关于白车身试制焊接结构胶失效性研究

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1、白车身试制焊接结构胶失效性研究缪康鹏冯斌汪文超(上海汽车集团股份有限公司技术中心，上海201804)【摘要】通过剖析试制阶段制造的试验车辆顶盖出现裂纹的现象，找其产生的根本原因是焊接结构胶失效导致。进一步分析了焊接结构胶的原理及导致焊接结构胶失效的因素，提出了有效解决在白车身试制中焊接结构胶失效的方法，并在实际造车中得到验证是可行的。【Abstract】Byanalyzingthecrackonthetopoftestedvehiclebuiltduringpre．prototypebuild—ingphase，wefindtheult

2、imatereasonisthatweldingstructureglueisinvalidation．Andbyfurtheran-alyzingtheweldingstructuregluetheoryandthefactorofinvalidatingtheweldingstructureglue，themethodthatcansolvetheinvalidationoftheweldstructureisputforward．Themethodisviableprovedbybuildingvehicle．【关键词】裂纹焊接结

3、构胶失效白车身doi：10．3969／j．issn．1007-4554．2014．06．050引言1车顶开裂的问题分析胶接是指同质或异质物体表面用胶粘剂连接1．1车顶开裂问题在一起的技术，具有重量轻、可密封和减震好等特试制车辆在G11试验中，前后不同时间发现点。在白车身结构中，焊接结构胶可以替代焊点两辆试验车在完成试验3900km和12700km或者与焊点混合来连接两个零件，白车身焊接中后，车顶天窗两处工艺缺口处有裂纹，长度约使用焊接结构胶不仅能减少焊点数量，同时也起10mm。到增强汽车车身的刚度和抗疲劳性。新一代研发1．2车顶开裂问题

4、分析的结构胶连接具有高强度、高刚度，同时在冲击载开裂处位于顶盖外板天窗的两侧，裂缝起始荷作用时又具有足够的韧性和柔性，特别是在汽点从工艺缺口开始，见图I。工艺缺口的位置，向车使用时整个环境温度范围内胶连接都能维持这车身+向延伸，成对称分布。样的性能，因此焊接结构胶被广泛应用在白车身在分析前后两辆车出现车顶裂纹问题时，分试制焊装工序中。但在白车身试制阶段，很多因析了共计8种因素，见图2。素制约了焊接结构胶发挥作用，导致焊接结构胶针对图2的影响因素，对每个因素进行排查。失效，严重时导致零件开裂等不良后果。某试制(1)车顶强度方面，该试制车辆

5、为混合动力车，在车辆在试验中发生车顶顶盖开裂现象，分析最终原型车的基础上，在备胎舱处新增加了电池，车辆结果就是焊接胶失效导致。的后部重量明显增加，重心降低。在试验过程中，收稿日期：2014—02—24·18·上海汽车2014．06车身顶盖裂纹发生处图3顶盖裂纹处结构图1车顶顶盖的工艺缺口1．3后续问题的跟踪在后续的车辆中，针对以上原因的分析，车辆在焊接涂胶工艺后，及时进入油漆间进行烘烤，完栗器黍离蠢荐孺耋藉成油漆工艺。整车完成后，在做同样路试试验时，≥卜：袤委没有发现出现裂纹大的现象，原因锁定在焊接涂运输胶工艺方面。焊接结构胶失效导致了

6、顶盖裂纹的产生，需要进一步分析其原理和导致失效的因素。路面给车身产生的激励加强，存在车身强度不够2焊接结构胶原理及失效因素的风险。针对该风险进行了CAE的分析，顶盖外板设计值小于130MPa，CAE分析开裂处设计状态2．1焊接结构胶特性及其原理下承受的强度为8MPa，从设计强度来看满足强度焊接结构胶是以环氧树脂为基材加热固化发要求；(2)天窗安装方面，检查了两台故障车，仔细挥作用的，是柔性的单组份糊状结构粘合剂，而且核对了装车PAM文件，结果天窗装配符合设计要具有良好的抗流性性能，与油面钢板和镀锌层有求；(3)车顶零件质量，车顶单件来自

7、成熟车型的良好的粘合力，具体的部分特性如表1。量产零件，检查了同一批次零件的材料报告和尺寸报告，符合设计要求；(4)试验过程操作，据试验表1焊接结构胶特性工程师现场反馈，试验车辆按照试验流程要求进特性信息行，未出现违规操作；(5)运输问题，车顶单件是用密度(20℃)／(g／cm)约1．4剪切强度(室温)／MPa26．5专用料架运输，整车焊接时，单件也一一检查过，剪切强度(80℃)／MPa18．0运输未造成裂纹产生；(6)焊接工艺，车顶上裂纹剪切强度(一30℃)／MPa27．0处钣金与车顶加强板之间没有焊点，不存在焊接使用基材钢板，油板或

8、镀锌板工艺的问题；(7)设计问题，顶盖处缺口为顶盖制剥离强度15kg／25mm使用温度／℃2025造工艺缺口，设计上通过试验验证是合理的；(8)固化条件180℃．30min油漆涂胶工艺，如图3所示，车身顶盖