一種門蓋整體式多點涂膠裝置的設計及應用

翟尚榮　劉立華

摘要：在汽車制造過程中，涂膠為車身制造的六支柱之一，涂膠質量直接影響整車舒適性。文章主要介紹一種門蓋整體式多點涂膠裝置的設計及應用，以提高門蓋涂膠質量，滿足大批量高效率生產。

關鍵詞：車身涂膠；整體式多點涂膠裝置；涂膠一致性；涂膠效率；汽車制造；門蓋涂膠 文獻標識碼：A

中圖分類號：TS943 文章編號：1009-2374（2015）12-0011-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.12.006

隨著汽車工業的發展，人們對汽車舒適性以及減震降噪技術要求越來越高。在車身制造過程中，門蓋占整車60%的外表面，尺寸大、板材厚度薄而且門蓋外板與內板、防撞梁、加強筋之間存在著一定的縫隙，汽車運行過程中可能因振動而產生噪音，為解決該問題，需要在門蓋外板與內加強板之間增加減震密封膠，經過設備加熱固化后，減弱行車中的振動和噪聲，以提高整車舒適性。下面針對公司CN車型門蓋涂膠設計一種整體式多點涂膠裝置：

1 現狀

根據市場需求，公司CN系列車型產能需求較高，門蓋產能壓力較大，其改制前的涂膠現狀如下：

第一，按照涂膠工藝要求，公司CN系列車型每個門蓋需涂幾十點，四門一蓋共計118點，均使用單點涂膠槍涂膠，每點涂膠耗時約1～2秒，單臺需要212秒，涂膠效率低，嚴重影響車身產能輸出，如圖1-1所示。

第二，單點涂膠量間距不均勻、涂膠位置偏差較大、涂膠量不一致、涂膠量不夠且易出現漏涂膠問題，影響涂膠質量及準確性，造成返修浪費，如圖1-2所示。

第三，單臺車涂膠118點，擠膠、彎腰次數過高，人機工程傷害大，同時，使用單點涂膠工具，員工操作與焊接工位干涉，存在安全隱患風險，如圖1-3所示。

2 技術要點、難點

2.1 思路創新

此整體式多級調節涂膠裝置是完全自主設計和制造的。根據公司的低成本高價值原則，包含32個涂膠點的簡單工位不采用機器人涂膠。如何做到一次性完成多點涂膠的功能成為該技術的要點，而且公司尚不存在與之接近的現成實例可以借鑒，只能大膽創新、全新開發。

根據涂膠工藝布局進行結構設計，先用氣管模擬，再用鐵管或塑料管連接形成整體多點涂膠機構，經驗證可以正常出膠。

2.2 技術難點之一：控制涂膠量

涂膠過多會導致溢膠，污染工位，影響下工序質量及生產效率；過少會產生縫隙，導致密封失敗、車門異響，因此膠量不易控制成為該技術的難點。

為此該裝置設計了簡易實用的出膠量調節閥，用于控制每個管路的出膠量均勻，主要采用沉頭螺母直接從鋼管外面安裝進去，通過松緊沉頭螺母來實現膠量的調節。因出膠速度快、管路長，一級膠量調節閥調節能力有限，所以在實際生產中采用多級膠量調節閥。經生產驗證，調節效果良好，有效解決控制涂膠量問題。

