CN114771223A - 一种汽车后背门总成及其制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车后背门总成及其制造工艺，属于汽车零部件制造技术领域，包括制造所述内板分总成；制造所述上塑料板、下塑料板和塑料扰流板；所述上塑料板和下塑料板的粘接区域分别进行表面处理；所述上塑料板和下塑料板粘接区域涂胶粘剂压合成外板分总成；所述外板分总成和塑料扰流板的粘接区域分别进行表面处理，所述内板分总成进行电泳涂装；所述内板分总成、外板分总成和塑料扰流板的粘接区域分别涂胶粘剂进行压合粘接。本发明后背门内板总成采用轻质的镁合金材料，实现后背门的轻量化，降低了加工工艺难度，提高了强度和刚度，降低了挥发性有机物VOC，减少多个零件焊接组装带来的公差累积，从而提高了后背门的装配尺寸精度。
Description
技术领域
本发明公开了一种汽车后背门总成及其制造工艺，属于汽车零部件制造技术领域。
背景技术
随着全球能源日益紧张与环境问题急剧恶化，汽车行业的燃油消耗标准和排放法规日益严苛，轻量化成为汽车企业实现节能减排的重要手段之一。根据统计汽车重量每减轻10％，传统汽车的油耗节省8％～10％，新能源汽车的续航里程增加5.5％。《中国制造2025》提出2025年汽车整车比2015年减重20％，到2030年减重35％，轻量化已经成为中国汽车行业发展的重点突破方向。汽车轻量化的途径包括结构优化、高性能轻质材料和先进制造工艺等，采用镁合金、塑料等轻质材料是实现汽车轻量化的一条重要途径。
镁合金的密度为1.8g/cm3，约为钢的1/4，接近工程塑料的密度，镁合金的强度与铝合金相当，同时具有良好的压铸成形、抗震减噪、电磁屏蔽、防辐射等特性，以及材料易于回收利用；塑料的密度为0.9g/cm3，为镁合金的1/2，为钢的1/8，是一种应用前景广阔的轻量化材料。
根据《节能与新能源汽车技术路线图》，2020年镁合金单车用量目标为15kg，2025年单车镁合金用量目标为25kg，2030年单车镁合金用量目标为45kg。2020年我国汽车平均镁合金用量只有3kg左右，这与镁合金单车用量目标存在巨大的差距，因此镁合金在未来汽车轻量化应用市场广阔，潜力无限。镁合金在汽车中的应用已从简单内饰件向动力总成、车身结构件扩展，如转向盘骨架、仪表板横梁、座椅骨架、前端框架、发动机罩盖及变速箱壳体等。
后背门是汽车车身上的关键总成，影响汽车的安全性、可靠性和舒适性。目前汽车后背门分为钢制结构、铝制结构和塑料结构，钢制结构需要在钢板冲压成形后经焊接组合而成。钢制结构后背门的成本较低，但是重量大，不利于后背门的轻量化，此外所需的零件数量众多，制造工序复杂，同时焊接过程带来公差累积，降低后背门的装配尺寸精度。
铝制结构工艺与钢制结构相同，成本较高。塑料结构后背门虽然可提高整车造型自由度，同时具有一定的减重效果，但是强度较低，需要采取内部补强措施。因此，需要开发一种汽车镁塑后背门总成，满足汽车对轻量化和安全性的需求。
发明内容
本发明的目的在于解决目前汽车钢制后背门存在的重量大、制造工序多等问题，提供了一种汽车后背门总成及其制造工艺。
本发明所要解决的问题是由以下技术方案实现的：
一种汽车后背门总成，包括：内板分总成、外板分总成和塑料扰流板，所述外板分总成包括上塑料板和下塑料板拼接而成，所述内板分总成、外板分总成和塑料扰流板分别通过胶粘剂连接。
优选的是，所述内板分总成采用镁铝锰合金材质。
优选的是，所述外板分总成和塑料扰流板均采用塑料材质。
优选的是，所述胶粘剂采用双组份丙烯酸酯型结构胶或者双组份聚氨酯型结构胶。
一种汽车后背门总成的制造工艺，用于制造所述汽车后背门总成，所述汽车后背门总成的制造工艺包括以下步骤：
步骤S10，制造所述内板分总成；
步骤S20，制造所述上塑料板、下塑料板和塑料扰流板；
步骤S30，所述上塑料板和下塑料板的粘接区域分别进行表面处理；
步骤S40，所述上塑料板和下塑料板粘接区域涂胶粘剂压合成外板分总成；
步骤S50，所述外板分总成和塑料扰流板的粘接区域分别进行表面处理，所述内板分总成进行电泳涂装；
步骤S60，所述内板分总成、外板分总成和塑料扰流板的粘接区域分别涂胶粘剂进行压合粘接。
