不同材质客车顶蒙皮与前后围蒙皮接缝处理方案

陈中胜

(长沙市比亚迪汽车有限公司， 长沙 410116)

客车白车身可分为骨架和内外蒙皮，其中外蒙皮根据车身装配位置，可分为前/后围蒙皮、侧围蒙皮和顶蒙皮[1-2]。前/后围蒙皮和侧围蒙皮是客车的主要展示面，车身外观要求高，而顶蒙皮主要起到隔断、封闭作用。如果处理不好，容易出现车顶漏水的情况，为规避车顶漏水，对客车车顶结构连接和接缝处理提出更高要求。本文针对镀锌钢板、铝合金、玻璃钢等常见外蒙皮材质，根据不同材质前/后围蒙皮与顶蒙皮之间的连接方式，分别剖析不同的接缝处理方案。

1 钢前/后围蒙皮与钢顶蒙皮

此种搭配通常出现在钢骨架+钢蒙皮客车上，是目前各大客车厂主流白车身结构。钢前/后围蒙皮与钢顶蒙皮之间的连接方式如图1(a)所示。

1) 安装方式。各钢骨架分片合装前，为避免登高作业，钢顶蒙皮先与钢顶骨架焊接固定。合装后，钢前/后围蒙皮再与前/后围骨架焊接固定，在车身顶部，钢前/后围蒙皮压在钢顶蒙皮上方，再沿着两类钢蒙皮之间搭接缝满焊。

2) 接缝处理方案。钢前/后围蒙皮与钢顶蒙皮接缝先满焊，焊缝打磨后整车电泳，电泳后利用原子灰(配合纤维灰)刮平焊缝区域。为进一步提高焊缝密封的可靠性，通常在上述刮灰后再对前/后围蒙皮与顶蒙皮的焊缝刮涂密封胶并覆盖住焊缝。为兼顾整车效果美观，通常密封胶仅覆盖钢前/后围蒙皮与钢顶蒙皮中部的平直焊缝，两侧弧度区域焊缝不刮密封胶。顶中部焊缝刮密封胶状态如图1(b)所示，顶两侧焊缝不刮密封胶状态如图1(c)所示。顶中部焊缝刮密封胶的做法是：以焊缝为中心刮涂一条密封胶，胶面两侧用纸胶带遮蔽，纸胶带内侧间距50～60 mm，两侧盖住接缝且超出接缝覆盖钢蒙皮不低于20 mm，胶面呈弧形，中心胶厚3～5 mm，两侧边缘胶厚1～2 mm。

(a) 钢前/后围蒙皮与钢顶蒙皮

2 钢前/后围蒙皮与玻璃钢顶蒙皮

此种搭配通常存在于钢骨架+钢蒙皮/玻璃钢蒙皮客车上。玻璃钢作为顶蒙皮材质，使用情况较少，一般自带涂层，以减少再次喷漆。玻璃钢作为外蒙皮，多采用不饱和聚酯树脂(本文主要介绍不饱和聚酯树脂玻璃钢)，采用手糊、SMC模压、RTM等成型工艺，小批量时以手糊工艺为主，大量生产时采用SMC模压或RTM工艺[3-4]。由于客车顶蒙皮两侧有弧度，中部为平整表面，所以常分为顶中蒙皮和顶侧蒙皮(左右对称)分片制作，然后再将分片蒙皮拼接[5]。由于顶侧蒙皮有弧度，极少采用玻璃钢蒙皮，仅顶中蒙皮采用玻璃钢蒙皮。此种搭配前/后围钢蒙皮与顶侧钢蒙皮之间的连接方式同第一类钢前/后围蒙皮与钢顶蒙皮，而与顶中玻璃钢蒙皮的连接方式如图2(a)所示。

1) 安装方式。各钢骨架分片合装前，钢顶侧蒙皮先与钢顶骨架焊接固定。合装后，钢前/后围蒙皮再与前/后围骨架焊接固定。车身电泳后，再在平台上安装顶中玻璃钢蒙皮：先在钢骨架和钢蒙皮表面打粘接胶，再覆盖玻璃钢蒙皮，顶中玻璃钢蒙皮搭接、压住顶侧钢蒙皮、前/后围钢蒙皮，用铆钉固定。

