尾门涂胶开裂分析及改进研究

陈志耀

【摘 要】某车型在生产制造过程中发现尾门涂胶开裂严重。通过对零件结构、零件状态及生产状态、生产操作的分析得出了尾门涂胶开裂的原因，针对问题产生的原因提出了优化工艺等解决方案，经整车路试及子系统耐久试验验证，结果表明该优化方案可解决尾门尾灯处涂胶开裂问题。

【关键词】尾门;涂胶开裂;路试耐久;子系统耐久;钣金翘起

【中图分类号】U463.834 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2019）07-0043-04

0 引言

从主体上讲，制造汽车所使用的材料90%左右是钢材，假设不给汽车涂胶，汽车的寿命会大打折扣。涂胶可以保护汽车不受到腐蚀。随着新型材料上市，涂胶保护的作用越来越大。涂胶主要用于发动机室，发动机盖门，行李箱等板结合部位（槽、门框和门盖）区域等。

尾门涂胶为汽车四大工艺中涂装工艺的其中一序，主要作用是起到防水、隔音、降低噪音、防止腐蚀。尾门涂胶开裂将造成尾门防水效果下降、漏水漏灰、尾门腐蚀等问题，同时降噪水平下降，用户使用体验差。

本文对某车型尾门在造车过程中出现的尾门涂胶开裂案例进行分析，从产品结构和加工工艺方面进行方案设计，并通过试验对方案进行验证。

1 问题描述及原因分析

1.1 尾门涂胶开裂问题

某车型在整车制造过程中发现尾门尾灯处涂胶有开裂问题，开裂长度为15～25 mm。同时，在线下车库中，同样发现多辆车出现尾门涂胶开裂问题。该问题极易引起漏水、漏灰，从而升级成锈蚀问题（如图1所示）。

1.2 尾门生产过程

因为尾门胶裂是在整车制造过程发现开裂，所以必定是生产过程的某一些环节出现问题。尾门的生产过程如下：{1}尾门外板、尾门内板及尾门加强板类零件通过焊接、包边等组成尾门总成;{2}尾门总成跟随白车身过涂装电泳、涂胶、上面漆，烘烤后送入总装;{3}送入总装后，在尾门上装配尾灯、扰流板、外装饰板、打螺栓等;{4}待零件装配完毕后检查下线。

1.3 问题原因分析

运用“5 W”方法分析，通过分析尾灯处涂胶开裂的各个相关因素，分析问题的症结点，得出8个末端因素进行要因确认（如图2所示）。

1.3.1 员工未按SOS操作

对员工操作进行现场抽查（一天抽检3次，每次4件），现场未发现有员工不按要求操作的现象，操作均符合SOS标准化操作要求，操作记录如图3所示。

由以上检查结果可以知道，通过检查员工SOS操作，均符合操作要求。因此可以判断，员工操作不符合标准不能作为尾门涂胶开裂的要因。

1.3.2 尾灯螺母安装风枪扭力过大

尾门B灯两个安装点安装紧固件为M6六角法兰螺母，标准扭力为（4.0±0.5）N。

总装处核查尾门尾灯两个安装点安装工具扭力发现，尾门尾灯安装风枪符合现扭力要求，为（4.0±0.5）N，且通过扭力扳手测试，发现扭力大小符合要求（如图4所示）。

由以上检查结果可以知道，通过扭力扳手测试，扭力大小符合要求。因此可以判断，尾灯螺母安装风枪扭力过大不能作为尾门涂胶开裂的要因。

1.3.3 尾门内板冲压变形

檢测尾门内板匹配尾门尾灯加强板的面是否符合设计要求，公差范围为±0.75 mm。查看现阶段尾门内板的检测报告，并在现场抽查零件进行检测，记录如图5所示。

由图5中的数据可以知道，尾门内板匹配尾灯加强板的面偏差在公差范围内，即符合设计要求。因此可以判断，尾门内板冲压变形不能作为尾门涂胶开裂的要因。

1.3.4 尾灯加强板不合设计

尾灯加强板与尾门内板搭接面设计要求为公差值小于0.5 mm。

随机对供应商处零件进行检测，结果如图6所示。

以上结果表明，尾灯加强板与设计相符，尾灯加强板与尾门内板搭接面设计要求为公差值均小于0.5 mm。因此可以判断，尾灯加强板不合设计不能作为尾门涂胶开裂的要因。

1.3.5 尾门内板刚度/强度不足

通过对该车尾门内板进行CAE分析，分析结果需满足现有设计要求（如图7所示）。

由图7中的数据可知，不管是尾门的刚度还是尾门强度均满足设计要求。因此，尾门强度/刚度不能作为尾门涂胶开裂的要因。

1.3.6 尾门尾灯安装螺母锥垫过小

尾门尾灯螺母边界距离尾门包边边界仅有2mm，且开裂位置均在螺母侧，此处未有包边。尾灯安装螺母锥垫大小为φ13 mm，查使用现锥垫大小的螺母与加大锥垫大小后尾灯涂胶开裂的故障率对比（如图8所示）。

