汽車保險杠產品品質保證方案

鄭國立 何凡 龐建軍 王倩 王增月 郭帥

摘 要：隨著汽車行業的發展，人們對于汽車品質的要求也相應變得越來越高。目前各主機廠面臨的其中一個嚴峻考驗就是汽車外飾保險杠的品質質量問題，其較大影響汽車的整體外觀品質。文章對汽車外飾保險杠前期策劃到產業化過程進行了深入的研究探討，主要從產品設計、制造工程、產品性能、車輛裝配、運輸、存儲等環節對于保險杠制造系統工程關鍵點討論汽車保險杠產品品質保證方案，以供外飾設計工程師在產品開發階段、產業化工程階段進行參考。

關鍵詞：保險杠;產品;品質;保證方案

中圖分類號：U462.1 ?文獻標識碼：A ?文章編號：1671-7988（2020）16-176-03

Abstract： With the development of automobile industry， people's requirements for the quality of automobiles have gradually become higher and higher. At present， the quality of bumper is most serious problems in automobile industry， which affects the overall appearance of the car. In this paper， the process from bumper planning to industrialization has been discussed in depth. This paper mainly discusses the bumper quality assurance from the aspects of product design， manufacturing engineering， product performance， vehicle assembly， transportation， storage and so on. It provides reference for exterior decoration design engineer in product development stage and industrialization stage.

Keywords： Bumper; Products; Quality; Guarantee scheme

CLC NO.： U462.1 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）16-176-03

引言

隨時代的發展和社會的進步，人們生活水平在提升，車輛認知需求從最初的奢侈品逐漸轉成了日常生活中普遍代步工具，人們對于汽車品質的要求也相應變得越來越高。對于現在的各汽車廠商來講，現在面臨的其中一個嚴峻考驗就是汽車外飾保險杠的品質質量問題，因其會使汽車的整體外觀品質受到較大的影響。鑒于這種情況，本文對汽車外飾保險杠品質保證，從產品前期策劃到量產階段的整體流程進行了深入的研究探討。

1 保險杠產品現狀

常規塑料保險杠技術應用，對于節約材料、提高成型性、生產效率等方面具有明顯優勢。隨著保險杠薄壁化開發的發展趨勢，產品造型階段需要考慮解決因產品結構、二次工藝（焊接）造成的產品A面品質缺陷及產品強度、翹曲變形、成型性等關鍵問題。（例如：產品孔位設計避開位于降低產品強度的區域，以避免邊緣破裂問題;產品翻邊結構根部壁厚通常要小于翻邊厚度的1/2，以避免產品表面產生收縮痕;產品加強筋盡量避免設計在主外觀區域，如需多條加強筋時，需要分布均勻，其與主體連接的根部，遵循主壁厚與筋位3/1原則，防止出現應力集中、收縮等問題）。由于保險杠是重要的外觀零件，常規材料選用改性PP材料生產光板件，經過噴涂處理后進行總成組裝、車身安裝等過程，車輛日常使用過程長期受到高溫日曬、雨淋等惡略環境考驗，所以對保險杠材料性能、產品性能需要重點做附著力性能檢測：

（1）附著力-劃格試驗，要求零脫漆;

（2）附著力-高壓水試驗，要求脫漆面積<5%;

（3）附著力-刮擦測試，要求零脫漆。

2 保險杠產品品質保證方案

汽車保險杠產品品質主要從制造過程來保證，包含前期策劃過程、制造過程、裝配過程、運輸、儲存過程五個階段。

2.1 前期策劃過程

2.1.1 產品設計過程

注塑產品（裝配處、受力處、連接處）尺寸和角度產生較大的變化時，應增加R角，保證產品具有抵抗應力開裂的強度。如生產裝配使用過程中產品發生斷裂現象，需對產品進行一次全面排查，確認是否由于產品R角所引起，可以通過補加產品R角的方式進行改善底護板中間定位孔容易發生斷裂處。

2.1.2 模具開發過程

模具設計開發過程中，首先應保證模具A/B板、模具型腔型芯、滑塊等所用材料達到設計和使用要求;工程師根據產品特性需求制定模具構想書，模具開發商按照要求從模具開發壽命、模具尺寸、模具鋼材選型、標準件選型、 產品模流分析（設備鎖模噸位、熔接痕、應力等參考數據）開展設計工作，同時對于成型周期要求、自動化率、材料利用率指標進行整體結構設計。

2.1.3 模流分析技術

在模流分析技術領域，使用MoldFlow軟件對注塑產品造型、結構等重要部位進行先期驗證工作，對于各環節工藝條件進行各種方案優化，例如：塑件壁厚對于部件整體強度影響，澆口的位置、數量對于成型性影響，冷卻系統對產品形變影響等過程開展工作。

2.1.4 塑料粒子材料開發使用過程

按照塑料原材料物理機械性能檢測項目，應對每批次材料需要進行出廠檢測，各基地的進貨檢驗人員進行試驗報告的核對，并對原材料來樣進行試驗檢測，檢測試驗結果應保證合格，符合指導書的要求準許入廠。此外，原材料的來樣應做好包裝防護，避免原材料材料受潮。對原材料包裝進行明確標識，注有產品名稱、代號、生產日期、生產批號、重量等內容，以避免生產過程中材料的混用。原料供應商需經能力評審，量產前原料必須先完成物理性能驗證，合格后進行材料供應商選定。量產過程材料需要根據試驗大綱開展相關重要性能驗證（例如：材料油漆附著力檢測項目），購置相應檢測設備，提高檢測能力，例如：購置馬弗爐，用于檢測批次材料填充物比例，以支持確認材料熔指、收縮率等指標，確保生產過程物料穩定性（主要用于部分材料廠商過程管控）。生產過程中對于材料庫房執行恒溫、恒濕、先入先出管控。