2) 接缝处理方案。通常钢前/后围蒙皮与玻璃钢顶中蒙皮接缝多采用刮密封胶覆盖。刮密封胶在玻璃钢顶中蒙皮喷上底漆后进行。刮胶方案相对简单，但是铆钉高于玻璃钢蒙皮，玻璃钢蒙皮又高于前/后围蒙皮，再加上前/后围蒙皮本身有弧度，为了保证车顶接缝密封，刮涂的密封胶通常偏厚，且胶宽在60 mm以上，但刮涂大宽度、高厚度的密封胶对员工技能要求高，不易操作。钢前/后围蒙皮与玻璃钢顶中蒙皮接缝刮密封胶做法是：以接缝为中心刮涂一条密封胶，胶面两侧用纸胶带遮蔽，纸胶带内侧间距60～100 mm，一侧盖住接缝且超出接缝覆盖钢蒙皮不低于20 mm，另外一侧覆盖铆钉且超出铆钉边缘至少20 mm(不满足时扩大胶宽)，胶面呈弧形，中心胶厚3～5 mm，两侧边缘胶厚1～2 mm，其中铆钉头和台阶要提前刮涂密封胶，防止胶面出现空鼓、起泡等缺陷，如图2(b)所示。特别提醒，在无涂层的基材表面刮涂密封胶，需要使用与密封胶配套的活化剂、底涂剂进行前处理，以保证密封效果。

3) 推荐采用另外一种接缝处理方案：裱糊(即用不饱和聚酯树脂结合玻璃纤维织物手工逐层铺放，涂糊覆盖台阶、铆钉和接缝，一般涂糊2～3层玻璃纤维织物[6])+刮密封胶方案。玻璃钢顶中蒙皮安装好后，先裱糊覆盖住铆钉、前/后围蒙皮与顶中玻璃钢蒙皮接缝，再打磨平整、平顺过渡。裱糊后在玻璃钢顶中蒙皮和裱糊区域喷底漆，然后在钢前/后围蒙皮表面裱糊层边缘，覆盖一条密封胶，防止裱糊层与钢蒙皮之间粘接失效、开裂。车顶中部裱糊层边缘刮密封胶做法是：以钢蒙皮表面裱糊层边缘为中心刮涂一条密封胶，胶面两侧用纸胶带遮蔽，纸胶带内侧间距50～60 mm，胶面呈弧形，中心胶厚3～5 mm，两侧边缘胶厚1～2 mm，如图2(c)所示。相比顶中仅刮密封胶方案，此处理方案采用两种材料先后覆盖钢前/后围蒙皮与玻璃钢顶蒙皮之间的接缝，接缝密封更加牢固、可靠，另外将接缝刮密封胶从复杂、不平表面刮胶优化为平整表面刮胶，避免刮涂大宽度、高厚度的密封胶，降低刮胶作业难度。

(a) 钢前/后围蒙皮与玻璃钢顶中蒙皮

3 玻璃钢前/后围蒙皮与钢顶蒙皮

此种搭配通常出现在钢骨架+钢蒙皮/玻璃钢蒙皮客车上。前/后围蒙皮采用玻璃钢，适用于小批量车或者试制车，此类客车若采用钢前/后围蒙皮，模具成本高，造成单车生产成本偏高[7]。玻璃钢前/后围蒙皮与钢顶蒙皮之间的连接采用顶侧对接+顶中搭接方式，如图3(a)所示。因顶侧弧形易造成蒙皮与骨架不贴合，装配困难，为降低装配难度，顶侧采用对接方式。

1) 安装方式。各钢骨架分片合装前，钢顶蒙皮先与钢顶骨架焊接固定。合装后整车电泳，电泳后安装玻璃钢前/后围蒙皮，安装时先在玻璃钢与钢骨架接触面打粘接胶，再打铆钉固定。

