CN102228881A - 一种汽车腔体结构的涂胶防腐工艺及用于此工艺的涂胶遮盖工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车腔体结构的涂胶防腐工艺，首先对未焊接的腔体构件涂布膨胀胶，膨胀胶均匀涂布在构成腔体内表面的构件面上，并避开焊点位置和装配孔位，然后在腔体构件焊接完成后，将成型的腔体结构部件置于160℃至180℃的温度下烘烤30至35分钟使膨胀胶膨胀固化。本发明同时还公开了一种用于此工艺的涂胶遮盖工具，用于涂胶时遮盖焊点位置和装配孔位。旨在提供一种无需对原有工艺及设备进行大改动，工艺条件低，成本低廉，简单易行的汽车腔体结构的涂胶防腐工艺，以及用于此工艺有助于确保涂胶质量和涂胶工作效率的涂胶遮盖工具。

Description

一种汽车腔体结构的涂胶防腐工艺及用于此工艺的涂胶遮盖工具

技术领域

本发明涉及一种涂胶防腐工艺和一种工具，更具体的说，它涉及一种汽车腔体结构的涂胶防腐工艺以及用于此工艺的涂胶遮盖工具。

背景技术

汽车车身防腐施工是汽车制造的重要组成部分，目前汽车制造行业内采用得较多的有电泳、喷蜡和灌蜡等涂胶防腐工艺方法。车体中存在一些腔体结构,如汽车中立柱、上边梁等部位，由于部分汽车腔体结构不能全面满足以上工艺的施工要求，所以相对而言，在这些腔体结构处实施涂胶防腐工艺的难度较大，而随着人们生活水平和认识能力的提高，汽车消费者对于汽车这些不可见部位的防腐问题所持的态度也从过去的忽视、不介意转变为现在的重视乃至挑剔。目前欧美发达国家的主要汽车制造商已大量采用了最先进的多功能穿梭机、全旋反向涂装系统等电泳配套设备，能够很好地解决腔体结构防腐涂装的难题，当然，相关设备和相应配套设施方面的投入相当巨大，而国内多数车企仍然在采用普通的车身电泳工艺和设备，按照通用的电泳工艺方法勉为其难地对腔体结构进行电泳涂装，作为腔体结构防腐的权宜办法，但其效果非常差。对有些腔体来说，由于形成这些腔体的板间距太小（小于5mm），不能满足电泳泳透率的要求，所以虽然也能涂装上漆膜，但厚薄极不均匀，有些部位甚至根本没有覆盖，而且总体漆膜非常薄，用普通电泳法可在部件外表面产生厚约20μ电泳漆膜，而在腔体结构内表面只能形成6μ左右的漆膜；对有些腔体来说，虽然板间距足够，但板上缺少足够的电泳孔，也满足不了电泳泳透率的要求。同样，喷蜡、灌蜡这些涂胶防腐工艺方法运用到这些腔体结构时也会遇到种种困难，对于板间距较小的腔体，喷蜡头无法进入；对于虽然板间距足够但形状曲折复杂的腔体，喷蜡均匀度不易控制。灌蜡设备与全旋反向涂装系统情况类似，投入太大，国内车企基本不采用灌蜡工艺。目前国内汽车行业中尚无厂家将涂胶方法用于解决汽车腔体结构防腐，更无厂家在这种涂胶防腐工艺中专门设计并使用使工艺过程更容易控制的涂胶遮盖工具。公开号为CN101003908A的发明专利于2007年7月25日公开了一种管件式金属及深孔深凹件电泳涂装技术方法，该发明是通过在金属件的深孔内部放入辅助电极解决金属管式件及金属深凹件内、外壁及内、外腔的电泳问题。该发明部分解决了工业生产中因工件形状影响电泳泳透率的技术难题，从而解决了此类工件的内、外壁及内、外腔的防腐问题，但该发明的适用范围是有限的，它对较规则的管孔形状而言比较有效，而对很多具有曲折复杂腔体结构的汽车部件而言，辅助电极根本无法插入腔体，所以并不适用。

