鄭國立 何凡 龐建軍 王倩 王增月 郭帥

摘 要：隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，人們對于汽車品質(zhì)的要求也相應(yīng)變得越來越高。目前各主機(jī)廠面臨的其中一個嚴(yán)峻考驗就是汽車外飾保險杠的品質(zhì)質(zhì)量問題，其較大影響汽車的整體外觀品質(zhì)。文章對汽車外飾保險杠前期策劃到產(chǎn)業(yè)化過程進(jìn)行了深入的研究探討，主要從產(chǎn)品設(shè)計、制造工程、產(chǎn)品性能、車輛裝配、運輸、存儲等環(huán)節(jié)對于保險杠制造系統(tǒng)工程關(guān)鍵點討論汽車保險杠產(chǎn)品品質(zhì)保證方案，以供外飾設(shè)計工程師在產(chǎn)品開發(fā)階段、產(chǎn)業(yè)化工程階段進(jìn)行參考。

關(guān)鍵詞：保險杠;產(chǎn)品;品質(zhì);保證方案

中圖分類號：U462.1 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ?文章編號：1671-7988（2020）16-176-03

Abstract： With the development of automobile industry， people's requirements for the quality of automobiles have gradually become higher and higher. At present， the quality of bumper is most serious problems in automobile industry， which affects the overall appearance of the car. In this paper， the process from bumper planning to industrialization has been discussed in depth. This paper mainly discusses the bumper quality assurance from the aspects of product design， manufacturing engineering， product performance， vehicle assembly， transportation， storage and so on. It provides reference for exterior decoration design engineer in product development stage and industrialization stage.

Keywords： Bumper; Products; Quality; Guarantee scheme

CLC NO.： U462.1 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）16-176-03

引言

隨時代的發(fā)展和社會的進(jìn)步，人們生活水平在提升，車輛認(rèn)知需求從最初的奢侈品逐漸轉(zhuǎn)成了日常生活中普遍代步工具，人們對于汽車品質(zhì)的要求也相應(yīng)變得越來越高。對于現(xiàn)在的各汽車廠商來講，現(xiàn)在面臨的其中一個嚴(yán)峻考驗就是汽車外飾保險杠的品質(zhì)質(zhì)量問題，因其會使汽車的整體外觀品質(zhì)受到較大的影響。鑒于這種情況，本文對汽車外飾保險杠品質(zhì)保證，從產(chǎn)品前期策劃到量產(chǎn)階段的整體流程進(jìn)行了深入的研究探討。

1 保險杠產(chǎn)品現(xiàn)狀

常規(guī)塑料保險杠技術(shù)應(yīng)用，對于節(jié)約材料、提高成型性、生產(chǎn)效率等方面具有明顯優(yōu)勢。隨著保險杠薄壁化開發(fā)的發(fā)展趨勢，產(chǎn)品造型階段需要考慮解決因產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、二次工藝（焊接）造成的產(chǎn)品A面品質(zhì)缺陷及產(chǎn)品強度、翹曲變形、成型性等關(guān)鍵問題。（例如：產(chǎn)品孔位設(shè)計避開位于降低產(chǎn)品強度的區(qū)域，以避免邊緣破裂問題;產(chǎn)品翻邊結(jié)構(gòu)根部壁厚通常要小于翻邊厚度的1/2，以避免產(chǎn)品表面產(chǎn)生收縮痕;產(chǎn)品加強筋盡量避免設(shè)計在主外觀區(qū)域，如需多條加強筋時，需要分布均勻，其與主體連接的根部，遵循主壁厚與筋位3/1原則，防止出現(xiàn)應(yīng)力集中、收縮等問題）。由于保險杠是重要的外觀零件，常規(guī)材料選用改性PP材料生產(chǎn)光板件，經(jīng)過噴涂處理后進(jìn)行總成組裝、車身安裝等過程，車輛日常使用過程長期受到高溫日曬、雨淋等惡略環(huán)境考驗，所以對保險杠材料性能、產(chǎn)品性能需要重點做附著力性能檢測：

（1）附著力-劃格試驗，要求零脫漆;

（2）附著力-高壓水試驗，要求脫漆面積<5%;

（3）附著力-刮擦測試，要求零脫漆。

2 保險杠產(chǎn)品品質(zhì)保證方案

汽車保險杠產(chǎn)品品質(zhì)主要從制造過程來保證，包含前期策劃過程、制造過程、裝配過程、運輸、儲存過程五個階段。

2.1 前期策劃過程

2.1.1 產(chǎn)品設(shè)計過程

注塑產(chǎn)品（裝配處、受力處、連接處）尺寸和角度產(chǎn)生較大的變化時，應(yīng)增加R角，保證產(chǎn)品具有抵抗應(yīng)力開裂的強度。如生產(chǎn)裝配使用過程中產(chǎn)品發(fā)生斷裂現(xiàn)象，需對產(chǎn)品進(jìn)行一次全面排查，確認(rèn)是否由于產(chǎn)品R角所引起，可以通過補加產(chǎn)品R角的方式進(jìn)行改善底護(hù)板中間定位孔容易發(fā)生斷裂處。

