轻型商用车车身结构防腐性能研究

轻型商用车车身结构防腐性能研究

陈立博,龚智付

重庆长安跨越商用车有限公司 重庆市 410064

摘要：随车近年来消费模式升级，城镇物流产业迅速崛起，轻型商用车市场需求增多，但轻型商用车受限于成本、设计能力、制造工艺以及使用场景等因素，在车身结构防腐性能领域常常带来大量的市场抱怨。本文以我司某新开发微客项目及量产车型锈蚀质量问题整改为基础，介绍白车身防腐整改过程中，白车身结构的优化方案。结合整改经验，对白车身电泳工艺孔、零件搭接结构的设计进行了阐述。指出白车身结构设计对车身防腐性能提升的重要性，为后续新车型的开发提供了设计思路。

关键词：轻型商用车；锈蚀；电泳工艺孔；防腐性能；

1.研究背景

白车身是整车的载体，由几百个零件焊接而成的。白车身出现腐蚀后，会直接影响整车的寿命和使用性能，甚至可能降低整车的安全性能。近些年来，各种品牌的汽车也都出现了因为腐蚀问题而引起的汽车召回和投诉事件，因此，汽车的防腐蚀越来越得到了业内更多的关注。

白车身的耐腐蚀是一个综合性问题，分析考虑的内容很多，涉及钢板选材、涂装设备及工艺技术，同时也与车身的结构设计密切相关。我司目前采用的涂装电泳设备较为落后，仍采用的井式电泳槽，电泳效果会更差。如何提高我司白车身的电泳效果，提高防腐性能，是目前急需解决的一个难题。本文以我司锈蚀问题整改为基础，描述结构优化对防腐性能提升的重要性。    

2. 研究意义

轻型商用车身防腐性能的研究和优化，有利于轻型商用车在恶劣的使用场景中提升产品的使用寿命，降低客户可见的视觉抱怨，提高客户对产品的满意度和忠诚度。同时，防腐性能的研究和优化思路，能够提供以客户满意度为改善起点的优化方式，随着近些年环境问题改善，不断研究自然环境对车身结构腐蚀程度与客户使用寿命之间的关联，能够有效控制产品开发的成本，为企业提供最大化的收益。

2018年3月1日，《汽车气候老化试验与评价术语和定义》等9项中国汽车工程学会标准（CSAE）正式发布。定义了《乘用车车身试验舱加速腐蚀试验方法》（T/CSAE 68-2018），但主要聚焦在乘用车领域，如果使用同样的标准应用在轻型商用车领域，将会带来巨额的整改成本，故本文的研究将为轻型商用车在防腐性能和整改验证提供一些建议。

3.车身结构防腐性能分析

3.1车身零件搭接区域结构设计

白车身零件焊接搭接的贴合区域，在涂装电泳时，电泳液无法进入贴合区域，难以形成完整的电泳漆膜。一旦雨水、湿汽等腐蚀介质进入，很容易造成钣金锈蚀，出现流黄水的现象。

根据市场历史维修记录统计（数据范围2020年1月至2022年3月），市场反馈车身锈蚀、流黄水问题合计66例，锈蚀区域主要集中在翼子板安装支架及前围焊接支架的钣金贴合位置。经分析，锈蚀区域为车身外部位置，经常受到雨水、湿汽等腐蚀介质的侵蚀。零件搭接面又因车身结构导致未形成有效的电泳防护层，造成贴合面出现严重锈蚀、流黄水问题.

通过对竞标车型和我司量产车型的翼子板固定支架进行对比分析，发现翼子板固定支架设计有翻边结构的车型，此区域未出现锈蚀现象。

图1：不同车型此区域质量状态对比表

从表可以看出翼子板安装支架是否设计翻边结构，对防腐有很大的影响。因不同公司的电泳设备和工艺参数差异，导致部分车型未设计翻边结构也未出现锈蚀问题。但从上表分析可得出，翼子板安装支架设计翻边结构后能有效改善此处锈蚀问题。因为设计翻边结构后，贴合面的翻边圆角搭接处电泳附着力更好，雨水、湿汽等腐蚀介质，防腐蚀效果更好。为解决此区域锈蚀问题，对锈蚀车型的翼子板安装支架增加翻边，并进行盐雾试验验证，破开检查贴合面基本无锈蚀现象。

3.2白车身电泳工艺孔设计

白车身是由多个复杂型面的零件焊接而成，在涂装电泳过程中，内腔区域容易会出现泳透率差，电磁屏蔽等问题。导致内腔经常出现电泳漆膜厚不足，甚至局部区域无电泳漆的现象。导致白车身后期使用过程中会出现流黄水、锈蚀等质量问题。我司某新开发微客车型的在开发过程中，对电泳车身进行破坏检查。发现前门总成内腔下部区域存在严重的锈蚀现象，问题区域的漆膜厚度只有 1.2—9.7μm，局部位置无电泳漆。

经项目团队分析，前门内板总成下部区域面积为950mm*215mm，只设计了2个直径20mm、4个直径12mm、4个25mm*15mm的电泳孔，并且间距达到250mm以上。导致电泳时电泳液进入困难，并且因工艺孔偏少引起电磁屏蔽。电泳后，漆膜厚度无法满足电泳质量要求。

针对前门总成内腔电泳漆薄的问题，整改方案为设变优化此区域电泳工艺孔。把原设计的两个工艺圆孔更改为20mm*50mm的长圆孔，并在前门内板底部区域增加6个直径20mm的圆孔。保证电泳孔分布均匀，孔间距控制在150mm以内，确保内腔面积150mm*150mm的区域内，至少设计1个直径20mm以上的电泳孔。整改后电泳样车拆解，确认此区域的电泳效果有显著提升，漆膜厚度达到9.7μm以上，满足我司电泳漆膜厚度要求（车体内腔≥7μm）。并且经过盐雾试验验证，未出现流黄水现象。

3.3 车身防腐性能的验证优化

针对车身防腐性能验证，汽车行业发布了QC/T728-2005《汽车整车大气暴露试验方法》，但该试验主要利用自然环境进行测试，在试验周期上，难以满足短平快的商用车开发周期，在试验领域常常通过整车或白车身进行盐雾仓进行快速试验，可对于快速试验各个企业又有不同的方法和标准，目前没有形成统一的规范，对于产生的问题也未能形成统一的判定标准。

通过整车大气暴露试验方法与环境仓快速试验进行对标，确定每个自然年中漆膜厚度，腐蚀程度对标，确定快速试验的等同周期，确定快速系统试验的标准和方法，从而可以快速在项目开发中进行防腐性能验证。

4.效果和总结

本文通过梳理我司某新开发微客项目及量产车型锈蚀质量问题整改，确定优化白车身零件搭接结构和电泳工艺孔能有效提高白车身的防腐性能。为了有效防止白车身锈蚀，后续需把现有车型的防腐经验编入设计经验数据库和设计点检表，并输入到后续新车型开发过程中。新车型开发时重点关注白车身结构的优化，特别是搭接结构和电泳工艺孔的设计。并且在车辆试生产阶段，通过电泳样车拆解，检查各零部件的电泳漆膜厚度，重点区域还需进行盐雾试验，进一步验证防腐效果。发现问题后及时处理解决，并把相关整改经验录入经验数据库和设计点检表，持续提高车身防腐质量水平,提高我司产品竞争力。打造享誉世界的中国商用车，与千百万客户共创富裕幸福的生活。

参考文献

[1]任　涛.车身结构防腐设计的研究.【M】第4卷 第34期.2014(12).

[2]胡 菲.车身防腐蚀结构设计研究.中国技术新产品.2013