通过核查使用不同锥垫大小的螺母，对比涂胶开裂故障率，各测试15台车，结果如下：尾灯安装螺母锥垫大小为φ13 mm时，故障率为11/15×100%=73%;尾灯安装螺母锥垫大小为φ16 mm时，故障率为3/15×100%=20%（如图9所示）。

从检测数据上得到，尾门尾灯安装螺母锥垫为φ16 mm时，大大降低了尾门尾灯涂胶开裂的故障率。因此可以判断，尾门尾灯安装螺栓过小，是造成尾门涂胶开裂的主要因素之一。

1.3.7 尾灯涂胶厚度不足

尾门尾灯处涂胶厚度要求符合标准要求，涂胶厚度要求为（2±1）mm（如图10所示）。

随机抽取30件尾门进行检测涂胶厚度，并做30台车涂胶厚度按照标准要求实施，结果记录如图11所示。

抽查记录可以看出，涂装涂胶厚度均达到（2±1）mm的要求，在按标准要求厚度涂胶后，30台车中有10台为故障件，较大程度降低了涂胶开裂故障率。因此可以判断，尾门尾灯涂胶厚度不足，是造成尾门涂胶开裂的主要因素之一。

1.3.8 尾灯螺母安装后尾门内板钣金翘起

通过对故障车的检查分析，我们发现以下问题：{1}检查故障车发现，故障车涂胶开裂处均在尾灯螺母安装点旁;{2}未安装尾灯螺母时，尾门尾灯涂胶开裂故障率为0;{3}用手感知，故障车开裂处钣金明显较合格车翘起。

发现尾门内板钣金翘起后，对钣金进行了一些补救，后续尾门涂胶开裂的故障率下降了70%。

由以上检查结果可知，当解决尾门内板翘起后，尾门涂胶开裂故障率下降。因此可以判断，尾灯螺母安装后尾门内板钣金翘起，是造成尾门涂胶开裂的主要因素之一。

2 问题解决措施及工艺改进方案设计

根据上述8种末端因素检查后，可以归纳出导致尾門胶裂有3种要因：{1}尾门尾灯安装螺母锥垫过小;{2}尾灯涂胶厚度不足;{3}尾灯螺母安装后尾门内板钣金翘起。解决3种要因是解决该故障的最有效的途径，针对此分析，设计以下3种解决方案（如图12所示）：方案一：更换一颗尾门尾灯安装螺母，由锥垫大小为φ13 mm更改为φ16 mm。方案二：按照工艺要求，将尾门涂胶厚度按设计需求涂。方案三：{1}在尾门涂胶开裂处更改焊点位置，同时增加焊点，保证钣金贴合;{2}增加结构胶，以增加加强板与尾门内板的贴合度。

3 方案效果分析及验证

通过实施上述的3种解决方案，小批量进行造车，验证是否下线车辆还会重复出现相同故障或对比故障率，再选取其中多辆车进行整车路试耐久、子系统耐久试验，验证完毕后，若涂胶问题没有重复发生，则可以推进更改。

3.1 效果分析

在通过临时造车整改，将3种方案均实施完毕后，随机检查线下100台车辆的尾门涂胶开裂情况。经检查，试验效果良好，100台车中未发现有尾门涂胶开裂的问题。证明该方案可行性高（如图13所示）。

3.2 路试分析

多台车整车完成45 000 km，其中坏路里程17 000 km路试耐久里程后，检查尾门涂胶情况发现，尾门涂胶未出现开裂情况（如图14所示）。

3.3 子系统耐久分析

将实施了3种解决方案的尾门总成装配在子系统耐久台架上，完成45 000次尾门子系统耐久循环试验，检查尾门涂胶开裂情况发现，尾门涂胶未出现开裂痕迹（如图15所示）。

通过路试与子系统耐久循环试验验证，同时实施3种方案能有效地解决尾门涂胶开裂问题。而在仅实施某一方案的情况下，在要因检查时也已验证，可以改善涂胶开裂问题，但是无法完全解决。因此在以质为本的前提下，必须将问题完全解决，需要同时实施3种方案。3种方案实施验证结果表明，验证方案有效，可以推进更改。

4 总结

本文针对尾门涂胶开裂问题，分析了问题产生的原因，设计了3个解决方案，并分别做了试验验证。试验结果表明：只有3个解决方案同时实施的情况下才能完全解决问题。

本文主要结合工作中某车型出现的一些问题作为案例，从中总结了汽车尾门涂胶开裂问题的原因，归纳了问题的原因分析查找的基本方法，为新产品及其他车型的涂胶开裂问题解决提供了思路和参考。

参 考 文 献

[1]蔡小坤，孙小贞，潘丽娟，等.焊缝密封胶开裂案例解析与对策[C].第十一届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集，2014.

[2]梁荣董，炳薛，江段.关于汽车PVC焊缝密封胶开裂的研究[J].现代涂料与涂装，2017（12）.

[3]王官府，邸鹏伟，谷长志，等.PVC焊缝密封胶开裂问题分析及对策[J].涂料工业，2015（11）.

[责任编辑：钟声贤]