卡車涂裝同步工程設計的程序分析
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1工藝前期策劃
準確可靠并可以批量落地的產(chǎn)品設計，在產(chǎn)品分析前期，首先需要對生產(chǎn)線的基本情況進行摸索，收集擬采用線體的硬點數(shù)據(jù)，并參考競品的實物質(zhì)量制定出新開發(fā)產(chǎn)品的各項產(chǎn)品和工藝指標。
1.1工藝可行性分析
主要包括生產(chǎn)能力分析、制造工藝可行性分析和生產(chǎn)工藝設備、工裝適用性分析等內(nèi)容其中生產(chǎn)能力分析主要評估產(chǎn)能是否滿足新產(chǎn)品規(guī)劃綱要；制造工藝可行性分析主要是法規(guī)、目前工藝手段、工藝流程是否滿足新產(chǎn)品的指標達成；生產(chǎn)工藝設備、工裝適用性分析，主要是按照新產(chǎn)品設計概念，對線體的輸送可行性評估。例如：前些年90%的卡車白車身設計引入的是國外內(nèi)密封方式，密封的完整性和可靠性不高，駕駛室內(nèi)縫密封難以實現(xiàn)機器人涂膠，近年對標國外卡車，為了提升氣密性指標，國內(nèi)卡車開始采用外密封方式進行產(chǎn)品設計，將膠縫從內(nèi)測挪到外側(cè)，這就造成卡車白車身底板與四圍搭接的膠縫均需要在原有UBS區(qū)實現(xiàn)，因膠縫增加較多，原有人工涂膠節(jié)拍無法滿足，需在概念階段就需要考慮機器人涂膠，如果產(chǎn)品設計前期未提前評估機器人要求的工件、抱具定位精度以及膠縫設計寬度，就會造成批產(chǎn)節(jié)拍無法實現(xiàn)的風險。
1.2競品車型分析
主要包括涂裝工藝流程分析，涂裝工藝孔分析，涂層構(gòu)成分析、色彩分析，阻尼、UBC和UBS涂覆工藝分析，空腔發(fā)泡及空腔注蠟工藝分析，凹槽設計、包邊部位、搭接部位涂裝作業(yè)性分析。通過靜態(tài)測量和拆解測量，逆向評估競品的產(chǎn)品涂裝工藝孔和搭接邊特點，工藝流程和產(chǎn)品隔音、密封、瀝水、防腐、外觀等指標。例如：競品分析過程發(fā)現(xiàn)，歐洲主流高端卡車的邊梁空腔和車門空腔均采用了空腔注蠟工藝，國內(nèi)卡車則應用較少，即使應用也是采用防腐時間較短的軟酯蠟，隨著國內(nèi)卡車開發(fā)里程的增加，防腐年限和銷售區(qū)域的拓展，為了滿足各國氣候環(huán)境和使用工況，需要考慮防腐年限較長的空腔注蠟工藝流程，以確保車身電泳薄弱環(huán)節(jié)的防腐性和耐濕熱性能。
2模型開發(fā)階段
上述概念階段，通過逆向收集生產(chǎn)線參數(shù)和競品數(shù)據(jù)，按照競品結(jié)構(gòu)特點和擬設計新產(chǎn)品基本結(jié)構(gòu)，對涂裝工藝流程、節(jié)拍、工裝和指標進行評估，初步提出產(chǎn)品設計需規(guī)避的內(nèi)容和設計目標；在模型開發(fā)階段，就需要借用更加具體的CAS數(shù)據(jù)和主斷面數(shù)據(jù)，對產(chǎn)品的通過性和工藝過程實施性進行更詳細分析。這個期間主要的工作內(nèi)容包括：模型分析和通用化分析，其中模型分析內(nèi)容含白車身通過性分析、間隙部位涂裝作業(yè)性分析、棱角及凹槽、曲面部位噴涂作業(yè)性分析和特種涂裝作業(yè)性分析、色彩數(shù)字模擬和顏色渲染分析、多層板區(qū)域烘烤分析；通用化分析包括現(xiàn)有工裝、設備通用化分析和平臺車型通用化分析。例如：為了確保板與板之間的電泳漆膜厚度，板與板的間隙一般要求大于5mm，如果間隙小于5mm，且該部位又無法開設電泳孔，就需要進行起臺設計，盡量減少間隙不達標區(qū)域面積，如果該細小間隙是濕區(qū)，還需進行空腔注蠟操作，防止該部位過早銹蝕。
3工程化設計階段
經(jīng)模型分析階段后，可以實現(xiàn)新產(chǎn)品與老線或者新線通用和匹配，并通過數(shù)字仿真分析，評估產(chǎn)品在電泳、涂膠、噴漆和烘干的作業(yè)風險，做到提早識別和規(guī)避。在工程化設計階段，將詳細對板與板的搭接密封、漏水風險、膠縫寬度、涂膠軌跡、電泳、瀝液和排氣孔開設、噴涂的作業(yè)性、噴蠟作業(yè)進行詳細分析，其次還有新色漆的工藝開發(fā)工作也在此階段展開。
3.1整車密封性分析
