罗永龙，张孝强

（一汽轿车股份有限公司，吉林 长春 130012）

1 引言

随着人们对汽车外观细节的要求不断攀升，良好的外观和吸引人的目视效果能够提高一款产品的核心竞争力。汽车厂通过在车门框、门柱（A 柱、B 柱、C 柱、D 柱）上使用门框装饰条和贴黑色饰膜来扩大车窗和挡风玻璃的视觉效果，尤其是悬浮式车顶的出现增强了产品的运动感；为了实现悬浮式车顶的效果，各厂家采取不同的涂装工艺：喷漆、贴膜、盖板、门框装饰条；相对于其它的涂装工艺，车门贴膜工艺具有显著的价格优势，简化生产流程而且外观也达到较好的目视效果，所以很多汽车厂产品的内外表面都选择贴膜工艺，或者外表面选择盖板，内表面也选择贴膜工艺。随着各车型粘贴饰膜数量的增加，各生产厂的节拍也不断加快，手工粘贴饰膜十分影响节拍，使用贴膜辅具粘贴饰膜较手工粘贴优势明显：（1）很大程度缩短了操作工时，减少操作人员，提高了作业效率；（2）保证了饰膜粘贴质量的一致性；（3）降低饰膜粘贴的不合格率，降低生产成本。贴膜辅具按功能区别可分为定位辅具和导向辅具两种，定位辅具用于窗框外立饰膜的粘贴，导向辅具窗框内膜和外横等需滑动粘贴的饰膜。因此贴膜辅具的设计、开发和制作就显得尤为重要，从而满足规定节拍内将饰膜无任何缺陷的粘贴在车身的指定位置。

2 贴膜辅具分类及组成

2.1 贴膜辅具分类方式

贴膜辅具分类方式主要有两种方式，分别为按位置分类和按功能分类。

图1 门框贴膜效果

2.1.1 位置分类

贴膜辅具按位置分类主要分为前门横膜贴膜辅具，前门竖膜贴膜辅具，后门横膜贴膜辅具，后门竖膜贴膜辅具。

2.1.2 功能分类

贴膜辅具按功能分类主要分为导向贴膜辅具，定位贴膜辅具。

2.2 贴膜辅具组成方式

贴膜辅具主要由骨架塑料、扭簧、压簧、定位滚轮、定位销、饰膜安装压紧轮等构成。

骨架主体材料主要分为POM 和尼龙，其中POM 材质偏硬，而尼龙材质偏软且材质比较耐磨；扭簧与弹簧选择标准分为两部分：1.钢丝的线径；2.弹簧系数；定位滚轮多为海绵材质，海绵材质的软硬决定饰膜压紧的程度；定位销分为台型销，导向销和圆柱形销。

3 贴膜辅具自主设计制作

贴膜辅具开发设计考虑因素多难度大，可行性分析是开发设计的第一步，其中分为经济性分析和技术分析

3.1 贴膜辅具自主设计制作的可行性分析

汽车饰膜安装位置相对固定,主要是门框和门柱，对应的贴膜辅具种类也相对固定,每类辅具结构相似，这使贴膜辅具自主设计变得可行，贴膜辅具使用材料种类较少，便于加工，贴膜辅具完全可以自主加工制造。

3.1.1 贴膜辅具自主设计制作的经济性分析

多数汽车厂使用的贴膜辅具都是进口的，主要是由于贴膜辅具是由国外饰膜厂家制作，其设计经验丰富，设计的辅具更加合理，使用的材料坚固耐用，使用寿命长（可反复使用6 万次）等优点，但售价较高，平均每个辅具在1.2-1.5万元左右，其中进口贴膜辅具的费用主要由设计费、材料费和加工制造费，其中辅具设计费占总费用的85%左右，单一车型的一套辅具的费用约在15 万元左右，平均到单车成本上，一台使用辅具安装10 条饰膜的车型，其饰膜安装费就在2-2.5 元，成本较高。

贴膜辅具国产化可有效的降低贴膜成本，单个辅具的费用大概在0.5-0.7 万元，单一车型的一套辅具费用约在6 万元左右，具有良好的经济效益。

3.1.2 贴膜辅具自主设计制作的技术分析

贴膜辅具开发设计考虑因素多难度大，从哪下手设计辅具是面临的第一个问题。首先要系统的梳理贴膜辅具自主设计的问题，将问题细化，然后一个个解决。自主设计贴膜辅具主要需解决以下几个问题，首先什么样的饰膜安装需要制作辅具，然后是辅具需要实现什么样的功能，为实现功能需设计什么样的结构，最后辅具如何利用车身特点和饰膜的辅助实现饰膜安装。

3.2 贴膜辅具国产化设计

在设计辅具时，要根据产品数据识别出需制作辅具饰膜，根据饰膜尺寸和安装面，识别操作难度，确定所制造的辅具需要解决什么问题，起到什么功能。贴膜辅具起到的功能主要有定位、定向、导向和安装等功能。例如饰膜尺寸长度大于40cm，在粘贴时饰膜越往后越容易偏离，需开发定向功能辅具。饰膜整体尺寸大，粘贴时定位困难，需开发定位功能辅具。饰膜安装在弧面时，需开发导向安装辅具。

