吳貴根,王宗田,陳良印,王 正,史榮波
(奇瑞汽車(chē)股份有限公司,安徽蕪湖 241000)
隨著我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的快速發(fā)展,車(chē)身涂裝工藝的不斷進(jìn)步,新車(chē)型涂裝制造工藝的可行性分析是汽車(chē)生產(chǎn)線項(xiàng)目一項(xiàng)必不可少的重要環(huán)節(jié)。
新車(chē)型涂裝制造工藝可行性分析一般包括前處理、電泳材料的工藝可行性分析,電泳工藝、涂裝件、遮蔽材料、阻尼瀝青板、涂膠操作性、噴漆以及注蠟等操作性分析。以下主要從涂裝工藝路線、生產(chǎn)線產(chǎn)能、材料工藝、人員操作等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單探討。
涂裝工藝可行性分析一般需要對(duì)車(chē)間產(chǎn)能和節(jié)拍、生產(chǎn)設(shè)備、工裝適用性、涂裝工藝、涂裝材料等進(jìn)行分析,當(dāng)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有產(chǎn)能、節(jié)拍設(shè)計(jì)、制造工藝、生產(chǎn)設(shè)備、工裝等無(wú)法滿足要求時(shí),需將分析結(jié)果反饋至車(chē)廠項(xiàng)目組和車(chē)身設(shè)計(jì)部門(mén),對(duì)新車(chē)型的部位,如吊具、滑撬支撐點(diǎn)及孔徑、工件最大尺寸、質(zhì)量等進(jìn)行更改,盡量避免因后期的調(diào)整和更改而導(dǎo)致成本增加及項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)SOP(開(kāi)始量產(chǎn))延期等。
新車(chē)型B1X涂裝工藝路線:蕪湖焊裝車(chē)間→蕪湖涂裝車(chē)間→蕪湖總裝車(chē)間,沿用車(chē)間現(xiàn)有的車(chē)型工藝流程及車(chē)間內(nèi)部物料輸送模式,在工藝驗(yàn)證階段針對(duì)不同的車(chē)身結(jié)構(gòu)和電泳面積等進(jìn)行電泳工藝參數(shù)調(diào)整。
車(chē)間產(chǎn)能力分析:一般生產(chǎn)線在前期設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)確定了設(shè)備年時(shí)基數(shù)、班制、設(shè)備利用率、生產(chǎn)節(jié)距、輸送速度等;在新車(chē)型選定生產(chǎn)線時(shí),應(yīng)考慮現(xiàn)有產(chǎn)品產(chǎn)量與新車(chē)型的生產(chǎn)量,確定產(chǎn)品后期投放在該生產(chǎn)線生產(chǎn)時(shí)是否滿足前期生產(chǎn)線設(shè)計(jì)最大產(chǎn)能的要求,見(jiàn)表1。
表1 某生產(chǎn)線產(chǎn)能利用率統(tǒng)計(jì)Table 1 Capacity utilization statistics of certain production line
由表1可見(jiàn),按照銷量80 %預(yù)測(cè),2025年之前B1X車(chē)型產(chǎn)能完全能滿足要求。
1.2.1 通過(guò)性分析
通過(guò)對(duì)新車(chē)型設(shè)計(jì)的質(zhì)量及外形尺寸與設(shè)計(jì)生產(chǎn)線時(shí)最大承載質(zhì)量及車(chē)型外形尺寸進(jìn)行分析對(duì)比,結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際狀況,得出新車(chē)型B1X在該生產(chǎn)線是否滿足生產(chǎn)需求。
1.2.2 生產(chǎn)工裝、設(shè)備通過(guò)性分析