2.2 制造過程

2.2.1 生產工藝控制

注塑工藝參數在試模生產后固化的工藝參數存儲在注塑機中，生產準備時從注塑機的工藝參數中調取相對應的工藝參數卡，按照固化簽字的進行參數的點檢，確保參數的使用正確性。針對產品冬季和夏季的生產特性，制定不同的生產工藝。質保部負責抽查生產工藝執行情況。如因某些原因造成工藝參數需要進行調整，要及時的完善工藝參數卡的變更，對參數卡的紙板文件及注塑機內的工藝參數存儲進行更新，編制控制圖進行管理。

2.2.2 模溫保證

需確保模具動、定模獨立溫度可控制（可選輔機：冰水機、模溫機）;為精確控制產品制造工藝，可使用手持式紅外線測溫儀隨時監測模具溫度，避免因生產基礎條件變化造成產品尺寸變化及批量不良現象發生。對結構復雜、產品壁厚不均勻的產品需開展風險項管理。模具策劃全生命周期管理方案進行過程保養維護，此項作為生產的重點開展項目。

2.2.3 設備保證

根據承接的產品特性開展注塑機選型，選型初期需對設備加工精度進行分析，可選用常規干燥機或效率更高的除濕干燥機，確保原料干燥效果;原料烘干時間必須按照工藝規定執行，烘干結束后，不能立刻加入注塑設備的，應保持烘干溫度，持續烘干（可購買水分測試儀，確定原料烘干的實際狀態）。若產品回填料時，必須經過材料性能、產品性能實驗，必須滿足零部件DV、PV階段實驗項目相關指標，制定相應材料使用管控方案，方可使用。使用過程中必須對于各環節儲料桶徹底清理，防止混入其他種類原料。

2.2.4 產品檢驗

首件檢驗：首件檢查是開啟生產質量確認的重要一環，對產品進行全面的檢查，檢查產品的外觀，對上述的缺陷進行確認，按照一定的順序：從正面至背面，從左至右對各部位進行確認;過程中出現工藝參數調整、設備維修、模具維修后等需要對產品按照首件檢查的要求，重新制定;過程檢驗，根據不同公司的質量保證能力，一般為2h/次，留存過程記錄。

2.2.5 變化點管理

注塑生產條件發生變化時（如材料、設備、人員、模修、環境等變化），需要對過程做再確認，進行變化點的管理。產品出現可返修的缺陷后，有一定的返修方式，返修產品經過100%確認、記錄后再進行轉序作業。

2.3 易損件裝配前預處理

保險杠安裝支架等部件需要根據車間環境開展相應的預處理工藝，需要根據安裝支架類產品粒子材料品牌、型號、產品結構等特性需求，制定合適預熱時間和溫度卡（厚度超過3mm的產品時間加長），保證總裝線體上裝配品質質量。

2.4 裝配過程

保險杠與翼子板/側圍翻邊配合位置，受安裝結構及外觀要求的限制（保險杠需要起翻邊結構與翼子板/側圍鈑金配合安裝，且翻邊位置需要保證分型線不外漏），模具需要做內分型結構。配合結構如下圖1、圖2：

產品結構要求：翻邊長度A：15-18mm，翻邊深度B≤5mm，翻邊倒扣凹槽寬度C≥2.5mm，翻邊凹槽側邊與Z向夾角D≥30°，翻邊厚度E=2mm，產品結構需增加支撐筋，支撐筋與鈑金零貼，支撐筋寬度2mm，間距根據翻邊尺寸布置20-50mm，筋需要倒圓角避免磕漆。支撐筋與保險杠本體間隙預留1mm，便于后期產品裝配后調整間隙面差。

2.5 運輸、儲存過程

2.5.1 產品運輸過程

根據前期策劃活動，主要開展動態物流驗證，以發現可以造成產品不良的原因，在試制過程完成驗證內外包裝方式、專用工裝器具選用、物流車輛選型等工作。

2.5.2 產品儲存

傳統方式使用專用工裝器具進行存儲，規劃前期需要對庫房空間、采光通風要求（安全硬性需求）、物流路線、緩存區、產品內包裝、產品先入先出等環節策劃。懸鏈庫存儲：（俗稱小樹林存儲方式），主要優勢體現在自動化率大幅度提升、節省人員、提升在庫容量，空間利用率提升50%以上，同時能夠保證產品上線執行過程中先入先出落實。

3 結論

本文主要從汽車行業趨勢下，從產品設計、制造工程、產品性能、車輛裝配、運輸、存儲等環節對于保險杠制造系統工程關鍵點進行梳理，為外飾設計工程師在產品開發階段、產業化工程實現進行簡要剖析和解釋，以適應行業內先進的制造模式，通過不斷創新達到最大的收益。

參考文獻

[1] 周偉.淺談當代汽車保險杠的設計[J].企業科技與發展，2008（20）： 92-94.