2.3 技術難點之二：精確控制位置

門蓋涂膠工藝復雜，僅發蓋就涂32點，涂膠位置偏移、漏涂膠等，會導致減震膠功能失效，影響整車售后質量，因此如何保證一次32點的涂膠位置一致性和穩定性也是技術難題。

通過有效利用門蓋內板孔、面定位原理，通過3個定位銷及定位面準確定位涂膠位置，很好地解決涂膠定位問題。

3 結構及工作原理

整體式多點涂膠裝置的主要結構如圖2所示，其工作原理以發蓋為例，采用氣動平衡葫蘆吊通過吊耳吊掛空中，當發蓋內板放置到涂膠工位時，將主定位銷1、主定位銷2、主定位銷3放置到對應定位孔內，同時定位銷臺階面與零件貼合，實現裝置整體定位。人工一只手扶住主體裝置，另一只手用膠槍對準Φ20主涂膠管進行注膠操作，膠順著主涂膠管到Ⅰ級蓄膠盒，分出4個支路，每條支路可通過M10螺釘調節出膠量，由于分支長度不等，通過調節閥保證到達每個Ⅱ級蓄膠盒保持同步。Ⅱ級蓄膠盒通過加強筋固定在主體裝置上保證強度，Ⅱ級蓄膠盒1、Ⅱ級蓄膠盒2、Ⅱ級蓄膠盒3分別有9個Φ6終端涂膠管，Ⅱ級蓄膠盒4有8個Φ6終端涂膠管，終端涂膠管在對應Ⅱ級蓄膠盒通過M6螺釘調節出膠量，確保涂膠均勻。當完成一次涂膠，將涂膠裝置放置空中，放好膠槍，進入下一工作循環。改制后的涂膠現場如圖2所示：

4 實施效果及經濟效益

4.1 提升涂膠質量

嚴格按照涂膠工藝布局設計，分級控制出膠量，保證所有出膠量均勻，間距穩定，保證涂膠質量一致性；使用該裝置后涂膠準確度及質量合格率由83%提升100%，消除漏涂膠問題，大大降低返修成本。

4.2 提高涂膠效率

整體式多級調節涂膠裝置已應用在公司CN系列門蓋焊裝生產線上，之前的單點涂膠工具與整體式多級調節涂膠裝置單臺涂膠時間相比是212秒∶49秒，涂膠效率提高到原來的4.3倍，單臺節約163秒，依據人均工資計算預計節約412390元/年。

4.3 降低涂膠成本

通過多級調節閥，可根據實際生產情況隨時調節出膠量，避免涂膠量過多和過少，確保涂膠均勻、穩定，減少了零件的故障率和返修率，降低了生產用膠成本，經過數據統計單臺節約膠量48g/臺，預計節約金額344160元/年。

4.4 消除安全隱患，改善人機工程

該裝置一次性完成涂膠，大大減少彎腰次數，降低人機工程傷害，同時通過工藝及線平衡優化，消除與焊接干涉引起的割傷、碰傷等安全隱患。

4.5 性價比高

整套機構所使用材料為普通鋼管和內六角螺栓，采購方便，制造成本低廉，便于廣泛使用，同時由車間主導設計制造，省去了外包設計與加工制造費用，相對于購買自動涂膠設備節約大量資金。如：某車型發蓋減震膠使用了專業公司設計的自動涂膠系統，造價75萬。

4.6 標準化操作

更改相關工位的SOS/JES標準化操作文件，確保員工按標準要求使用多點涂膠工具，保證涂膠量一致及位置正確。更改相關工位的TPM，增加涂膠工具內容點檢，確保涂膠機構有效運行，滿足生產過程中涂膠量

一致。

5 結語

整體式多點涂膠裝置已經投入到我公司CN系列車型門蓋生產中使用，收到了很好的效果反饋，同時該涂膠裝置的成功開發大大增強了公司在涂膠工藝方面的經驗儲備，培養和鍛煉了一批年輕并具有創新精神的技術人員和技師隊伍，推動了企業創新精神的持續進步，對公司后續車型的涂膠工藝具有很高的借鑒價值，其簡單性、高適應性的特點極易在未來眾多車型涂膠工藝中得到廣泛推廣。

參考文獻

[1] 聞邦椿.機械設計手冊[M].北京：機械工業出版社，2010.

[2] 楊永萍.汽車減振降噪控制技術的研究[J].蘭州工業高等專科學校學報，2006，（4）.

[3] 郝江，楊光，蔡文華.焊裝車身涂膠現狀淺析及新型膠應用介紹[A].2012年安徽省汽車工程學會年會論文集[C].2012.

作者簡介：翟尚榮（1984-），男，山西芮城人，上汽通用五菱汽車股份有限公司助理工程師，研究方向：白車身尺寸控制、車身質量問題解決、焊接質量管理、降本增效，車間現場持續改進、MD/ME技改等。

（責任編輯：周 瓊）