汽车门内板零件润滑涂油优化研究
曾平川·一汽-大众汽车限公司成都分公司
本论文主要探讨了汽车门内板零件润滑涂油的相关问题。通过分析润滑不足和油大的影响，以及对原降油方法的研究，提出了落料清洗时效处理新工艺和关键区域精准涂油的策略，并展示了其显著效果。汽车门内板零件属于深拉延成形，形状复杂，局部敏感区域成形困难，成形分析显示如图1 所示，此处成形时破裂，失效值超0.7，由于板料的润滑涂油在生产过程中起着重要作用，不合理的涂油会带来一系列问题。因此，优化润滑涂油工艺具有重要的现实意义。图1 成形分析
润滑不足与油大的影响
润滑不足会导致拉毛、缩颈开裂(图2）等问题的产生，增加在线维护时间(千件停台最高达35 分钟），降低生产效率，增加零件返修率(最高达4.5%）。图2 润滑不足导致零件开裂
油大则会影响激光焊接和点焊焊接效果，产生焊接缺陷。在实际激光焊操作中，零件表面附着的润滑油会在激光加热过程中产生气体，形成气泡和微小的孔洞，从而使焊接后的接头质量下降(图3）。实验结果表明，涂有润滑油的金属表面，焊接强度会下降35%，接头密实度降低25%。点焊操作时，表面油污会导致焊接飞溅和油烟的产生(图4），对操作者产生安全风险和职业健康风险。图3 点焊空洞缺陷
图4 点焊飞溅
为了保证焊接质量和降低焊接风险，只有被动的安排人员对存放零件上的残油(图5）进行清擦，无形中又增加了生产的用工成本。图5 残油滴挂
原降油方法及问题
为了降低涂油并达到正常生产，逐步尝试降低涂油量，从1.3g/m2 最低降到1.0g/m2 后(图6、图7），零件出现不稳定状态，最终减少涂油量23%，残油依旧多，局部敏感位置间断缩颈(图8）。图6 改动前涂油压力
图7 改动后涂油压力
图8 减低涂油后局部缩颈
基于试验证明，原降油方法虽有一定效果，但残油仍然较多，无法实现降低涂油同时保证正常生产，局部敏感位置仍出现间断缩颈。降油新工艺
在线下对板料的无数次实验后发现，油膜经过时间沉淀变干后，附着在板料上极难擦掉，又通过各种时长试验后发现，板料上油膜在36 ～48 小时静置后就会达到这种效果(图9）；未静置变干油膜状态如图10 所示。应用经过时效处理的板料进行试验性生产后发现，即使完全不涂油也能达到降低涂油量23%后的效果。图9 静置变干油膜状态
图10 未静置变干油膜状态
通过以上试验，提炼出《板料清洗时效处理》新工艺，利用开卷线落料时，开启清洗机对板料进行清洗，并降低清洗后挤干辊压力(从35bar 降低至20bar）(图11、图12），有意识的让清洗油在板料上残留，从而达到油变干后形成足够厚度的干油润滑层。图11 清洗机挤干辊原始压力
图12 清洗机挤干辊降低后压力
关键区域精准涂油
有了干油润滑层，可以实现模具生产所需的80%的润滑需求，但在板料参数变化情况下，零件的某些敏感区域还是会出现间断缩颈情况，为了避免此类情况的发生，就需要在敏感区域增加润滑指数。优化前，为了保证足够润滑，都是采用大面积涂油方式进行润滑，这种方式会造成不必要的浪费和大量残油在零件上积存；而经过清洗时效处理过的板料，已经达到了80%的润滑需求，还按照之前润滑涂油方式就形成了过度润滑，并且也无法实现降低涂油量的目的；基于此前提，实现精准涂油就至关重要，方法就是通过板料网格划分，识别出重点区域，然后手动绘制涂油点位，涂油后观察涂油点位是否处在重点区域，多轮优化后实现精准涂油，实现降低涂油量目的。效果评估
降油新工艺《板料清洗时效处理》和精准涂油使涂油量大幅降低，年节约拉延油900kg，取消了后续擦油工序(图13），年节约了人工费用100000 元，同时消除了焊接缺陷，杜绝了后续抱怨。
图13 器具内零件不再滴挂残油
结论
通过对汽车门内板零件润滑涂油的优化研究，降油新工艺和关键区域精准涂油策略取得了显著成效，为汽车生产中的润滑涂油优化提供了可行方案。著作权归作者所有，欢迎分享，未经许可，不得转载
首次发布时间：2025-06-30
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