发明内容

为了克服现有的防腐涂装工艺无法在一些车体特殊腔体结构部位取得理想的防腐涂装效果，或者虽然可以取得令人满意的防腐涂装效果，但投入巨大，代价高昂的不足，本发明提供了一种无需对原有工艺及设备进行大改动，工艺条件低，成本低廉，简单易行的汽车腔体结构的涂胶防腐工艺，同时还提供了一种用于此涂胶防腐工艺中，使涂胶过程中焊点和装配孔等不可涂胶部位能被方便快捷地屏蔽的涂胶遮盖工具。

本发明的技术方案是：一种汽车腔体结构的涂胶防腐工艺，首先对未焊接的腔体构件涂布膨胀胶，膨胀胶均匀涂布在构成腔体内表面的腔体构件面上，并避开焊点位置和装配孔位，然后在腔体构件焊接完成后，将成型的腔体结构置于160℃至180℃的温度下烘烤30至35分钟使膨胀胶膨胀固化。膨胀胶成品市场有售，有多种膨胀率可供选择，从10%到100%，膨胀胶不溶于电泳液，且只能在高温下反应固化。膨胀胶在汽车行业里已广泛使用，多数国内车企现行的工艺流程中也有在焊接分总成前涂膨胀胶的工序，但一直以来都是局部、小面积地用于构件间的搭接处、腔体结构开口处等位置，起减震、降噪、隔热的作用，是以改善汽车的噪声、振动及声振粗糙度综合特性，即NVH特性为主要目的的，而不是用来防腐。实际上膨胀胶本身也具有防水、耐热和较好的抗氧化性能，而且固化后与工件的附着性也很好，本发明利用了膨胀胶的这些有益性能，通过膨胀胶烘烤后的体积膨胀来密封整个腔体，或在腔体内表面形成厚实的固态胶层，以隔绝空气和水，从而产生良好的腔体防腐效果。在实施了本工艺的各道工序后，其后续的焊接、电泳工艺仍可正常进行，不受任何影响。采用本发明提供的工艺，无需花费大量资金添置昂贵设备，就可以以很小的代价解决腔体结构的防腐问题，对众多仍在使用老式设备，整体工艺水平较低，目前尚无力解决好上述问题的国内车企来说是经济实用的。本发明提供的工艺是对国内现有相对老旧工艺的一种辅助和补强，它在解决腔体结构的防腐问题的同时，形成的厚实胶层占据了全部或部分腔体空间，使空腔消失或缩小，因此可以降低风噪，从而一定程度地改善NVH特性。本发明所提供工艺的适用范围包括车身前立柱、中立柱、后立柱、上边梁及下边梁。

作为优选，涂布膨胀胶采用人工喷涂工艺。此道工序配置胶泵和气动胶枪，为人工作业。相对于机器涂布，人工喷涂方法可以节省较大的设备投资；而相对于人工刷涂，人工喷涂方法劳动强度较小，效率更高。 

作为优选，其特征是涂布膨胀胶时涂胶厚度为1mm至2.5mm。对涂胶厚度做出限制是为了规范工艺，减少批次间工艺质量的大波动。

作为优选，所述的避开焊点位置和装配孔位的方法为，先在涂胶前用涂胶遮盖工具遮盖住未焊接的腔体构件的焊点位置和装配孔位，然后涂胶时涂胶遮盖工具仍留置于焊点位置和装配孔位处，最后在涂胶完成后，将涂胶遮盖工具从未焊接的腔体构件上取下。焊点位置不能涂胶，否则在焊接过程中膨胀胶中的物质掺进熔融金属中，降低焊接强度。装配孔是装配时紧固件的通道，应保持通畅。膨胀胶是沿胶层厚度方向膨胀的，因此涂布膨胀胶时，槽或孔的内缘不能沾上胶，以免胶烘烤后横向膨胀，侵占紧固件通道致使装配时紧固件的安装遇到阻力。焊点和装配孔位置用涂胶遮盖工具屏蔽起来，这样涂胶时就可以放心地进行匀速大面积涂布，而不用仔细地看清焊点和装配孔位置并小心翼翼在这些位置收手不涂胶，这样，既能有效地防止这些未涂胶部位沾上胶，影响后面焊接及装配的工艺质量，又不致影响涂胶速度。由于焊点都是处在构件间的搭接部内，所以焊接完成后，焊点周围的搭接结构会把焊点严密封闭起来，所以无须担心焊点位置由于未涂胶而不能防腐。而装配孔是孔结构，孔口附近的电泳泳透率本就较高，因此装配孔及其附近被涂胶遮盖工具屏蔽的部位完全可以通过后道的电泳工序来完成防腐膜层的覆盖。

