基于某重卡駕駛室的非金屬SMC頂蓋裝配工藝研究

1、    基于某重卡駕駛室的非金屬smc頂蓋裝配工藝研究    韓梅 張彪 王莎莎 李龍摘 要：非金屬頂蓋因其自身輕量化等特點(diǎn)，在重卡頂蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在優(yōu)勢(shì)。文章通過(guò)對(duì)某長(zhǎng)頭重卡非金屬smc頂蓋裝配工藝方案的描述，為工程技術(shù)人員對(duì)非金屬頂蓋裝配工藝方法研究奠定了基礎(chǔ)。關(guān)鍵字：駕駛室;非金屬;頂蓋;裝配工藝：u463.81  ：a  ：1671-7988（2020）10-207-03research on assembly technology of non-metallic smc top cover basedon a head he

2、avy truck cabhan mei， zhang biao， wang shasha， li long（ shaanxi automobile holding group co.， ltd.， technology center， shaanxi xi'an 710200 ） abstract： non-metallic roof has advantages in the design of heavy truck roof structure because of its lightweight characteristics. by descr

3、ibing the assembly process of a long head heavy truck non-metallic smc top cover， this paper lays a foundation for the engineering technicians to study the assembly  process of non-metallic top cover.keywords： pilothouse; nonmetal; top cover; assembly processclc no.： u463.81

4、  document code： a  article id： 1671-7988（2020）10-207-03前言隨著市場(chǎng)對(duì)環(huán)保的重視及國(guó)家政策的推動(dòng)，整車輕量化是節(jié)能減排提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑，非金屬smc是適于制造汽車車身等主要結(jié)構(gòu)件的理想替代材料，可使汽車車身質(zhì)量減輕約70%，相當(dāng)于鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量的1/41/5。本文描述了某長(zhǎng)頭重卡非金屬smc頂蓋的裝配工藝方案，為同行業(yè)工程技術(shù)人員研究非金屬頂蓋裝配工藝提供了重要參考依據(jù)。1 非金屬smc頂蓋的特點(diǎn)非金屬smc頂蓋結(jié)構(gòu)，主要開發(fā)件為兩部分，頂蓋外板與頂蓋骨架，這種結(jié)構(gòu)的頂蓋主要有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1）投入成本

5、低：smc材料的流動(dòng)特性及成型工藝決定了諸多零部件可實(shí)現(xiàn)一次性成型，可減少模具、工裝的數(shù)量及焊接、組裝等工序，從而顯著降低成本;（2）開發(fā)周期短：從數(shù)據(jù)確定到樣件試驗(yàn)，共需1個(gè)多月;（3）可設(shè)計(jì)性好：可以根據(jù)駕駛室整體造型的需要，靈活地設(shè)計(jì)產(chǎn)品，大尺寸產(chǎn)品可整體成型;（4）生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單：頂蓋通過(guò)手糊法成型，骨架用型材直接焊接，整個(gè)頂蓋總成的生產(chǎn)工藝流程約10個(gè)工序。2 非金屬頂蓋裝配工藝方案2.1 非金屬頂蓋裝配流程2.1.1 備料粘接膠、清洗劑、底涂、氣動(dòng)膠槍、脫脂棉布、底涂刷、剪刀、塑料膠嘴等。2.1.2 施工前的準(zhǔn)備（1）頂蓋與車身骨架匹配檢查（如確定匹配性良好，可略去此步驟）施工前應(yīng)對(duì)

6、車身骨架鈑金和頂蓋的待粘接部位進(jìn)行檢查，先吊裝頂蓋，檢查其與鈑金是否能完好匹配。如有配合不良之處，及時(shí)處理。（2）基材的前期處理（如確定基材表面質(zhì)量良好，可略去此步驟）對(duì)smc頂蓋進(jìn)行打磨，磨掉發(fā)亮的表層。確認(rèn)smc頂蓋和車身金屬表面無(wú)影響粘接的因素：干燥、無(wú)油、無(wú)松散層及其他影響粘接性能的污物。在高頂上劃線，確定需要使用清洗劑和底漆的位置，避免位置不準(zhǔn)確造成粘接失效、避免浪費(fèi)。2.1.3 施工工藝（1）清洗劑的擦拭在擦拭清洗劑之前，如粉塵過(guò)多，可用壓縮空氣吹掃待粘接表面。在確認(rèn)粘接表面干凈無(wú)污物后，用干凈的棉布蘸清洗劑清洗所有待粘接表面（包括車身鈑金和頂蓋的劃線范圍內(nèi)待粘接位置），室溫晾至徹