2) 接缝处理方案。玻璃钢前/后围蒙皮与钢顶中蒙皮搭接，同钢前/后围蒙皮与玻璃钢顶中蒙皮搭接一样，都是玻璃钢蒙皮压住钢蒙皮铆接固定，接缝处有明显的台阶，接缝处理方案优先选用裱糊+刮密封胶方案，如图3(b)所示。

玻璃钢前/后围蒙皮与钢顶侧蒙皮对接，仅铆钉高出蒙皮，采用常规胶厚覆盖对接缝。顶侧对接缝刮密封胶在玻璃钢前/后围蒙皮喷上底漆后进行，具体刮胶做法：以接缝为中心刮涂一条密封胶，胶面两侧用纸胶带遮蔽，纸胶带内侧间距50～60 mm，一侧盖住接缝且超出接缝覆盖钢蒙皮不低于20 mm，另外一侧覆盖铆钉且超出铆钉边缘至少20 mm(不满足时扩大胶宽)，胶面呈弧形，中心胶厚3～5 mm，两侧边缘胶厚1～2 mm，如图3(c)所示。考虑到顶侧弧度区域的玻璃钢蒙皮与骨架不贴合，采用裱糊+刮密封胶方案(如图3(d)所示)更可靠，只是刮胶后胶体凸起，影响车身的可视面美观。此处裱糊后刮胶方案类似于钢前/后围蒙皮与玻璃钢顶中蒙皮接缝裱糊后刮胶方案。

(a) 玻璃钢前/后围蒙皮与钢顶蒙皮

4 玻璃钢前/后围蒙皮与铝顶蒙皮

此种搭配通常出现在铝骨架+铝蒙皮/玻璃钢蒙皮客车上。对于铝骨架，通常前/后围蒙皮不会采用钢蒙皮，多采用玻璃钢蒙皮，因此玻璃钢前/后围蒙皮加铝顶蒙皮在铝车身骨架客车上普遍存在。另外铝车身骨架客车的顶骨架也在逐步推广应用异型铝材[8]，此类异型铝材可替代顶蒙皮左右两侧弯弧部分，外表面喷漆后可直接外露，这样可解决弯弧的铝顶侧蒙皮难以生产、顶侧蒙皮与顶骨架不贴合的困难。顶侧采用弯弧的铝蒙皮时，玻璃钢前/后围蒙皮插入铝顶蒙皮与顶骨架之间，玻璃钢蒙皮、铝蒙皮相互叠合，对制作精度要求高。前/后围蒙皮安装时，若是顶侧蒙皮弧度与前/后围蒙皮弧度不匹配，前/后围蒙皮就无法插入顶蒙皮下方，造成装配困难。而顶侧采用异形铝材，顶侧不易装配的问题就迎刃而解，顶侧异形铝材与玻璃钢前/后围蒙皮之间的连接方式如图4(a)所示。

1) 安装方式。各铝骨架分片(一般车架采用钢车架)合装前，铝顶蒙皮先与铝顶骨架(采用异形铝材)铆接固定。合装后，再安装前/后围玻璃钢蒙皮，安装时先在玻璃钢蒙皮与骨架贴合面打粘接胶，然后将其插入铝顶蒙皮与铝顶骨架之间，顶侧搭接在顶骨架异形铝材上，再打铆钉固定。若顶骨架未采用异形铝材，则铝顶蒙皮完整覆盖住顶骨架，前/后围玻璃钢车顶中部、两侧都插入铝顶蒙皮与铝顶骨架之间。

