽車生產(chǎn)中。為了提高國內(nèi)汽車品牌的競爭力,我國的汽車企業(yè)應(yīng)進一步加強相關(guān)技術(shù)的研究與應(yīng)用。
1.1結(jié)構(gòu)膠基本性能
數(shù)據(jù)表明,結(jié)構(gòu)膠的彈性模量非常高,一般可達2100 MPa,完全可以滿足當前汽車的生產(chǎn)需要。由于它的主要構(gòu)成成分是高性能的環(huán)氧樹脂,因此可以通過增韌等技術(shù)有效解決車身的脆性、易剝離等問題,從而顯著提升汽車的整體性能。此外,它還有著非常理想的粘接力、優(yōu)質(zhì)的力學(xué)性能,對于溫度的劇烈變化有著極高的抵抗力,且對環(huán)境的污染也非常有限。所以說,在實際生產(chǎn)中,如果某些零部件受到空間的限制或是特定性能的要求而不能應(yīng)用傳統(tǒng)焊接技術(shù)時,完全可以選擇使用結(jié)構(gòu)膠。
此外,還有研究表明,結(jié)構(gòu)膠能夠顯著提升安全配件的吸能效果。具體來說,它可以在很大程度上改善零部件在遭遇劇烈撞擊時的“壓潰”變形效果,以此提高相關(guān)配件的吸能效果。
1.2結(jié)構(gòu)膠應(yīng)用部位
考慮到結(jié)構(gòu)膠在應(yīng)用中能夠提升白車身的剛度,因此,其應(yīng)用部位主要是:車門、后背門、底板等關(guān)鍵位置,且主要是相關(guān)零配件的翻邊、搭接邊處。在應(yīng)用中,堅持的原則是以剛度等性能薄弱部分的補強為主,通過數(shù)據(jù)模擬,來進一步明確結(jié)構(gòu)膠的應(yīng)用位置、長度等重要參數(shù)。
2結(jié)構(gòu)膠單面粘及回彈效應(yīng)問題分析
在當前的汽車生產(chǎn)制造中,涂膠工藝的應(yīng)用越來越廣泛,這對于提高汽車的整體性能及安全性有著十分重要的作用,它已成為汽車生產(chǎn)制造中不可替代的一個環(huán)節(jié)。研究表明,涂膠后可以大大提高車輛的強度、剛度,同時還能夠改善車輛的減振、降噪性能,汽車的舒適性將得到明顯的增強。不過,由于一線生產(chǎn)環(huán)境的復(fù)雜性,作業(yè)過程中有著很多影響因素,很有可能會造成涂膠缺陷。其中,最為常見的問題就是單面粘和回彈效應(yīng),這兩種情況是生產(chǎn)實踐中經(jīng)常發(fā)生的,嚴重干擾了汽車生產(chǎn)的順利進行,但由于干擾因素較多,要想予以徹底解決也是比較困難的,下面就此展開分析。
2.1單面粘與回彈效應(yīng)
在生產(chǎn)過程中,很多時候需要焊接金屬零件,而它們常常會產(chǎn)生一定程度的形變。比如:工器具對零件的壓力,會對板材施加一定力的作用,進而就會使得板材出現(xiàn)不受控制的變形。此外,在加熱的過程中,板材間會出現(xiàn)相對移動??紤]到變形后的彈性恢復(fù),板材會產(chǎn)生一定的位移,發(fā)生回彈。這種時候,板材之間的空間會變大,使得空氣進入到其中,并對原有的粘膠起到隔離,進而造成了膠與板材的連接失效,在固化后,膠就失去了應(yīng)有的連接作用,這就是回彈效應(yīng)。當粘膠受到兩側(cè)的板材擠壓,由于板材表面的不平整或是受到污染,而使其在固化后只有一側(cè)粘結(jié),這就是單面粘。
2.2問題分析
為有效抑制單面粘、回彈效應(yīng)的發(fā)生,必須進一步明確是由哪些因素造成的,如此才能提出針對性的解決辦法。
(1)板件開合的影響。一般來說,膠是在液體形態(tài)下使用的,有著一定的潤濕效果,而且內(nèi)聚力有限,開合后板件的狀態(tài)不會出現(xiàn)明顯的變化,也不會破壞膠的潤濕效果,因此,膠與板材之間的粘合未受影響,可見,板件開合對結(jié)構(gòu)膠的粘接質(zhì)量不會造成過于明顯的影響。
(2)上件錯動的影響。板材搓膠后復(fù)位,會在一定程度上改變部分結(jié)構(gòu)膠的位置,但膠量不大,當然也不會明顯改變它的潤濕性能以及板材之間的間隙,因此,其對結(jié)構(gòu)膠的粘接質(zhì)量不會造成過于明顯的影響。
(3)點焊空點的影響。點焊空點,會導(dǎo)致板材間結(jié)構(gòu)膠的膠量出現(xiàn)一定變化,進而在其液體狀態(tài)下內(nèi)聚力超過了粘合力,而使得界面遭受破壞,出現(xiàn)單面粘的情況。
(4)夾緊力的影響。研究表明,夾緊力與點焊空點所造成的影響極為接近,特別是在某些零件之間有著較大間隙的情況下,會進一步增強單面粘和回彈效應(yīng)的影響。
(5)板件殘油的影響。在操作過程中,如果油污過多,會嚴重阻礙粘膠劑的作用,影響其與板材之間的粘合效果,進而造成單面粘,同時還會使得斷裂面的形態(tài)質(zhì)量發(fā)生明顯的下降。
(6)零件匹配的影響。一般來說,零件匹配質(zhì)量不好,特別是間隙比較大時,會造成單面粘。當然,如果其他因素能夠?qū)﹂g隙起到一定程度的抵消作用,則同樣能獲得較為理想的粘接質(zhì)量。
通過上述分析可以發(fā)現(xiàn):夾緊力過大會造成回彈效應(yīng);油污、夾緊力過大等會造成單面粘。
3結(jié)語
總的來說,隨著人們對汽車性能要求的不斷提高,汽車生產(chǎn)制造技術(shù)取得了長足的進步。其中,結(jié)構(gòu)膠的廣泛應(yīng)用,一方面提高了車身的整體強度,另一方面改善了汽車的密封、抗老化性能,可以說,結(jié)構(gòu)膠的使用能夠優(yōu)化整車質(zhì)量,同時也為汽車設(shè)計的優(yōu)化提供了重要參考,將成為提高汽車生產(chǎn)水平的重要途徑之一。
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作者簡介:
李會賓 (1989.02),性別: 男,民族: 漢,籍貫(精確到市): 河南省開封市,當前職務(wù): 質(zhì)量工程師,當前職稱: 助理工程師,學(xué)歷: 本科,研究方向: 白車身質(zhì)量管控.