2.1.2 模具開發(fā)過程

模具設(shè)計開發(fā)過程中，首先應(yīng)保證模具A/B板、模具型腔型芯、滑塊等所用材料達(dá)到設(shè)計和使用要求;工程師根據(jù)產(chǎn)品特性需求制定模具構(gòu)想書，模具開發(fā)商按照要求從模具開發(fā)壽命、模具尺寸、模具鋼材選型、標(biāo)準(zhǔn)件選型、 產(chǎn)品模流分析（設(shè)備鎖模噸位、熔接痕、應(yīng)力等參考數(shù)據(jù)）開展設(shè)計工作，同時對于成型周期要求、自動化率、材料利用率指標(biāo)進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)設(shè)計。

2.1.3 模流分析技術(shù)

在模流分析技術(shù)領(lǐng)域，使用MoldFlow軟件對注塑產(chǎn)品造型、結(jié)構(gòu)等重要部位進(jìn)行先期驗證工作，對于各環(huán)節(jié)工藝條件進(jìn)行各種方案優(yōu)化，例如：塑件壁厚對于部件整體強度影響，澆口的位置、數(shù)量對于成型性影響，冷卻系統(tǒng)對產(chǎn)品形變影響等過程開展工作。

2.1.4 塑料粒子材料開發(fā)使用過程

按照塑料原材料物理機(jī)械性能檢測項目，應(yīng)對每批次材料需要進(jìn)行出廠檢測，各基地的進(jìn)貨檢驗人員進(jìn)行試驗報告的核對，并對原材料來樣進(jìn)行試驗檢測，檢測試驗結(jié)果應(yīng)保證合格，符合指導(dǎo)書的要求準(zhǔn)許入廠。此外，原材料的來樣應(yīng)做好包裝防護(hù)，避免原材料材料受潮。對原材料包裝進(jìn)行明確標(biāo)識，注有產(chǎn)品名稱、代號、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)批號、重量等內(nèi)容，以避免生產(chǎn)過程中材料的混用。原料供應(yīng)商需經(jīng)能力評審，量產(chǎn)前原料必須先完成物理性能驗證，合格后進(jìn)行材料供應(yīng)商選定。量產(chǎn)過程材料需要根據(jù)試驗大綱開展相關(guān)重要性能驗證（例如：材料油漆附著力檢測項目），購置相應(yīng)檢測設(shè)備，提高檢測能力，例如：購置馬弗爐，用于檢測批次材料填充物比例，以支持確認(rèn)材料熔指、收縮率等指標(biāo)，確保生產(chǎn)過程物料穩(wěn)定性（主要用于部分材料廠商過程管控）。生產(chǎn)過程中對于材料庫房執(zhí)行恒溫、恒濕、先入先出管控。

2.2 制造過程

2.2.1 生產(chǎn)工藝控制

注塑工藝參數(shù)在試模生產(chǎn)后固化的工藝參數(shù)存儲在注塑機(jī)中，生產(chǎn)準(zhǔn)備時從注塑機(jī)的工藝參數(shù)中調(diào)取相對應(yīng)的工藝參數(shù)卡，按照固化簽字的進(jìn)行參數(shù)的點檢，確保參數(shù)的使用正確性。針對產(chǎn)品冬季和夏季的生產(chǎn)特性，制定不同的生產(chǎn)工藝。質(zhì)保部負(fù)責(zé)抽查生產(chǎn)工藝執(zhí)行情況。如因某些原因造成工藝參數(shù)需要進(jìn)行調(diào)整，要及時的完善工藝參數(shù)卡的變更，對參數(shù)卡的紙板文件及注塑機(jī)內(nèi)的工藝參數(shù)存儲進(jìn)行更新，編制控制圖進(jìn)行管理。

2.2.2 模溫保證

需確保模具動、定模獨立溫度可控制（可選輔機(jī)：冰水機(jī)、模溫機(jī)）;為精確控制產(chǎn)品制造工藝，可使用手持式紅外線測溫儀隨時監(jiān)測模具溫度，避免因生產(chǎn)基礎(chǔ)條件變化造成產(chǎn)品尺寸變化及批量不良現(xiàn)象發(fā)生。對結(jié)構(gòu)復(fù)雜、產(chǎn)品壁厚不均勻的產(chǎn)品需開展風(fēng)險項管理。模具策劃全生命周期管理方案進(jìn)行過程保養(yǎng)維護(hù)，此項作為生產(chǎn)的重點開展項目。

