尾門涂膠開裂分析及改進研究

陳志耀

【摘 要】某車型在生產制造過程中發現尾門涂膠開裂嚴重。通過對零件結構、零件狀態及生產狀態、生產操作的分析得出了尾門涂膠開裂的原因，針對問題產生的原因提出了優化工藝等解決方案，經整車路試及子系統耐久試驗驗證，結果表明該優化方案可解決尾門尾燈處涂膠開裂問題。

【關鍵詞】尾門;涂膠開裂;路試耐久;子系統耐久;鈑金翹起

【中圖分類號】U463.834 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）07-0043-04

0 引言

從主體上講，制造汽車所使用的材料90%左右是鋼材，假設不給汽車涂膠，汽車的壽命會大打折扣。涂膠可以保護汽車不受到腐蝕。隨著新型材料上市，涂膠保護的作用越來越大。涂膠主要用于發動機室，發動機蓋門，行李箱等板結合部位（槽、門框和門蓋）區域等。

尾門涂膠為汽車四大工藝中涂裝工藝的其中一序，主要作用是起到防水、隔音、降低噪音、防止腐蝕。尾門涂膠開裂將造成尾門防水效果下降、漏水漏灰、尾門腐蝕等問題，同時降噪水平下降，用戶使用體驗差。

本文對某車型尾門在造車過程中出現的尾門涂膠開裂案例進行分析，從產品結構和加工工藝方面進行方案設計，并通過試驗對方案進行驗證。

1 問題描述及原因分析

1.1 尾門涂膠開裂問題

某車型在整車制造過程中發現尾門尾燈處涂膠有開裂問題，開裂長度為15～25 mm。同時，在線下車庫中，同樣發現多輛車出現尾門涂膠開裂問題。該問題極易引起漏水、漏灰，從而升級成銹蝕問題（如圖1所示）。

1.2 尾門生產過程

因為尾門膠裂是在整車制造過程發現開裂，所以必定是生產過程的某一些環節出現問題。尾門的生產過程如下：{1}尾門外板、尾門內板及尾門加強板類零件通過焊接、包邊等組成尾門總成;{2}尾門總成跟隨白車身過涂裝電泳、涂膠、上面漆，烘烤后送入總裝;{3}送入總裝后，在尾門上裝配尾燈、擾流板、外裝飾板、打螺栓等;{4}待零件裝配完畢后檢查下線。

1.3 問題原因分析

運用“5 W”方法分析，通過分析尾燈處涂膠開裂的各個相關因素，分析問題的癥結點，得出8個末端因素進行要因確認（如圖2所示）。

1.3.1 員工未按SOS操作

對員工操作進行現場抽查（一天抽檢3次，每次4件），現場未發現有員工不按要求操作的現象，操作均符合SOS標準化操作要求，操作記錄如圖3所示。

由以上檢查結果可以知道，通過檢查員工SOS操作，均符合操作要求。因此可以判斷，員工操作不符合標準不能作為尾門涂膠開裂的要因。

1.3.2 尾燈螺母安裝風槍扭力過大

尾門B燈兩個安裝點安裝緊固件為M6六角法蘭螺母，標準扭力為（4.0±0.5）N。

總裝處核查尾門尾燈兩個安裝點安裝工具扭力發現，尾門尾燈安裝風槍符合現扭力要求，為（4.0±0.5）N，且通過扭力扳手測試，發現扭力大小符合要求（如圖4所示）。

由以上檢查結果可以知道，通過扭力扳手測試，扭力大小符合要求。因此可以判斷，尾燈螺母安裝風槍扭力過大不能作為尾門涂膠開裂的要因。

1.3.3 尾門內板沖壓變形

檢測尾門內板匹配尾門尾燈加強板的面是否符合設計要求，公差范圍為±0.75 mm。查看現階段尾門內板的檢測報告，并在現場抽查零件進行檢測，記錄如圖5所示。

由圖5中的數據可以知道，尾門內板匹配尾燈加強板的面偏差在公差范圍內，即符合設計要求。因此可以判斷，尾門內板沖壓變形不能作為尾門涂膠開裂的要因。

1.3.4 尾燈加強板不合設計

尾燈加強板與尾門內板搭接面設計要求為公差值小于0.5 mm。

隨機對供應商處零件進行檢測，結果如圖6所示。

以上結果表明，尾燈加強板與設計相符，尾燈加強板與尾門內板搭接面設計要求為公差值均小于0.5 mm。因此可以判斷，尾燈加強板不合設計不能作為尾門涂膠開裂的要因。

1.3.5 尾門內板剛度/強度不足

通過對該車尾門內板進行CAE分析，分析結果需滿足現有設計要求（如圖7所示）。

由圖7中的數據可知，不管是尾門的剛度還是尾門強度均滿足設計要求。因此，尾門強度/剛度不能作為尾門涂膠開裂的要因。

1.3.6 尾門尾燈安裝螺母錐墊過小

尾門尾燈螺母邊界距離尾門包邊邊界僅有2mm，且開裂位置均在螺母側，此處未有包邊。尾燈安裝螺母錐墊大小為φ13 mm，查使用現錐墊大小的螺母與加大錐墊大小后尾燈涂膠開裂的故障率對比（如圖8所示）。

