韓敏

摘 要：本文針對某系列輕型卡車側(cè)圍、踏步立板等外觀件及使用環(huán)境相對惡劣的車身底部輪罩處易生銹部位開展提升研究，從增加工藝孔以提高電泳質(zhì)量、采用特制密封膠進(jìn)行密封優(yōu)化、以及調(diào)整結(jié)構(gòu)等方面提出優(yōu)化思路，結(jié)合經(jīng)濟(jì)分析對比，總結(jié)一套有效且較經(jīng)濟(jì)的車身防腐性能提升方案，為類似車身防腐工程提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：輕卡 車身防腐 電泳工藝孔 密封膠 結(jié)構(gòu)優(yōu)化

Improvement of Anti-corrosion Performance of Light Truck Body

Han Min

Abstract：In this paper， a series of light truck side panels， step boards and other exterior parts and the rust-prone parts of the bottom wheel cover of the vehicle body with a relatively harsh environment are studied from adding process holes to improve the electrophoresis quality， and using special sealant. In terms of sealing optimization and structural adjustment， optimization ideas are proposed， combined with economic analysis and comparison， and a set of effective and economical car body anti-corrosion performance improvement schemes are summarized， which provides a certain reference for similar car body anti-corrosion projects.

Key words：light truck， car body anti-corrosion， electrophoresis process hole， sealant， structure optimization

隨著國民生活水平提升，輕型卡車越來越多的被應(yīng)用于工業(yè)運輸、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及物流貨運等領(lǐng)域，消費者也趨于年輕化，對產(chǎn)品外觀及質(zhì)量提出了更高的要求。據(jù)統(tǒng)計，2020年我國輕型卡車銷售量達(dá)220萬輛，市場保有量逐年穩(wěn)步提升，呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的趨勢。與乘用車不同，輕型卡車的使用環(huán)境和行駛路況一般較差，常穿梭于田間地埂、港口碼頭、工地礦區(qū)、鄉(xiāng)村土路，對整車質(zhì)量尤其是車身防腐提出了更高的要求。

1 存在問題

經(jīng)加速防腐試驗發(fā)現(xiàn)，某輕型卡車的踏步立板、側(cè)圍、后圍標(biāo)牌、頂蓋、地板等部位出現(xiàn)了不同程度的銹蝕現(xiàn)象。下面從踏步立板及側(cè)圍后部、輪罩處等部位進(jìn)行分析研究，生銹實拍見圖1。由生銹圖片可以看出，此銹蝕為內(nèi)部生銹后延伸到車身外部。

2 原因分析

2.1 問題車結(jié)構(gòu)分析

側(cè)圍外板和踏步立板搭接處，經(jīng)現(xiàn)場查驗，此處板厚無異常，不存在因沖壓導(dǎo)致板材損傷情況，非板材原因?qū)е碌匿P蝕。結(jié)合設(shè)計數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，該位置為敞開式較深腔體結(jié)構(gòu)，深度約360mm，板間距較大20mm左右，因腔體較深，且無防電泳屏蔽孔，較深處易形成電泳屏蔽現(xiàn)象，造成漆膜薄或者無漆膜現(xiàn)象，因此處為敞開式結(jié)構(gòu)，整車行駛過程中，極易進(jìn)入鹽霧、泥沙等;經(jīng)對問題車此部位剖解查看，腔體內(nèi)有細(xì)顆粒泥沙存在;經(jīng)對新車查證，內(nèi)腔深處確有部分未覆蓋電泳漆現(xiàn)象。綜上，此處結(jié)構(gòu)銹蝕判斷為內(nèi)腔深處由于存在電泳屏蔽，導(dǎo)致電泳漆膜較薄或無電泳漆存在，若車輛長時間在高溫、高濕、高鹽環(huán)境下運行，進(jìn)入鹽霧、泥沙等，則極易產(chǎn)生銹點，進(jìn)而銹面擴(kuò)大，從內(nèi)向外發(fā)生銹蝕，甚至整板銹穿。

側(cè)圍外板和側(cè)圍后下內(nèi)板搭接處，經(jīng)現(xiàn)場查驗，此處板厚無異常，不存在因沖壓導(dǎo)致板材損傷情況，非板材原因?qū)е碌匿P蝕。結(jié)合設(shè)計數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，該位置為敞開式腔體結(jié)構(gòu)，腔體深度約140mm，板間距較小，最大處約3.4mm，此結(jié)構(gòu)極易造成電泳不充分，漆膜薄現(xiàn)象，且此處腔體未能完全密封，整車行駛過程中，此處極易進(jìn)入鹽霧、泥沙等;經(jīng)對問題車此部位剖解查看，腔體內(nèi)有細(xì)顆粒泥沙存在;經(jīng)對新車查證，內(nèi)腔深處覆蓋電泳漆，但漆膜較薄。綜上，此處結(jié)構(gòu)銹蝕判斷為腔體間隙小，電泳不充分，導(dǎo)致漆膜較薄，若車輛長時間在高溫、高濕、高鹽環(huán)境下運行，板間隙甩入鹽霧、泥沙等，則極易產(chǎn)生銹點，進(jìn)而銹面擴(kuò)大，從內(nèi)向外發(fā)生銹蝕，甚至整板銹穿。

上述兩部位銹蝕對車身外觀及結(jié)構(gòu)影響較大，如不處理，會進(jìn)一步導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)生銹，甚至危及車身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及整車安全性。

2.2 對標(biāo)結(jié)構(gòu)分析

由圖4可以看出，側(cè)圍外板和踏步立板搭接處為封閉腔體結(jié)構(gòu)，且有密封材料封堵，鹽霧、泥沙等無法侵入。側(cè)圍外板和側(cè)圍后下內(nèi)板搭接處為零貼搭接，且有密封材料封堵，鹽霧、泥沙等無法侵入。