2.2.3 設(shè)備保證

根據(jù)承接的產(chǎn)品特性開展注塑機(jī)選型，選型初期需對設(shè)備加工精度進(jìn)行分析，可選用常規(guī)干燥機(jī)或效率更高的除濕干燥機(jī)，確保原料干燥效果;原料烘干時間必須按照工藝規(guī)定執(zhí)行，烘干結(jié)束后，不能立刻加入注塑設(shè)備的，應(yīng)保持烘干溫度，持續(xù)烘干（可購買水分測試儀，確定原料烘干的實際狀態(tài)）。若產(chǎn)品回填料時，必須經(jīng)過材料性能、產(chǎn)品性能實驗，必須滿足零部件DV、PV階段實驗項目相關(guān)指標(biāo)，制定相應(yīng)材料使用管控方案，方可使用。使用過程中必須對于各環(huán)節(jié)儲料桶徹底清理，防止混入其他種類原料。

2.2.4 產(chǎn)品檢驗

首件檢驗：首件檢查是開啟生產(chǎn)質(zhì)量確認(rèn)的重要一環(huán)，對產(chǎn)品進(jìn)行全面的檢查，檢查產(chǎn)品的外觀，對上述的缺陷進(jìn)行確認(rèn)，按照一定的順序：從正面至背面，從左至右對各部位進(jìn)行確認(rèn);過程中出現(xiàn)工藝參數(shù)調(diào)整、設(shè)備維修、模具維修后等需要對產(chǎn)品按照首件檢查的要求，重新制定;過程檢驗，根據(jù)不同公司的質(zhì)量保證能力，一般為2h/次，留存過程記錄。

2.2.5 變化點管理

注塑生產(chǎn)條件發(fā)生變化時（如材料、設(shè)備、人員、模修、環(huán)境等變化），需要對過程做再確認(rèn)，進(jìn)行變化點的管理。產(chǎn)品出現(xiàn)可返修的缺陷后，有一定的返修方式，返修產(chǎn)品經(jīng)過100%確認(rèn)、記錄后再進(jìn)行轉(zhuǎn)序作業(yè)。

2.3 易損件裝配前預(yù)處理

保險杠安裝支架等部件需要根據(jù)車間環(huán)境開展相應(yīng)的預(yù)處理工藝，需要根據(jù)安裝支架類產(chǎn)品粒子材料品牌、型號、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等特性需求，制定合適預(yù)熱時間和溫度卡（厚度超過3mm的產(chǎn)品時間加長），保證總裝線體上裝配品質(zhì)質(zhì)量。

2.4 裝配過程

保險杠與翼子板/側(cè)圍翻邊配合位置，受安裝結(jié)構(gòu)及外觀要求的限制（保險杠需要起翻邊結(jié)構(gòu)與翼子板/側(cè)圍鈑金配合安裝，且翻邊位置需要保證分型線不外漏），模具需要做內(nèi)分型結(jié)構(gòu)。配合結(jié)構(gòu)如下圖1、圖2：

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)要求：翻邊長度A：15-18mm，翻邊深度B≤5mm，翻邊倒扣凹槽寬度C≥2.5mm，翻邊凹槽側(cè)邊與Z向夾角D≥30°，翻邊厚度E=2mm，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)需增加支撐筋，支撐筋與鈑金零貼，支撐筋寬度2mm，間距根據(jù)翻邊尺寸布置20-50mm，筋需要倒圓角避免磕漆。支撐筋與保險杠本體間隙預(yù)留1mm，便于后期產(chǎn)品裝配后調(diào)整間隙面差。

2.5 運輸、儲存過程

2.5.1 產(chǎn)品運輸過程

根據(jù)前期策劃活動，主要開展動態(tài)物流驗證，以發(fā)現(xiàn)可以造成產(chǎn)品不良的原因，在試制過程完成驗證內(nèi)外包裝方式、專用工裝器具選用、物流車輛選型等工作。

2.5.2 產(chǎn)品儲存

傳統(tǒng)方式使用專用工裝器具進(jìn)行存儲，規(guī)劃前期需要對庫房空間、采光通風(fēng)要求（安全硬性需求）、物流路線、緩存區(qū)、產(chǎn)品內(nèi)包裝、產(chǎn)品先入先出等環(huán)節(jié)策劃。懸鏈庫存儲：（俗稱小樹林存儲方式），主要優(yōu)勢體現(xiàn)在自動化率大幅度提升、節(jié)省人員、提升在庫容量，空間利用率提升50%以上，同時能夠保證產(chǎn)品上線執(zhí)行過程中先入先出落實。

3 結(jié)論

本文主要從汽車行業(yè)趨勢下，從產(chǎn)品設(shè)計、制造工程、產(chǎn)品性能、車輛裝配、運輸、存儲等環(huán)節(jié)對于保險杠制造系統(tǒng)工程關(guān)鍵點進(jìn)行梳理，為外飾設(shè)計工程師在產(chǎn)品開發(fā)階段、產(chǎn)業(yè)化工程實現(xiàn)進(jìn)行簡要剖析和解釋，以適應(yīng)行業(yè)內(nèi)先進(jìn)的制造模式，通過不斷創(chuàng)新達(dá)到最大的收益。

參考文獻(xiàn)

[1] 周偉.淺談當(dāng)代汽車保險杠的設(shè)計[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2008（20）： 92-94.