作为优选，涂布膨胀胶时，被涂胶的构件置于静止水平的治具上。 由于涂胶采用人工作业法，工件水平静止放置更方便作业员操作并有助于保证稳定的工艺质量。

作为优选，涂布膨胀胶后执行胶层湿膜测厚检验工序，用测量工具检测胶层烘干前的厚度。可使用湿膜测厚仪在膨胀胶固化前进行胶层厚度测量，通过胶层湿膜测厚，可检查膨胀胶涂布厚度是否符合要求，一旦涂胶质量不合格可以早发现早改善。

作为优选，膨胀胶的烘烤工序设在电泳工序之后，膨胀胶的烘烤与电泳漆的烘烤在同一工序内进行。膨胀胶与电泳漆烘烤的工艺要求相同，因此将二者的烘烤放在同一工序内同时进行，简化了工艺流程，缩短了制造周期。

一种涂胶遮盖工具，它包括遮盖板和手柄，所述的遮盖板一面为凹腔结构，另一面与所述的手柄固定连接，凹腔内固设有与凹腔适配的磁铁片。在其它行业现有的涂胶工艺中常用贴不干胶纸这种简易方法来遮盖不希望涂胶的部位，或者全凭作业员经验和感觉在这些部位周围留出空白区域不涂胶，以此来防护这些部位，很少有设计加工专门遮盖工具的，但这些方法都有较大缺点。就贴胶纸的方法而言，首先胶纸是一次性用品，不可反复使用，长期使用下来消耗很大，无论在环保还是成本方面代价都很高；其次，胶纸使用起来不太方便，贴得不牢就容易卷曲，遮盖效果不佳，贴得太牢则在揭掉时又太费事；再次，胶纸揭去后难免残留些许胶质，在后续的焊接和电泳工序中引入杂质，影响工艺质量。而那种不用任何工具全靠作业员手法来避开禁涂胶部位的方法更是缺乏工艺稳定性和精确性。本发明提供的工具可以反复使用，因为它靠磁吸力在金属构件上临时安放，还有手柄，所以无论是安上还是取下都很方便。使用时将该工具吸附在未焊接的腔体构件上，即能以遮盖板自身的覆盖面积对焊点位置和装配孔有效的遮盖，避免这些部位被涂上膨胀胶。

作为优选，所述的手柄为母线为弧线，转轴为遮盖板中心轴的瓶颈状旋转体，手柄自固定端向自由端逐渐收细，手柄自由端端头设有膨大的球头。此种结构便于手的拿持。

作为优选，所述的遮盖板为圆形，所述的手柄固定端端面中心设有螺钉孔，遮盖板和磁铁片的中心均设有与所述螺钉孔等径的通孔，螺钉孔内设有与所述的螺钉孔和通孔相适配且贯穿遮盖板和磁铁片通孔的沉头螺钉。沉头螺钉锁紧后将手柄、遮盖板和磁铁片连为一体，且沉头螺钉的螺钉头与磁铁片的吸附面平齐，不影响磁铁片的吸附。

本发明的有益效果是：

投入少而收效好，无需花费巨大投资就可以较好地解决车身腔体结构腐蚀生锈的问题，费用效能比很高。

对原有工艺设备改动小。本工艺的各道工序可嵌套在既有的工艺流程中，对整体工艺没有影响；除了配备一些必要的生产或检测工具，不需要添置其它设备。

对整车NVH性能的改善起到辅助加强作用。

同时用于此工艺的涂胶遮盖工具有助于确保涂胶质量和涂胶工作效率。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。

