油箱门质量问题研究

中图分类号：TS9 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2014）04-0164-02

摘要： 生锈、下沉和匹配是汽车金属类油箱门生产中较为常见的三大质量问题。本文通过对这三大质量问题进行研究，并与精品车进行对比及CAE分析，阐述了油箱门设计过程中应该注意的问题。研究有效地解决了质量问题，并对后续项目起到了一定的指导作用。由于作者能力有限，本文所阐述的设计方法并不能完全消除质量问题，更好的方法还有待进一步研究。

关键词：油箱门 生锈 下沉 匹配

前言

我公司某油箱门出现锈蚀现象，锈蚀部位主要集中在内外板之间及铰链转轴部位。同年研究院调研该车型油箱门存在下沉现象，燃油加注后不能顺利关闭油箱门。同时，油箱门还存在生产时较难匹配，及使用一段时间后缝隙不均及翘曲现象。以上三大问题是汽车金属类油箱门生产中较为常见的三大质量问题，需亟待解决，否则容易引起客户抱怨而影响品牌声誉。

1.油箱门锈蚀问题

1.1原因分析

油箱们锈蚀主要产生在内外板之间，对问题油箱门及新下线油箱门进行拆解可以看出油箱门内外板之间存在电泳不充分的现象，查看数据发现内外板之间为零间隙搭接，因而造成了电泳不充分。

铰链转轴部位锈蚀主要是由于铰链轴与铰链为零间隙搭接，容易造成电泳不充分的现象，且铰链转轴和铰链在油箱门开启和关闭的过程中为硬摩擦导致电泳漆破裂，从而产生锈蚀。

1.2解决方法

油箱门内外板锈蚀：对油箱门内板进行重新设计，内外板之间留有2mm间隙。

油箱门铰链处锈蚀：将油箱门铰链更换为不锈钢材质。

1.3试验验证

对设计完成油箱门制作样件，并按照公司标准进行盐雾试验，试验完成，未发现锈蚀现象。改制油箱门合格。

2.油箱门下沉问题

2.1原因分析

对油箱门进行观察，发现我公司油箱门尺寸较大，尤其是X向尺寸，因而，在重力场作用下产生的力矩也就较大。并且油箱门内板拐脖处Z向尺寸较小，仅为40mm。选取几款精品车进行刚度测试，测试方法为油箱门开启50mm后，在中心位置施加30N的力，测量油箱门沿力方向的位移情况。问题油箱门产生5最大位移。

对油箱门进行CAE分析，选择油箱门开启距离侧围50mm时和油箱门开启90度时进行计算，并与竞品车型进行对比，得出油箱门最大应力值发生在铰链处，最大位移发生在油箱门边缘处。我公司油箱门的应力及位移均为最大

2.2解决方法

将油箱门内板拆分为两个件，将拐脖处增加两条筋并将拐脖的高度由40mm增加到60mm。

对更改前后油箱门进行CAE计算，结果如下：

1）开启10°， 在重力场作用下最大应力由40Mpa变为35Mpa，最大位移由1.2mm变更为0.45mm。

2）开启90°， 在重力场作用下最大应力由32Mpa变为22Mpa，最大位移由0.88mm变更为0.48mm。

由此得出结论更改完成的油箱门刚度有了较大改善。按照2.1中的测试方法对油箱门进行刚度测试得油箱门的下沉量为3.5mm，已基本达到精品车的水平。

此外，导致油箱门下沉的原因还有很多，油箱门下沉直接导致缝隙不均匀，因此，将在第3项匹配问题中进行详细叙述。

3.油箱门匹配问题

油箱门容易出现间隙不均匀和面差的现象，其中包括生产匹配过程中出现的，及在使用一段时间后出现的间隙不均及面差。可以归纳总结为以下几点：车身刚度设计不合理、安装孔尺寸设计不合理、定位系统设计不合理、铰链和铰链轴之间的摩擦力矩不合理等。

车身刚度设计不合理时，油箱门与车身刚度相差大，车身部位偏软，时间长使油箱门下沉。油箱门一般情况下安装在油箱口盒内，由于油箱口盒的成型深度较深。此种现象可以对油箱门的安装部位进行加强或者将油箱口盒与侧围或轮罩连接来增加刚度。

安装孔尺寸设计不合理时，油箱门安装过程中会产生困难。安装孔尺寸过小油箱门则无法调整，因而无法保证间隙面差，安装孔尺寸过大会给安装调整带来较大的工作量。统计几款参考车的铰链安装孔数据，并根据我公司工艺水平建议定位安装孔尺寸较螺母尺寸大0.5mm或1mm，另一安装孔尺寸选择长圆孔，长圆方向为Z向，Y向尺寸同定位安装孔直径，限制Y方向的旋转。

定位系统设计不合理，对车身焊接精度有较大影响，会直接导致油箱门匹配困难。解决措施：将定位孔处做出平行于地面的沉台，或者将定位销的方向更改为与定位孔所在平面垂直。定位孔定位方式的优点在于定位准确，缺点为定位孔需要在总装用胶堵进行封堵，增加了整车成本。因此，要定期对油箱加注口杯的精度进行检测。

4.结论

4.1油箱门锈蚀：合理设计内外板以及搭接部位的间隙及公差，设计完成要按照公司的标准进行盐雾试验以保证设计的准确性。

4.2油箱门下沉：合理设计油箱门结构，在条件允许的情况下，尽量减小油箱门的尺寸或者是缩短油箱门重心与安装点之间的距离以避免由于较大的重力矩而产生的下沉现象。

4.3油箱门匹配问题：合理设计车身刚度，合理设计铰链安装孔尺寸，合理设计定位形式，合理设计产品结构才能保证生产的便利性和产品质量。

参考文献：

[1]黄金陵.汽车车身设计.北京：机械工业出版社，2007.

[2]HI-J04.02.001-2010-1.0.汽车零部件盐雾试验方法.

[3]汽车金属油箱门技术规范.