分析選定生產(chǎn)線的現(xiàn)有工裝、設(shè)備是否能順利通過(guò)涂裝車(chē)間生產(chǎn)線。重點(diǎn)分析現(xiàn)有生產(chǎn)線的輸送設(shè)備(滑撬前后支撐點(diǎn)X軸距離、左右支持點(diǎn)Y軸距離、前后支持點(diǎn)Z軸高度差、吊具、升降機(jī)等)、前處理槽體、噴嘴、噴涂設(shè)備、噴房室體門(mén)洞、烘干房室體等;分析電泳、面漆工裝等對(duì)于新車(chē)型的適用性,如果不適用,分析設(shè)備改造的可行性。
現(xiàn)對(duì)某基地涂裝工藝設(shè)備、工裝適用性分析、通過(guò)性進(jìn)行分析。
新車(chē)型B1X在原有車(chē)型B19的基礎(chǔ)上進(jìn)行開(kāi)發(fā),下車(chē)體沿用,且在某涂裝車(chē)間共線生產(chǎn),共線車(chē)型底部定位基準(zhǔn)沿用(前支點(diǎn)孔徑R=15 mm,翻邊6.5 mm(含料厚),左右前支點(diǎn)圓心的距離1 150 mm,后支點(diǎn)孔徑R=15 mm,翻邊6.5 mm(含料厚),左右后支點(diǎn)圓心的距離925 mm,前后支點(diǎn)相距2 350 mm,前后支點(diǎn)Z向高度差在190~250 mm),吊具、滑橇定位不變。涂裝生產(chǎn)線產(chǎn)品通過(guò)性:最大白車(chē)身外形尺寸(長(zhǎng)×寬×高)為4 860 mm×1 880 mm×1 560 mm,該新車(chē)型白車(chē)身外形尺寸(長(zhǎng)×寬×高)為4 560 mm×1 680 mm×1 360 mm,吊具、滑撬設(shè)備等可正常通過(guò)。
工裝輔具:由于新車(chē)型B1X和原有的車(chē)型B19車(chē)型的尺寸不一致,前處理和噴漆工裝需要重新開(kāi)發(fā)。
機(jī)器人噴涂仿行:由于新車(chē)型B1X和原有的車(chē)型B19的尺寸不一致,噴漆仿行需要重新制作開(kāi)發(fā)。
1.3.1 前處理、電泳材料工藝分析
分析新車(chē)型所用板材與現(xiàn)有量產(chǎn)車(chē)型的板材存在的差異以及對(duì)現(xiàn)有涂裝車(chē)間的前處理、電泳槽液參數(shù)進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化以滿足在研車(chē)型的板材的必要性。
1.3.2 PVC工藝分析
對(duì)標(biāo)行業(yè)建議,應(yīng)采用機(jī)器人進(jìn)行涂膠和噴膠操作,以保證車(chē)身密封性質(zhì)量。目前某基地涂裝單線只有兩臺(tái)UBC(車(chē)底涂膠)機(jī)器人,有待增加。
打膠操作性:根據(jù)初步車(chē)身數(shù)據(jù)輸入分析,底部焊縫密封(UBS)托塊卡槽寬度不滿足要求,有待改造。
1.3.3 噴涂工藝分析
(1) 噴涂配套方案
某基地原有汽車(chē)噴涂配套方案為中涂、色漆噴涂采用3C2B水性漆+1K清漆噴涂工藝,為了提升新車(chē)型B1X的外觀質(zhì)量,需配套雙組分(2K)清漆進(jìn)行噴涂。
(2) 噴涂能力
某基地噴涂機(jī)器人數(shù)量:中涂站8臺(tái),色漆站16臺(tái),清漆站8臺(tái)。機(jī)器人設(shè)計(jì)噴涂面積14 m2,B19噴涂面積約為10.95 m2,新車(chē)型B1X外表面噴涂面積與B19相近,在噴涂機(jī)器人的噴涂范圍之內(nèi)。
(3) 顏色分析
計(jì)劃新車(chē)型B1X提供6種新顏色,配套2K清漆。由于某基地有輸調(diào)漆系統(tǒng)色漆16套,目前已投罐2套系統(tǒng)(珍珠白、紅侗紅),中涂漆系統(tǒng)3套(淺灰涂、深灰涂、白中涂),在用3套,清漆系統(tǒng)2套,在用1套,所以該基地輸調(diào)漆系統(tǒng)數(shù)量滿足要求。
1.3.4 噴蠟工藝分析