图1为车身中立柱的一种结构示意图；

图2为图1中A-A部位的横截面剖视图；

图3为涂胶遮盖工具的一种结构示意图；

图4为涂胶遮盖工具的一种剖视图。

图中，1-主副加强板腔体，2-主加强板，3-副加强板，4-车身中立柱，5-中立柱外侧腔体，6-侧围外板，7-侧围外板内表面，8-主加强板外凸面，9-主加强板内凹面，10-副加强板外凸面，11-遮盖板，12-手柄，13-磁铁片，14-球头，15-沉头螺钉。

具体实施方式

实施例1

    如图1和图2所示的车身中立柱腔体结构，主加强板2和副加强板3焊接后将形成主副加强板腔体1，主加强板2和副加强板3的最大间距不足5mm，因此不能满足电泳泳透率的要求。采用一种汽车腔体结构的涂胶防腐工艺，并在本工艺中使用一种涂胶遮盖工具。该工具包括遮盖板和手柄，遮盖板为圆形，面积大于中立柱上任一装配孔，遮盖板一侧挖出圆形凹腔，另一侧与手柄底端连接，手柄为瓶颈形的旋转体，该旋转体以半边“八”字形的弧线为母线，以遮盖板中心轴为转轴，手柄整体自底端向顶端逐渐收细，手柄底端半径为遮盖板半径的一半，手柄顶端端头焊有一膨大的球头，遮盖板凹腔内设有一与凹腔适配的圆形磁铁片，手柄底端中心设有螺纹孔，遮盖板和磁铁片中心亦设有与螺纹孔等径的通孔，手柄、遮盖板和磁铁片通过一与螺纹孔适配，并贯穿通孔的沉头螺钉紧固连成一体，螺钉头与磁铁片的外露吸附面平齐。在实施焊接工序前，分别在主加强板外凸面8和副加强板外凸面10均匀涂布膨胀胶，此处主加强板外凸面8上涂胶是用于相邻的其它腔体结构，但出于后道焊接分总成工艺的需要，所有相关构件集中完成涂胶工序。所用的膨胀胶为上海众盛胶粘剂有限公司提供的|ZS系列膨胀密封胶。涂胶前，先用上述的涂胶遮盖工具与所有焊点和装配孔一一对应，吸附在主加强板外凸面8和副加强板外凸面10上，遮盖住这些焊点和装配孔。涂胶采用膨胀率为100%的膨胀胶，采取人工作业方式，用带胶泵的气动胶枪喷涂，所涂胶固化前的厚度约为2.5mm，涂胶厚度主要通过作业员的经验来控制。涂胶时，两种加强板放置在水平静止的治具上，涂胶遮盖工具仍旧吸附在焊点位和装配孔位处不取下，防止涂上膨胀胶。涂胶后随机穿插胶层湿膜测厚检验工序，用湿膜测厚仪抽样检查胶层湿膜厚度以控制涂胶质量。完成膨胀胶涂布后，逐个取下涂胶遮盖工具。接下来主加强板2和副加强板3直接依次进入后道的焊接工序和电泳工序。然后，在主加强板2和副加强板3，连同其它构件一起完成焊接分总成并完成电泳涂装后，将成型的车身中立柱4置于170℃的温度下烘烤30分钟，膨胀胶和电泳漆在同一工序内完成烘干。烘烤后副加强板3上的膨胀胶膨胀固化，体积增大一倍，填满主副加强板腔体1，并与主加强板内凹面9也牢固附着。

