浅谈发动机罩烘烤变形问题的解决
张百通，刘春良 （ 长城汽车股份有限公司，河北省汽车产业技术研究院，河北保定 071000）
0 引言
随着汽车由过去的奢侈品发展为今天的必需品，各大汽车厂为了提高市场占有率，对汽车精细感知方面的要求越来越严格。其中汽车各配合部位的间隙面差是影响精细感知的关键因素，也是汽车制造过程中的难题。发动机罩是汽车的重要外观件，发动机罩涉及与翼子板、保险杠和大灯的间隙、面差配合问题，在前部的匹配中占据重要位置，发动机罩面积较大，外观特征复杂，圆角位置多，辊边成型调试周期较长，这些问题都可以通过工艺优化进行调整，而业界工程师更为关注的是发动机罩在烘烤后易发生变形的问题，主要因为烘烤变形无法在产品开发前期进行预测，即使发现机盖烘烤变形也很难提出有效的解决方案，下文就发动机罩烘烤发生变形的问题解决过程及方法进行详细阐述。
1 问题简述
公司新上市车型处于试生产阶段，新车型对机盖造型进行了全新设计，机盖作为新开发件，试生产阶段总装车间反馈发动机罩与中网间隙大，间隙大处达到20 mm，超出标准13.5 mm，造成发动机罩报废，严重影响车型正常SOP（Small-Outline Package，批量生产）。
对比发动机罩在涂装烘烤前后的数据发现，涂装前发动机罩检具面差均合格，涂装烘烤后发动机罩发生变形，具体变化形式为：发动机罩前沿中间拱起，两边角左低右高，即发动机罩前沿发生了扭曲，导致其与中网间隙不均，如图1 所示。
2 原因分析
分析可能影响发动机罩烘烤变形的因素如下：
（1） 发动机罩设计强度不足，导致烘烤过程中产生变形；
（2） 发动机罩重心Y 向偏移-1.8 mm，造成左低右高现象；
（3） 发动机罩电泳时，采用单点辅具支撑发动机罩锁扣位置，无法有效支撑两边角部位；
（4） 发动机罩前沿包边存在问题。
针对以上因素对发动机罩烘烤后变形问题进行调查分析。
2.1 发动机罩强度
发动机罩总成在车辆行驶过程中主要承受路面带来的不同强度的冲击，本次分析考虑车辆行驶的经典路况，对其在颠簸、制动、加速、转向条件下进行强度分析，根据设计数据应用HYPERMESH 软件建立有限元模型，焊点采用ABAQUS FASTENER 模拟，采用通用有限元求解软件ABAQUS 进行求解。
发动机罩强度分析结果：在颠簸、制动、加速、转向条件下发动机罩总成及各零部件的大应力均小于所用材料的屈服强度，满足强度要求，发动机罩设计强度无问题。同时对发动机罩刚度和模态分析进行确认，也均满足要求。
2.2 发动机罩重心偏移
针对发动机罩重心偏移是否对变形有影响，采用CAE（Computer Aided Engineering，计算机辅助设计）进行分析确认（图2）。
机罩前角两侧变形量分别为：左1.876 mm，右1.880 mm。左右变化量差值：0.004 mm，贡献量：0.2%。即发动机罩总成Y 向重心偏移-1.8 mm 对机罩前沿左右变形贡献量约0.2%，可忽略。综上，发动机罩设计不存在问题。
2.3 发动机罩单点辅具
为验证单点辅具是否对变形存在影响，采用无辅具状态单独电泳发动机罩进行验证。测量电泳前后的面差数据，结果如图3 所示。
由图3 可见，无辅具状态下发动机罩前沿面差变化与采用辅具时一致，均为发动机罩前沿中间拱起，两边角左低右高。说明发动机罩发生变形与使用辅具状态无关。
2.4 发动机罩焊装状态