7、底干燥。（2）底涂的涂刷底漆使用前充分搖勻1分鐘以上，倒取適量在干凈的小鋁罐中，用底漆刷蘸取底漆，涂刷在所有待粘接部位（包括車身鈑金和smc頂蓋的劃線范圍內(nèi)待粘接位置）充分晾干。（3）施膠做好施膠前的準(zhǔn)備，包括準(zhǔn)備好塑料膠嘴、膠槍、氣源、膠、安裝定位螺栓、定位配件等，所有工作準(zhǔn)備妥當(dāng)，頂蓋準(zhǔn)備妥當(dāng)。將粘接膠裝進(jìn)膠槍，沿施膠位置均勻地施膠，膠的高度應(yīng)高于最終設(shè)計(jì)厚度4mm以上，以便確保最終壓合后的膠能充滿間隙。2.1.4 頂蓋的裝配涂膠之后，盡快將預(yù)先備好的頂蓋裝配到車體上，并將螺栓裝配到位。頂蓋如需微調(diào)，應(yīng)盡快調(diào)整。粘接裝配完成（常溫）1-2小時(shí)后，可以耐受較大的應(yīng)力。2.2 非金屬頂蓋定位導(dǎo)

8、向裝配方案定位方案：如圖2所示，h1、h2控制x向， s1、s2控制z向。裝配流程：頂蓋（輔助吊具） h1、h2（導(dǎo)向定位銷）入孔四周型面隨型周圈膠壓實(shí)左右側(cè)螺栓打緊（y向）前圍螺栓打緊（z向）后圍螺栓打緊（x向）。3 非金屬頂蓋粘接用膠選型與匹配試驗(yàn)該駕駛室頂蓋為非金屬smc材料，為了保證頂蓋和車身結(jié)構(gòu)連接的強(qiáng)度及密封性要求，采用螺接加粘接的裝配結(jié)構(gòu)。因頂蓋和車身連接部位的強(qiáng)度和密封性不僅影響到駕乘者的舒適感，而且直接關(guān)系著駕乘者的生命安全，所以頂蓋粘接膠的選型至關(guān)重要。頂蓋粘接膠在選型上經(jīng)過(guò)對(duì)基材的多次粘接匹配試驗(yàn)，綜合考慮經(jīng)濟(jì)性及粘接性能的要求，采用某單組份聚氨酯結(jié)構(gòu)膠。需要特別關(guān)注的是

9、，每種不同材料的頂蓋在試制粘接前，須進(jìn)行基材匹配試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果合格后再進(jìn)行新車型試制裝配。專業(yè)的基材匹配試驗(yàn)一般由選定的膠廠家承擔(dān)，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果出具相應(yīng)基材匹配性試驗(yàn)報(bào)告。4 非金屬頂蓋模塊化裝配方案該長(zhǎng)頭駕駛室總成z向距離約2.8m，在頂蓋上裝配的零部件較多（約30種），為了提高生產(chǎn)效率，降低裝配難度，減少在線生產(chǎn)工序數(shù)量，工藝同步設(shè)計(jì)時(shí)提出了頂蓋模塊化裝配方案，在流水線下提前分裝頂蓋內(nèi)外飾零件，再以頂蓋總成（如圖3所示）方式上線與白車身連接。5 非金屬頂蓋裝配工裝方案5.1 吊裝方案為了保證裝配質(zhì)量、減輕操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，頂蓋裝配時(shí)選用吸盤吊具，如圖4所示。吊具需滿足以下幾項(xiàng)要求：（1）頂

10、蓋總成整個(gè)起吊行程應(yīng)確保頂蓋底部邊沿保持水平;（2）吸盤設(shè)計(jì)應(yīng)方便操作、安全可靠。5.2 裝配踏臺(tái)方案除了頂蓋吸盤吊具以外，涂膠踏臺(tái)是必須要準(zhǔn)備的重要工裝，針對(duì)新車型試制及生產(chǎn)線批量生產(chǎn)，可選用不同的工裝方案：（1）新車型試制：新車型試制可選用高度滿足人機(jī)操作需求的可移動(dòng)臺(tái)階式踏臺(tái);（2）生產(chǎn)線：生產(chǎn)線批量生產(chǎn)時(shí)，可根據(jù)流水線工位布局，在涂膠作業(yè)區(qū)設(shè)置自動(dòng)伸縮式踏臺(tái)。左右側(cè)涂膠作業(yè)區(qū)域，可設(shè)置固定踏臺(tái)，踏臺(tái)長(zhǎng)度/高度滿足駕駛室左右側(cè)圍涂膠作業(yè)人機(jī)工程要求;前后圍涂膠作業(yè)區(qū)域，可設(shè)置自動(dòng)伸縮式踏臺(tái)，涂膠時(shí)踏臺(tái)閉合，和左右側(cè)圍踏臺(tái)形成閉環(huán)，方便操作人員在前后圍區(qū)域涂膠。涂膠作業(yè)完成后，按下按鈕，自動(dòng)伸縮式踏臺(tái)打開，駕駛室隨滑翹移動(dòng)到下一個(gè)工位。6 小結(jié)本文主要論述了一種基于某長(zhǎng)頭重卡駕駛室的非金屬頂蓋裝配工藝方案設(shè)計(jì)，主要包括以下幾點(diǎn)：（1）非金屬smc頂蓋的特點(diǎn);（2）非金屬頂蓋裝配工藝方案，包括：非金屬頂蓋裝配流程及非金屬頂蓋定位導(dǎo)向裝配方案;（3）非金屬頂蓋粘接用膠選型與匹配試驗(yàn);（4）非金屬頂蓋模塊化裝配方案;（5）非金屬頂蓋裝配工裝方案，