為了獲得最佳的氣密性和封水性，需對內(nèi)外板搭接縫進行PVC密封，工程化環(huán)節(jié)，需在概念階段確定的密封方式基礎上，將可能存在漏風、漏水的部位識別出來，提早更改設計或者采取別的措施進行規(guī)避；同時對密封膠的涂覆實現(xiàn)性進行仿真分析，提升機器人涂膠或者人工涂膠的便捷性。例如：在涂膠作業(yè)性分析過程，需要對涂膠長度、涂膠節(jié)拍進行評估，以及對機器人涂膠的軌跡進行仿真分析，根據(jù)涂覆難易程度，選擇粗密封或者細密封方式，對膠縫設計不規(guī)則，搭接縫無法有效填充，搭接縫設計較小，膠縫不夠平整美觀等問題提交設計變更，提早規(guī)避可能造成的干涉問題。
3.2外部涂裝施工性分析
該部分內(nèi)容，主要是對底板UBC、車身外部面涂、套色噴涂和空腔注蠟（發(fā)泡）等工藝過程進行作業(yè)性分析。例如：空腔注蠟作業(yè)分析，需要將白車身注蠟區(qū)域識別出來，并核算注蠟量和節(jié)拍，出具注蠟圖；面涂分析重點對機器人噴涂屏蔽區(qū)域以及干涉點進行識別，提前更改產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，如局部凹槽開口角度應稍大于90°，防止出現(xiàn)缺漆。
3.3電泳孔、瀝液孔、排氣孔分析
根據(jù)電泳孔、瀝液孔、排氣孔的開設要求和經(jīng)驗，對初步數(shù)模進行涂裝孔開設，統(tǒng)計孔的數(shù)量，各孔位可以相互借用，需要考慮的是瀝液孔、排氣孔在腔體的位置，且更重要的是考慮到液體和氣體在整車運動過程中的運動形式，最終確定孔的位置、尺寸和數(shù)量。
3.4鈑金件搭接部位分析
外板、內(nèi)板、加強板間隙分析，主要從整車密封性、進液、排液、電泳成膜性、排氣性、鈑金干涉等幾個方面考慮，重點進行如下分析：（1）加強板與內(nèi)外板的間隙、加強板之間的間隙保證在5mm以上，保證電泳成膜性。（2）注意考慮內(nèi)板的工藝過孔對涂裝作業(yè)的方便性和安全性的影響，一般采取的措施是將內(nèi)板邊緣部位向內(nèi)折邊。（3）為不影響加強板鈑金強度采取在加強板邊緣部位開凸臺形式，解決電泳成膜性與進液、排液性能，且搭接寬度不超過20mm。例如：對于車門邊打膠線，車身外部鈑金件搭接是否有利于打膠操作的流暢、美觀，需要考慮，門外板包邊與內(nèi)板凸起的搭接間隙，從而有利于打膠的流暢和膠的美觀。
3.5新色彩油漆的開發(fā)
根據(jù)模型階段定義的顏色數(shù)據(jù)，進行油漆涂層工藝設計、油漆指標的確定和面涂材料的選型和驗證，以及生產(chǎn)線適應性改造分析，以確保新開發(fā)色漆能夠達到新品指標，且可以進行批量化生產(chǎn)。
4樣車試制階段
4.1生產(chǎn)線工藝滿足性
重點對現(xiàn)有工藝流程是否滿足試制，對生產(chǎn)線通過性，以及臨時試制工裝及輔助設備的通用性進行分析，編制詳細的作業(yè)指導書等工藝文件，出具詳細的試制工裝方案，并小批量制作。搜集試制樣車用涂裝輔料、試制生產(chǎn)線的現(xiàn)場工藝資源；根據(jù)以上資料對以上工作內(nèi)容進行分析，出具詳細的工藝指導書、守則、標準以及材輔料定額和協(xié)議，編制試制作業(yè)指導書；根據(jù)分析結(jié)果得出試制涂裝工藝流程、試制通過性方案、試制工裝及輔助設備的通用性方案及量產(chǎn)工裝及輔助設備的通用性方案。
4.2試制工藝驗證和樣車評審
當以上條件均滿足要求后，進行樣車試制，在此過程對現(xiàn)場材輔料、工裝和輔助設備的滿足性進行評估，并跟蹤設計產(chǎn)品的電泳漆膜厚、瀝液、排氣情況，以及對涂膠、面涂和注蠟涂覆作業(yè)性進行評估，涵蓋節(jié)拍、覆蓋性和是否干涉進行分析，以及色漆色差的匹配驗證，對出現(xiàn)問題的部位提請設計變更或者工藝方案調(diào)整。最終，對走完所有流程的試制車整體質(zhì)量進行評審，出具評審分析報告。
5結(jié)語
涂裝同步工程分析工作作為卡車設計重要的一部分，貫穿卡車設計的全階段，其分析過程主要分工藝策劃階段、模型開發(fā)階段、工程化設計階段和樣車試制階段型四個階段，其中難度較大的為模型開發(fā)階段和工程化設計階段，為了確保新品能夠達到各項設計目標，需緊密地結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)線實際情況，對零件設計可能存在的風險進行識別，對現(xiàn)場工藝資源進行適應性改造，對無法工藝實現(xiàn)的設計問題提早識別，以防止后期設計變更，影響產(chǎn)品開發(fā)進度，造成大的資源浪費。
作者：黨江波 顏光 單位：陜西重型汽車有限公司汽車工程研究院