2) 接缝处理方式。铝顶蒙皮压住前/后围蒙皮安装，顶蒙皮边缘高出前/后围蒙皮，有明显台阶，此类结构只采用刮密封胶覆盖台阶会非常困难，且刮胶后胶体易开裂。另外顶侧采用刮密封胶覆盖接缝，胶体凸起，也会影响车身可视面的美观。因此无论顶侧是否采用异形铝材，对于前/后围玻璃钢与铝顶蒙皮的接缝处理，都建议采用裱糊+刮密封胶方案，如图4(b)所示。而为保证车身可视面美观，顶侧仅采用裱糊+不刮胶方案，如图4(c)所示。其中顶中裱糊后刮密封胶做法是：以铝顶蒙皮表面裱糊层边缘、铝顶蒙皮与玻璃钢蒙皮搭接边缘为中心各刮涂一条密封胶，胶面两侧用纸胶带遮蔽，纸胶带内侧间距50～60 mm，胶面呈弧形，中心胶厚3～5 mm，两侧边缘胶厚1～2 mm。

(a) 玻璃钢前/后围蒙皮与铝顶蒙皮、异形铝材

5 玻璃钢前/后围蒙皮与玻璃钢顶蒙皮

此种搭配通常出现在铝骨架+玻璃钢蒙皮的客车上，这种情况较少，玻璃钢前/后围蒙皮与玻璃钢顶蒙皮之间的连接方式如图5(a)所示。顶中和顶侧的连接方式相同。

1) 安装方式。各铝骨架分片合装前，玻璃钢顶蒙皮先与铝顶骨架铆接。合装后，再安装前/后围玻璃钢蒙皮，安装时先在玻璃钢蒙皮与骨架贴合面打粘接胶，并打铆钉固定。

2) 接缝处理方式。玻璃钢顶蒙皮与玻璃钢前/后围蒙皮接缝采用裱糊方案，如图5(b)所示。接缝两侧玻璃钢蒙皮采用铆钉固定，裱糊覆盖接缝和铆钉，需要涂糊3～6层，裱糊后玻璃钢顶蒙皮与玻璃钢前/后围蒙皮外观上连成一体，裱糊层结构可靠，可不对玻璃钢顶蒙皮与玻璃钢前/后围蒙皮接缝再额外刮密封胶。

(a) 玻璃钢前/后围蒙皮与玻璃钢顶蒙皮

6 其他类型

随着车身轻量化设计，近年来也有部分新材料作为客车外蒙皮使用，如双环戊二烯树脂(DCPD)[9-10]。

1) 安装方式。安装方式同玻璃钢前/后围蒙皮一样，即本文第3部分玻璃钢前/后围蒙皮与钢顶蒙皮、第4部分玻璃钢前/后围蒙皮与铝顶蒙皮情形，其中的玻璃钢前/后围蒙皮由双环戊二烯树脂(DCPD)蒙皮替代。

2) 接缝处理方式。接缝处理只能采取刮密封胶覆盖接缝和铆钉，因为接缝处理时裱糊所用的树脂、客车常规原子灰内的树脂会与双环戊二烯树脂(DCPD)蒙皮发生反应，故而在蒙皮表面无法稳固粘附，如图6所示。因此其接缝处理无法采取裱糊方案，只能采用刮密封胶。

图6 DCPD蒙皮表面裱糊层整片剥落状态

此类结构接缝刮密封胶具体做法是：以接缝为中心刮涂一条密封胶，胶面两侧用纸胶带遮蔽，纸胶带内侧间距60～100 mm，一侧盖住接缝且覆盖蒙皮边缘不低于20 mm，另外一侧覆盖铆钉且超出铆钉边缘至少20 mm(不满足时扩大胶宽)，胶面呈弧形，中心胶厚3～5 mm，两侧边缘胶厚1～2 mm，其中铆钉头、台阶、接缝一定要提前预刮涂密封胶，防止胶面出现空鼓、起泡等缺陷。

7 结束语

随着越来越多新材料用作客车外蒙皮，再加上前/后围蒙皮顶部可能出现特殊造型，前/后围蒙皮与顶蒙皮之间的接缝处理方案需要有针对性地分析、策划。但无论客车外蒙皮材料如何变化，基本要求还是要保证外蒙皮之间连接可靠，接缝处理材料与外蒙皮粘接牢固、稳定性好，制造出安全可靠的客车。