优选的是，所述步骤S10包括：
步骤S11，镁合金原材料熔炼；
步骤S12，熔炼后浇注并压铸成型为镁合金压铸件；
步骤S13，所述镁合金压铸件加工精修；
步骤S14，所述镁合金压铸件进行整形处理；
步骤S15，所述镁合金压铸件进行表面处理。
优选的是，所述步骤S20包括：所述上塑料板、下塑料板和塑料扰流板均采注塑一体成形工艺。
优选的是，所述表面处理依次包括：火焰处理、等离子处理、涂活化底涂剂处理。
优选的是，所述步骤S11中的镁合金原材料熔炼中采用六氟化硫和氮气进行保护。
优选的是，所述步骤S12中的浇注温度为640～690℃，模具温度为150～300℃，充填速度为40～100m/s，压射比压为40～80MPa。
本发明公开了一种汽车后背门总成及其制造工艺有益效果如下：
1)本发明中后背门内板总成采用轻质的镁合金材料，同时在铰链及锁钩安装位置采用加强筋的结构设计，实现后背门的轻量化；
2)本发明中镁塑后背门总成与全钢后背门相比，其优点为实现了后背门的轻量化，降低了加工工艺难度；
3)本发明中镁塑后背门总成与全铝后背门相比，其优点为成本低、可复杂造型，降低了加工工艺难度；
4)本发明中镁塑后背门总成与全塑后背门相比，其优点为实现了后背门的轻量化，强度和刚度更高，降低了VOC。
5)本发明中后背门内板总成一体成形减少多个零件焊接组装带来的公差累积，从而提高了后背门的装配尺寸精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种汽车后背门总成的内板总成示意图；
图2为本发明一种汽车后背门总成的后背门外板总成示意图；
图3为本发明一种汽车后背门总成的示意图。
图4为本发明一种汽车后背门总的制造工艺流程图。
图中：
1、内板总成；
2、外板总成；
3、上外板；
4、下外板；
5、扰流板。
具体实施方式
以下根据附图1-4对本发明做进一步说明：
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，
仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；
可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-3所示，本发明第一实施例在现有技术的基础上提供了一种汽车后背门总成，包括：内板分总成、外板分总成和塑料扰流板，接下来将详细描述一下上述组件的结构和相互之间的连接方式。
外板分总成包括上塑料板和下塑料板拼接而成，内板分总成、外板分总成和塑料扰流板分别通过胶粘剂连接。
其中，内板分总成采用镁铝锰合金材质，镁铝锰合金具有优良的焊接性和抗蚀性，无应力腐蚀倾向。力学性能较高，强度极限达210～280Mpa，密度小，1.8g/cm3镁合金左右，比强度高，比弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好。
主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等，具体采用AM60B镁合金或AM50A镁合金材质。
其中外板分总成和塑料扰流板均采用塑料材质，具体采用聚丙烯树脂材质，聚丙烯是一种性能优良的热塑性合成树脂，为无色半透明的热塑性轻质通用塑料。具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能等，，高强度韧性和高耐磨性能已逐步取代金属的机械功能。
另外，聚丙烯具有良好的接枝、复合功能和机械性能，可以直接制造或改性后制造各种机械设备的零部件，大大减轻车身自重达到节约能源的目的。
胶粘剂采用双组份丙烯酸酯型结构胶或者双组份聚氨酯型结构胶，丙烯酸酯型结构胶为双组份由合成丙烯酸酯及改性固化剂组成的结构胶，A、B两剂均为100％固成分；快速固化、强度高，5分钟左右即可初期固定。
30分钟后可达80％强度，24小时后达到最大强度；优异的耐酸碱、水、油介质，耐高温、耐老化性能更好，对金属物品之间粘接力强，耐冲击强度优于环氧树脂，耐冷热性优异，工作于-30～150℃，而聚氨酯胶粘剂性能优异，具有分子可设计性强、物性广泛、粘接适用范围广等特点，是合成胶粘剂中的重要品种之一。