实施例2

    如图1和图2所示的车身中立柱腔体结构，侧围外板6和主加强板2焊接后将形成中立柱外侧腔体5，侧围外板6和主加强板2上缺少足够的电泳孔，不能满足电泳泳透率的要求，但为为保证中立柱4的强度，结构上不允许在侧围外板6及主加强板2上开过多的孔来满足电泳成膜的工艺条件。为此，采用一种汽车腔体结构的涂胶防腐工艺，首先，在实施焊接工序前，分别在侧围外板内表面7和主加强板外凸面8均匀涂布膨胀胶，涂胶采用膨胀率为50%的膨胀胶，所涂胶固化前的厚度约为1mm。完成膨胀胶涂布后，侧围外板6及主加强板2直接依次进入后道的焊接工序和电泳工序。然后，在侧围外板6及主加强板2，连同其它构件一起完成焊接分总成，并完成电泳涂装后，将成型的车身中立柱4置于175℃的温度下烘烤30分钟，膨胀胶和电泳漆在同一工序内完成烘干。烘烤时，侧围外板内表面7上和主加强板外凸面8上的膨胀胶相向膨胀，最终固化后，侧围外板内表面7上和主加强板外凸面8上分别形成厚约3mm的固化胶层。其余同实施例1。

可以针对不同大小的腔选用膨胀率不同的膨胀胶。对于较小的腔体，如主副加强板腔体1，可以选用膨胀率较大的膨胀胶，烘烤后将腔体填满，可以消除腔体风噪，而且增加的车重有限；对于较大的腔体，如中立柱外侧腔7，可以不必填满，以免填胶太多致使车重增加太多。

Claims (10)

1. 一种汽车腔体结构的防腐工艺，其特征是，首先对未焊接的腔体构件涂布膨胀胶，膨胀胶均匀涂布在构成腔体内表面的腔体构件面上，并避开焊点位置和装配孔位，然后在腔体构件完成焊接和电泳后，将成型的腔体结构置于160℃至180℃的温度下烘烤30至35分钟使膨胀胶膨胀固化。

2.根据权利要求1所述的汽车腔体结构的防腐工艺，其特征是涂布膨胀胶采用人工喷涂工艺。

3.根据权利要求1所述的汽车腔体结构的防腐工艺，其特征是涂布膨胀胶时涂胶厚度为1mm至2.5mm。

4.根据权利要求1或2或3所述的汽车腔体结构的防腐工艺，其特征是所述的避开焊点位置和装配孔位的方法为，先在涂胶前用涂胶遮盖工具遮盖住未焊接的腔体构件的焊点位置和装配孔位，然后涂胶时涂胶遮盖工具仍留置于焊点位置和装配孔位处，最后在涂胶完成后，将涂胶遮盖工具从未焊接的腔体构件上取下。

5. 根据权利要求1或2或3所述的汽车腔体结构的防腐工艺，其特征是涂布膨胀胶时，被涂胶的构件置于静止水平的治具上。

6. 根据权利要求3所述的汽车腔体结构的防腐工艺，其特征是涂布膨胀胶后执行胶层湿膜测厚检验工序，用测量工具检测胶层烘干前的厚度。

7. 根据权利要求1或2或3或6所述的汽车腔体结构的防腐工艺，其特征是膨胀胶的烘烤工序设在生产流程中的电泳工序之后，膨胀胶的烘烤与电泳漆的烘烤在同一工序内进行。

8.一种涂胶遮盖工具，其特征是它包括遮盖板（11）和手柄（12），所述的遮盖板（11）一面为凹腔结构，另一面与所述的手柄（12）固定连接，凹腔内固设有与凹腔适配的磁铁片（13）。

9.根据权利要求8所述的涂胶遮盖工具，其特征是所述的手柄（12）为母线为弧线，转轴为遮盖板中心轴的瓶颈状旋转体，手柄（12）自固定端向自由端逐渐收细，手柄（12）自由端端头设有膨大的球头（14）。

10.根据权利要求8或9所述的涂胶遮盖工具，其特征是所述的遮盖板（11）为圆形，所述的手柄固定端端面中心设有螺钉孔，遮盖板（11）和磁铁片（13）的中心均设有与所述螺钉孔等径的通孔，螺钉孔内设有与所述的螺钉孔和通孔相适配且贯穿遮盖板和磁铁片通孔的沉头螺钉（15）。

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