汽車(chē)加油口蓋連接工藝研究

張錦良，蘇明，劉美娜，李陽(yáng)修

（廣州汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司汽車(chē)工程研究院，廣東 廣州 511434）

前言

隨著汽車(chē)工業(yè)的飛速發(fā)展，一方面由于環(huán)境和資源的限制，輕量成為汽車(chē)發(fā)展趨勢(shì)之一；另一方面由于消費(fèi)者對(duì)于造型個(gè)性化的追求，造型風(fēng)格多樣化成為汽車(chē)發(fā)展的另一個(gè)趨勢(shì)。因此給車(chē)身設(shè)計(jì)與制造帶來(lái)越來(lái)越巨大的挑戰(zhàn)。目前，汽車(chē)加油口蓋朝著低成本化、輕量化、美觀(guān)化發(fā)展，這對(duì)車(chē)身加油口蓋的連接工藝的選擇及成型質(zhì)量、精度有著極高的要求。因此在滿(mǎn)足人們對(duì)于汽車(chē)外觀(guān)商品性及客戶(hù)感官質(zhì)量的前提下，又要實(shí)現(xiàn)車(chē)身加油口蓋自身連接的可靠性，同時(shí)還要控制成本，那么就對(duì)加油口蓋連接工藝的選擇提出了更高的要求。

1 車(chē)身加油口蓋幾種常見(jiàn)連接方式

1.1 塑料加油口蓋

加油口蓋屬于汽車(chē)外觀(guān)一目了然的部位，隨著汽車(chē)外造型結(jié)構(gòu)的不斷變化，加油口蓋的外觀(guān)形面日趨復(fù)雜，其制造難度也越來(lái)越高，為了適應(yīng)汽車(chē)發(fā)展趨勢(shì)及滿(mǎn)足人們審美的追求，加油口蓋材質(zhì)也相應(yīng)的發(fā)生著變化，塑料加油口蓋目前也正在被越來(lái)越多的主機(jī)廠(chǎng)所采用，如圖1 所示。價(jià)格高于12 萬(wàn)以上車(chē)型，使用塑料加油口蓋的比例為56%以上，可見(jiàn)，塑料加油口蓋主要被廣泛應(yīng)用于中高端車(chē)型上，如奔馳E 級(jí)T-Model 車(chē)型使用環(huán)保塑料（巴斯夫Ultramid TOP 4000）加油口蓋，有助于降低油耗和排放。塑料加油口蓋具有重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成型簡(jiǎn)單、外觀(guān)整潔美觀(guān)、無(wú)銹蝕風(fēng)險(xiǎn)、客戶(hù)感官質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，但其成本較高（較點(diǎn)焊加油口蓋單個(gè)高約15 元）、與車(chē)身色差難于控制、耐候性差等。目前，在國(guó)內(nèi)外中低端車(chē)型中（低于12 萬(wàn)）應(yīng)用甚少。

圖1 塑料加油口蓋

1.2 點(diǎn)焊加油口蓋

圖2 金屬點(diǎn)焊加油口蓋

電阻點(diǎn)焊是白車(chē)身最主要的連接方式，由于具有成本低、連接強(qiáng)度高、操作性好等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用最為廣泛。目前，國(guó)內(nèi)外主機(jī)廠(chǎng)大多采用電阻點(diǎn)焊實(shí)現(xiàn)加油口蓋內(nèi)外板的連接，如圖2 所示。根據(jù)2018 年廣州車(chē)展調(diào)研數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，價(jià)格8 萬(wàn)以下車(chē)型，采用點(diǎn)焊加油口蓋的占比約為85%；價(jià)格在8-12萬(wàn)區(qū)間的車(chē)型，采用點(diǎn)焊加油口蓋的占比約為57%。其中，自主品牌采用點(diǎn)焊加油口蓋的比重較大，達(dá)到71%左右。由此可見(jiàn)，點(diǎn)焊加油口蓋在成本上的優(yōu)勢(shì)以及技術(shù)的成熟，是眾多車(chē)企選擇的主要因素。但是，由于加油口蓋成型質(zhì)量直接影響到車(chē)身外觀(guān)質(zhì)量及商品性，而點(diǎn)焊加油口蓋會(huì)引起焊接變形，因此對(duì)加油口蓋的精度及質(zhì)量控制有較高的要求。