双组份聚氨酯胶粘剂是PU中品种最多、用量最大、用途最广的产品。该产品两个组份分别包装，易贮存，性能可调，具有粘合强度高、适用范围广、耐候性好等特点，均符合使用要求。
上面介绍完汽车后背门总成的结构以及材料，本发明第二实施例在第一实施例的基础上提供了制造工艺，如图4所示，包括以下步骤：
步骤S10，制造所述内板分总成，具体步骤包括：
步骤S11，镁合金原材料熔炼，并采用六氟化硫和氮气进行保护。；
步骤S12，熔炼后浇注并压铸成型为镁合金压铸件，其中浇注温度640～690℃，模具温度150～300℃，充填速度40～100m/s，压射比压40～80MPa；
步骤S13，所述镁合金压铸件加工精修；
步骤S14，所述镁合金压铸件进行整形处理；
步骤S15，所述镁合金压铸件进行表面处理。
步骤S20，制造上塑料板、下塑料板和塑料扰流板，均采注塑一体成形工艺。
步骤S30，上塑料板和下塑料板的粘接区域分别进行表面处理，表面处理依次包括：火焰处理、等离子处理、涂活化底涂剂处理。
步骤S40，上塑料板和下塑料板粘接区域达因指数应在42以上后，涂双组份丙烯酸酯型结构胶或者双组份聚氨酯型结构胶压合成外板分总成；
步骤S50，外板分总成和塑料扰流板的粘接区域分别进行表面处理，所述内板分总成进行电泳涂装；
步骤S60，所述内板分总成、外板分总成和塑料扰流板的粘接区域达因指数应在42以上后，分别涂双组份丙烯酸酯型结构胶或者双组份聚氨酯型结构胶进行压合粘接。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。
对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.一种汽车后背门总成，其特征在于，包括：内板分总成、外板分总成和塑料扰流板，所述外板分总成包括上塑料板和下塑料板拼接而成，所述内板分总成、外板分总成和塑料扰流板分别通过胶粘剂连接。
2.根据权利要求1所述的一种汽车后背门总成，其特征在于，所述内板分总成采用镁铝锰合金材质。
3.根据权利要求1或2所述的一种汽车后背门总成，其特征在于，所述外板分总成和塑料扰流板均采用塑料材质。
4.根据权利要求3所述的一种汽车后背门总成，其特征在于，所述胶粘剂采用双组份丙烯酸酯型结构胶或者双组份聚氨酯型结构胶。
5.一种汽车后背门总成的制造工艺，其特征在于，用于制造如权利要求1-4中任一项所述的汽车后背门总成，所述汽车后背门总成的制造工艺包括以下步骤：
步骤S10，制造所述内板分总成；
步骤S20，制造所述上塑料板、下塑料板和塑料扰流板；
步骤S30，所述上塑料板和下塑料板的粘接区域分别进行表面处理；
步骤S40，所述上塑料板和下塑料板粘接区域涂胶粘剂压合成外板分总成；
步骤S50，所述外板分总成和塑料扰流板的粘接区域分别进行表面处理，所述内板分总成进行电泳涂装；
步骤S60，所述内板分总成、外板分总成和塑料扰流板的粘接区域分别涂胶粘剂进行压合粘接。
6.根据权利要求5所述的一种汽车后背门总成的制造工艺，其特征在于，所述步骤S10包括：
步骤S11，镁合金原材料熔炼；
步骤S12，熔炼后浇注并压铸成型为镁合金压铸件；
步骤S13，所述镁合金压铸件加工精修；
步骤S14，所述镁合金压铸件进行整形处理；
步骤S15，所述镁合金压铸件进行表面处理。
7.根据权利要求5所述的一种汽车后背门总成的制造工艺，其特征在于，所述步骤S20包括：所述上塑料板、下塑料板和塑料扰流板均采注塑一体成形工艺。
8.根据权利要求6所述的一种汽车后背门总成的制造工艺，其特征在于，所述表面处理依次包括：火焰处理、等离子处理、涂活化底涂剂处理。
9.根据权利要求6所述的一种汽车后背门总成的制造工艺，其特征在于，所述步骤S11中的镁合金原材料熔炼中采用六氟化硫和氮气进行保护。
10.根据权利要求6所述的一种汽车后背门总成的制造工艺，其特征在于，所述步骤S12中的浇注温度为640～690℃，模具温度为150～300℃，充填速度为40～100m/s，压射比压为40～80MPa。
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