某基地涂裝噴蠟采用人工噴蠟操作方式,嚴(yán)格要求按照工藝作業(yè)文件(噴蠟部位、噴蠟量等)進(jìn)行操作。建議在試制過(guò)程中對(duì)噴蠟質(zhì)量進(jìn)行分析驗(yàn)證,對(duì)噴蠟不合格部位進(jìn)行研究,并調(diào)整噴蠟標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)文件,規(guī)范員工操作,以便提升噴蠟質(zhì)量。為提高噴蠟質(zhì)量及一致性,建議采用定量注蠟。為了達(dá)到國(guó)家環(huán)保要求,建議采用高固含環(huán)保蠟或水性環(huán)保蠟。
1.3.5 涂膠操作性分析
涂膠重點(diǎn)涉及4個(gè)方面:1)涂膠操作可行性;2)多板搭接處孔洞尺寸、狀態(tài);3)鈑金平齊搭接處涂膠面狀態(tài);4)局部區(qū)域涂膠面與總裝裝配面之間的關(guān)系。
1.3.6 工藝孔分析
(1) 排液孔分析
分析車(chē)身底部漏液孔的大小、數(shù)量是否滿足排液需要;行李箱蓋、發(fā)動(dòng)機(jī)罩排氣孔位置是否開(kāi)在所在鈑金的最高部位;白車(chē)身進(jìn)入前處理、電泳槽體時(shí),在規(guī)定的工藝要求時(shí)間內(nèi)槽液全部進(jìn)入車(chē)身內(nèi)部,且不允許車(chē)體發(fā)生打漂現(xiàn)象。每一款車(chē)型開(kāi)孔面積大小與車(chē)型大小、車(chē)型所規(guī)劃的生產(chǎn)線以及排液時(shí)間有關(guān),新車(chē)型一般按照最短的排液時(shí)間20 s來(lái)設(shè)計(jì),為了不影響操作節(jié)拍,建議開(kāi)孔數(shù)量盡量少,若排液面積不足,則可采用增大排液孔尺寸。表2為典型車(chē)型前地板排液孔參數(shù)。
表2 典型車(chē)型前地板排液孔參數(shù)Table 2 Parameters of drain holes on the front floor of typical vehicle
(2) 排氣孔分析
車(chē)身排氣孔的數(shù)量、大小需滿足排氣的要求。車(chē)體進(jìn)入槽內(nèi)20 s后,無(wú)氣泡連續(xù)冒出,車(chē)身所有空腔內(nèi)及鈑金面無(wú)氣袋或電泳成膜不良等現(xiàn)象。在電泳過(guò)程中,如果白車(chē)身排氣不暢,會(huì)造成車(chē)體局部處理不良或產(chǎn)生氣室,影響車(chē)身內(nèi)腔膜厚,最終降低車(chē)身防腐質(zhì)量。
對(duì)試制電泳樣車(chē)進(jìn)行跟蹤,驗(yàn)證電泳內(nèi)膜厚是否滿足標(biāo)準(zhǔn)(在規(guī)定電泳時(shí)間、電泳電壓條件、槽液參數(shù)下,車(chē)身外表面膜厚≥18 μm,車(chē)身內(nèi)表面膜厚≥10 μm,腔體膜厚≥8 μm)要求。
驗(yàn)證粗、細(xì)密封膠的密封性,對(duì)氣密性漏氣、漏水等風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)進(jìn)行應(yīng)對(duì)措施的制定,驗(yàn)證底盤(pán)、輪罩區(qū)域的密封性,爭(zhēng)議位置提供Benchmark(基準(zhǔn))案例。
驗(yàn)證車(chē)身表面自動(dòng)噴涂機(jī)器人噴涂作業(yè)性是否滿足人工和機(jī)器人作業(yè)要求。在自動(dòng)噴涂機(jī)器人仿形調(diào)試后的車(chē)身噴涂過(guò)程中,不允許因車(chē)身結(jié)構(gòu)不合理導(dǎo)致少漆、色差、流掛等漆膜缺陷。
在新車(chē)型開(kāi)發(fā)過(guò)程中,涂裝制造工藝可行性分析需要根據(jù)具體車(chē)型和生產(chǎn)線進(jìn)行跟蹤、分析和效果驗(yàn)證。這對(duì)于降低在研車(chē)型的生產(chǎn)成本、縮短開(kāi)發(fā)周期、滿足涂裝質(zhì)量指標(biāo)、適應(yīng)柔性化生產(chǎn)等方面都有十分重要的意義。