1.3 包邊加油口蓋

金屬包邊加油口蓋具有外觀(guān)精致、整潔美觀(guān)、防腐性好、涂裝與車(chē)身無(wú)色差、與側(cè)圍的間隙面差易調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)，如圖3 所示。同時(shí)，也存在零件數(shù)量多、工藝較復(fù)雜（沖壓、焊裝、涂裝）、尺寸比較難控制、重量大、容易生銹等缺點(diǎn)，而且金屬包邊加油口蓋成本較點(diǎn)焊加油口蓋略高，因此金屬包邊加油口蓋并沒(méi)有被其他主機(jī)廠(chǎng)廣泛地應(yīng)用。但隨著汽車(chē)車(chē)身輕量化發(fā)展，汽車(chē)產(chǎn)品向“更輕、更安全、低成本、高性能”方向發(fā)展目標(biāo)，包邊加油口蓋在平衡低成本化和輕量化、外觀(guān)精致等多重看似矛盾的關(guān)系中，也許是最優(yōu)的工藝選擇方案。

圖3 金屬包邊加油口蓋

1.4 特殊加油口蓋形式

除以上幾種主流的加油口蓋工藝連接形式，還有一些特殊的加油口蓋形式：

（1）內(nèi)卷式點(diǎn)焊

這是點(diǎn)焊加油口蓋衍生出來(lái)的一種加油口蓋形式，主要是為了解決點(diǎn)焊式加油口蓋翻邊容易刮漆的問(wèn)題進(jìn)行工藝優(yōu)化的產(chǎn)物。如圖4 為艾瑞澤用的內(nèi)卷式點(diǎn)焊加油口蓋。

圖4 內(nèi)卷式點(diǎn)焊加油口蓋

（2）內(nèi)塑料+外包邊

圖5 內(nèi)塑料+外包邊加油口蓋

加油口蓋內(nèi)板采用塑料+金屬外板采用包邊的工藝連接形式，解決了塑料加油口蓋外板耐候性差的隱患，又可以一定程度地實(shí)現(xiàn)輕量化的目的。如圖5 為雷克薩斯GS200T 的此種加油口蓋。

2 幾種加油口蓋綜合對(duì)比

2.1 應(yīng)用情況及趨勢(shì)

（1）加油口蓋工藝形式統(tǒng)計(jì)分析

根據(jù)2018年廣州車(chē)展調(diào)研統(tǒng)計(jì)的155款車(chē)型的加油口蓋工藝信息，結(jié)果如表1 所示。

表1 2018 年廣州車(chē)展加油口蓋工藝形式統(tǒng)計(jì)表

根據(jù)表1 數(shù)據(jù)顯示，在調(diào)研的樣本車(chē)型中，點(diǎn)焊占比最高為50%，其次是塑料46%，最低為包邊僅4%；自主品牌采用點(diǎn)焊的占比為71%，合資品牌采用塑料的占比為58%，進(jìn)口品牌采用塑料的占比為69%；車(chē)型價(jià)格在＜8 萬(wàn)區(qū)間點(diǎn)焊占85%，在8-12 萬(wàn)區(qū)間點(diǎn)焊占57%；在12-20 萬(wàn)區(qū)間塑料占56%，在＞20 萬(wàn)區(qū)間塑料占60%。

（2）加油口蓋工藝品牌分布

加油口蓋工藝品牌分布如表2 所示，主流自主品牌新款車(chē)型的加油口蓋已基本采用塑料形式，德系車(chē)型和歐美車(chē)型的加油口蓋已基本摒棄點(diǎn)焊工藝，包邊工藝在市場(chǎng)上應(yīng)用較少。

表2 加油口蓋工藝品牌分布表

2.2 幾種加油口蓋綜合對(duì)比

幾種加油口蓋綜合對(duì)比如表3 所示。

表3 綜合比對(duì)表

3 小結(jié)

綜上所述，點(diǎn)焊加油口蓋問(wèn)題多，感知品質(zhì)差，精度低，但成本低，沿用無(wú)風(fēng)險(xiǎn)；包邊加油口蓋感知品質(zhì)高，精度較高，但成本稍高，調(diào)試?yán)щy；塑料加油口蓋感知品質(zhì)高，精度高，重量輕，但成本高，且新工藝需要嚴(yán)格把關(guān)加強(qiáng)質(zhì)量管控；金屬+塑料加油口蓋兼具金屬包邊和塑料加油口蓋的優(yōu)勢(shì)，但成本相對(duì)較高。關(guān)于加油口蓋幾種連接工藝的選擇，對(duì)價(jià)格低于8 萬(wàn)元的車(chē)型，因其成本壓力較大，感官品質(zhì)和精度要求較低，加油口蓋建議優(yōu)選點(diǎn)焊連接工藝；價(jià)格在8-12萬(wàn)區(qū)間，建議優(yōu)選包邊加油口蓋；中高端定位的車(chē)型，建議優(yōu)選塑料加油口蓋。