3 防腐性能提升

針對上述部位銹蝕現(xiàn)象，經(jīng)銹蝕車輛、設(shè)計數(shù)據(jù)、新車綜合檢查及對標(biāo)等，研判銹蝕發(fā)生原因，擬從提升電泳質(zhì)量、密封性能優(yōu)化、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面提出優(yōu)化思路。密封性能優(yōu)化可解決當(dāng)前出現(xiàn)的銹蝕問題，結(jié)構(gòu)調(diào)整則可從根本上解決銹蝕問題。

3.1 提升電泳質(zhì)量

在電泳屏蔽處增加工藝孔，提高電泳質(zhì)量。本著盡量少開孔，降低工序和成本的原則，依據(jù)行業(yè)經(jīng)驗，經(jīng)模擬，在踏步立板距腔體開口230mm處可以開一個φ12mm的工藝孔達(dá)到預(yù)期效果。具體開孔位置見圖5。

經(jīng)實驗對比，電泳質(zhì)量得到極大提升。增加工藝孔前，只有在腔體開口處附近有電泳漆，空腔內(nèi)局部無電泳漆，如圖6開工藝孔前電泳漆覆蓋情況。增加工藝孔后，從內(nèi)部照片看，整個空腔均勻覆蓋電泳漆，未見無電泳漆部位，如圖7開工藝孔后電泳漆覆蓋情況。對比可知，通過增加工藝孔，杜絕了電泳屏蔽現(xiàn)象，提高了電泳質(zhì)量，有效地避免了因電泳不到位導(dǎo)致的銹蝕現(xiàn)象。

3.2 密封優(yōu)化

在保證了電泳質(zhì)量且不調(diào)整其它結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，需要進(jìn)一步考慮如何防止鹽霧和泥沙等進(jìn)入空腔。針對容易進(jìn)鹽霧和泥沙的部位，采用耐久型抗石擊密封膠封涂，以起到封閉作用。具體封閉部位見圖8。

經(jīng)對側(cè)圍外板和踏步立板搭接處、側(cè)圍外板與側(cè)圍后下內(nèi)板搭接處抿涂耐久型抗石擊密封膠，杜絕了鹽霧和泥沙的侵入，保護(hù)了腔體板材，有效地避免了泥沙磨損和鹽霧侵蝕導(dǎo)致的銹蝕現(xiàn)象。

3.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化

側(cè)圍外板和踏步立板搭接處腔體若不采用耐久型抗石擊密封膠封涂，則可以從調(diào)整左、右前擋泥板鈑金局部結(jié)構(gòu)方面入手調(diào)整，詳見圖10。

通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化，板與板之間實現(xiàn)了良好的貼合效果，實現(xiàn)了腔體的密封，從源頭上杜絕了電泳不到位及鹽霧和泥沙侵入腔體板材的現(xiàn)象，從而避免了從內(nèi)向外銹蝕現(xiàn)象的發(fā)生。

4 經(jīng)濟(jì)分析

任何工藝的改進(jìn)和方案的調(diào)整均涉及增加費用。提高電泳質(zhì)量和采用密封膠處理方案可較快的解決目前銹蝕的問題，而提高電泳質(zhì)量且進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化則可從根本上解決銹蝕問題。

產(chǎn)量少時，采用密封膠密封，所發(fā)生成本相對較低，在工藝環(huán)節(jié)可解決。結(jié)構(gòu)優(yōu)化所發(fā)生的成本相對較高。

4.1 密封優(yōu)化

根據(jù)統(tǒng)計，采用耐久型抗石擊密封膠按照標(biāo)準(zhǔn)封涂1200臺車，共用密封膠150kg，密封膠單價擬按照市場價10.5元/kg計算，平均每臺車增加費用：

150×10.5÷1200=1.31元/臺。

4.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化

經(jīng)研究，現(xiàn)有模具空間有限，結(jié)構(gòu)優(yōu)化無法在現(xiàn)有模具基礎(chǔ)上修改，只能重新定制模具，目前市場模具價格在2.3-4萬元/噸之間，擬按照3萬元/噸計算，新增模具費25.68萬元。定制模具發(fā)生費用見表1。

若考慮此系列輕卡可產(chǎn)銷10萬臺，平均每臺車增加費用：

25.68÷10=2.57元/臺

若考慮此系列輕卡可產(chǎn)銷20萬臺，平均每臺車增加費用：

25.68÷20=1.28元/臺

若考慮結(jié)構(gòu)優(yōu)化和密封優(yōu)化對比，成本平衡時所對應(yīng)的生產(chǎn)數(shù)量為：

25.68÷1.31=19.6萬臺

5 結(jié)語

此系列輕型卡車身防腐性能提升方案可選擇開工藝孔提高電泳質(zhì)量結(jié)合密封膠進(jìn)行密封優(yōu)化的思路，也可以采取調(diào)整、優(yōu)化整體結(jié)構(gòu)的思路。

本文結(jié)合當(dāng)前市場行情給出了兩種方案的經(jīng)濟(jì)對比，不考慮模具生產(chǎn)時間、工藝調(diào)整等方面，僅從數(shù)據(jù)模型分析，當(dāng)此系列車生產(chǎn)數(shù)量小于19.6萬臺時，采用開工藝孔提高電泳質(zhì)量結(jié)合密封膠進(jìn)行密封優(yōu)化的思路可節(jié)約成本;當(dāng)生產(chǎn)數(shù)量大于19.6萬臺時，采取調(diào)整、優(yōu)化整體結(jié)構(gòu)的思路可節(jié)約成本。

參考文獻(xiàn)：

[1]張偉亮.汽車車身防腐性能的設(shè)計，汽車工程師，2013（08）.

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