通過核查使用不同錐墊大小的螺母，對比涂膠開裂故障率，各測試15臺車，結果如下：尾燈安裝螺母錐墊大小為φ13 mm時，故障率為11/15×100%=73%;尾燈安裝螺母錐墊大小為φ16 mm時，故障率為3/15×100%=20%（如圖9所示）。

從檢測數據上得到，尾門尾燈安裝螺母錐墊為φ16 mm時，大大降低了尾門尾燈涂膠開裂的故障率。因此可以判斷，尾門尾燈安裝螺栓過小，是造成尾門涂膠開裂的主要因素之一。

1.3.7 尾燈涂膠厚度不足

尾門尾燈處涂膠厚度要求符合標準要求，涂膠厚度要求為（2±1）mm（如圖10所示）。

隨機抽取30件尾門進行檢測涂膠厚度，并做30臺車涂膠厚度按照標準要求實施，結果記錄如圖11所示。

抽查記錄可以看出，涂裝涂膠厚度均達到（2±1）mm的要求，在按標準要求厚度涂膠后，30臺車中有10臺為故障件，較大程度降低了涂膠開裂故障率。因此可以判斷，尾門尾燈涂膠厚度不足，是造成尾門涂膠開裂的主要因素之一。

1.3.8 尾燈螺母安裝后尾門內板鈑金翹起

通過對故障車的檢查分析，我們發現以下問題：{1}檢查故障車發現，故障車涂膠開裂處均在尾燈螺母安裝點旁;{2}未安裝尾燈螺母時，尾門尾燈涂膠開裂故障率為0;{3}用手感知，故障車開裂處鈑金明顯較合格車翹起。

發現尾門內板鈑金翹起后，對鈑金進行了一些補救，后續尾門涂膠開裂的故障率下降了70%。

由以上檢查結果可知，當解決尾門內板翹起后，尾門涂膠開裂故障率下降。因此可以判斷，尾燈螺母安裝后尾門內板鈑金翹起，是造成尾門涂膠開裂的主要因素之一。

2 問題解決措施及工藝改進方案設計

根據上述8種末端因素檢查后，可以歸納出導致尾門膠裂有3種要因：{1}尾門尾燈安裝螺母錐墊過小;{2}尾燈涂膠厚度不足;{3}尾燈螺母安裝后尾門內板鈑金翹起。解決3種要因是解決該故障的最有效的途徑，針對此分析，設計以下3種解決方案（如圖12所示）：方案一：更換一顆尾門尾燈安裝螺母，由錐墊大小為φ13 mm更改為φ16 mm。方案二：按照工藝要求，將尾門涂膠厚度按設計需求涂。方案三：{1}在尾門涂膠開裂處更改焊點位置，同時增加焊點，保證鈑金貼合;{2}增加結構膠，以增加加強板與尾門內板的貼合度。

3 方案效果分析及驗證

通過實施上述的3種解決方案，小批量進行造車，驗證是否下線車輛還會重復出現相同故障或對比故障率，再選取其中多輛車進行整車路試耐久、子系統耐久試驗，驗證完畢后，若涂膠問題沒有重復發生，則可以推進更改。

3.1 效果分析

在通過臨時造車整改，將3種方案均實施完畢后，隨機檢查線下100臺車輛的尾門涂膠開裂情況。經檢查，試驗效果良好，100臺車中未發現有尾門涂膠開裂的問題。證明該方案可行性高（如圖13所示）。

3.2 路試分析

多臺車整車完成45 000 km，其中壞路里程17 000 km路試耐久里程后，檢查尾門涂膠情況發現，尾門涂膠未出現開裂情況（如圖14所示）。

3.3 子系統耐久分析

將實施了3種解決方案的尾門總成裝配在子系統耐久臺架上，完成45 000次尾門子系統耐久循環試驗，檢查尾門涂膠開裂情況發現，尾門涂膠未出現開裂痕跡（如圖15所示）。

通過路試與子系統耐久循環試驗驗證，同時實施3種方案能有效地解決尾門涂膠開裂問題。而在僅實施某一方案的情況下，在要因檢查時也已驗證，可以改善涂膠開裂問題，但是無法完全解決。因此在以質為本的前提下，必須將問題完全解決，需要同時實施3種方案。3種方案實施驗證結果表明，驗證方案有效，可以推進更改。

4 總結

本文針對尾門涂膠開裂問題，分析了問題產生的原因，設計了3個解決方案，并分別做了試驗驗證。試驗結果表明：只有3個解決方案同時實施的情況下才能完全解決問題。

本文主要結合工作中某車型出現的一些問題作為案例，從中總結了汽車尾門涂膠開裂問題的原因，歸納了問題的原因分析查找的基本方法，為新產品及其他車型的涂膠開裂問題解決提供了思路和參考。

參 考 文 獻

[1]蔡小坤，孫小貞，潘麗娟，等.焊縫密封膠開裂案例解析與對策[C].第十一屆河南省汽車工程科技學術研討會論文集，2014.

[2]梁榮董，炳薛，江段.關于汽車PVC焊縫密封膠開裂的研究[J].現代涂料與涂裝，2017（12）.

[3]王官府，邸鵬偉，谷長志，等.PVC焊縫密封膠開裂問題分析及對策[J].涂料工業，2015（11）.

[責任編輯：鐘聲賢]