3.2.1 贴膜辅具材料选择

贴膜辅具主要有骨架、扭簧、压簧、定位滚轮、定位销、饰膜安装压紧轮组成。其中扭簧、压簧、定位销等配件的耐用度直接影响到贴膜辅具的使用寿命以及操作的一致性，因此贴膜辅具对骨架材料和弹簧和饰膜安装压紧轮要求较高。贴膜辅具的骨架材料根据辅具结构、使用环境和使用次数确定材料性能。现有贴膜辅具结构要求骨架材料尺寸安定性优和高机械强度。贴膜辅具使用环境是在一米高的车门上使用并且骨架材料与操作者的手时时接触，这就要求骨架材料质轻、耐冲击性好，并具有一定的耐腐蚀性。贴膜辅具要耐用，并稳定，一般都需要安装6 万份饰膜以上，这要求骨架材料具有一定的耐磨性和高疲劳强度。一般塑料可满足质轻，耐疲劳、耐腐蚀、耐磨性佳但其机械性能和尺寸稳定性差。改性工程塑料POM 能满足骨架材料的要求。扭簧和压簧使用次数高要求强度高抗疲劳性佳，扭簧还要求力学性能佳，SWPA材料弹簧能满足使用要求。饰膜安装压紧轮，既要保证和饰膜的全面接触，也要保证饰膜的受力达到19.6N 以上，还不能划伤饰膜和具有一定的耐磨性。尼龙轮套的硬度适中，可保证饰膜的受力面，满足使用要求。

3.2.2 辅具结构设计

贴膜辅具一般由三部分构成：贴膜辅具与饰膜连接部分、贴膜辅具与车身连接部分、贴膜辅具功能部分。

贴膜辅具功能不同，其三部分组成结构也不同，根据辅具功能选取相应的结构。贴膜辅具与饰膜连接部分有三种结构：定位功能单定位销连接，定位定向双定位销连接，导向功能弹簧夹板饰膜与背纸分离结构；贴膜辅具与车身连接部分，定位功能采用弹簧夹紧门框的结构；导向功能使用导向轮采用弹簧夹紧的结构，根据辅具导向过程的受力分析，选取相应的弹簧结构，压簧还是扭簧。辅具功能部分与具体车型具体结构有关。饰膜定位大多采用定位销、定位面的结构，导向采用导向尼龙轮压紧饰膜的机构，贴膜辅具根据不同功能选取相应的结构。

3.2.2.1 贴膜辅具定位设计

辅具分为定位和导向两种，定位辅具对定位精度要求很高，直接影响饰膜粘贴质量，定位辅具的设计原理为“两销三面”的设计方式，很多定位销采用双主定位的形式进行设计，此设计可以确保饰膜的尺寸，但由于过定位的出现，导致操作者在使用过程中，容易出现卡膜等操作难的现象，因此本贴膜辅具使用的两销指的是主定位销和辅助定位销，其中定位销一般设计为销带面的形式，因为销带面会保证定位的准确性，销确定X 和Z 方向的特性值，而面一般控制Y 方向的尺寸，有利于饰膜的定位；此外两个销一个为圆销，一个为长圆销。其中圆销为主定位，椭圆销为辅助定位，以此确保定位的准确性以及操作性。定位辅具具有多方向的调整形式，来保证定位精度。辅具上的饰膜定位托块具有横向和纵向的调整余量，调整范围不会太大，一般在1cm 内，适合饰膜的微调，主要定位还是需要辅具本身确定。

定位辅具安装到车窗上后需要保证无松动，定位辅具一般有三处定位点。

图2 定位辅具在车窗上定位效果

3.2.2.2 导向辅具定位设计 导向辅具需要在窗框上滑动来粘贴饰膜，导向辅具要求与钣金咬合紧密，滚轴在辅具滑动过程中与钣金贴合完美。导向辅具可调整只有一个位置。

3.3 辅具与饰膜、车身匹配

图3 饰膜为辅具制作的连接部分和定位销孔

贴膜辅具是把饰膜安装到车身上的工具，它与饰膜和车身的匹配非常关键。辅具结构确定后需要饰膜为其制作连接部分和确定饰膜的背纸切割线位置。如定位辅具的饰膜得为辅具制作饰膜连接部分，并在膜上打定位销孔。导向辅具的饰膜背纸切割线需根据辅具在车门框的安装位置确定。饰膜的定位孔开孔位置与车身门框结构有关。当饰膜安装位置结构复杂，贴膜辅具受安装位置限制，有些功能难以实现时，饰膜要在最外层增加一层辅助层，当饰膜安装到指定位置后，揭除辅助层。

图4 饰膜为辅具制作的定位孔

3.4 贴膜辅具自主设计制作的难点分析

饰膜主要起到的是装饰作用，所以就对饰膜的安装精度和安装美观度都有较高要求，并且还要在规定节拍内完成贴膜操作，所以就对贴膜辅具功能要求较高，这使贴膜辅具设计困难。贴膜辅具设计不是孤立的，需考虑操作者的使用习惯、饰膜和车身的安装位置特点，根据安装位置特点设计辅具。

贴膜辅具看似使用材料种类较少,但对材料硬度、耐磨等性能要求苛刻，尤其是骨架塑料、弹簧和饰膜安装压紧轮，材料选择有难度。

贴膜辅具使用范围窄，国内汽车辅具制造厂家对这种粘贴性工具设计无经验，对饰膜、车身安装位置和贴膜操作习惯都不了解，国内汽车辅具厂家很难完成贴膜辅具的设计。

4 贴膜辅具自主设计问题解决

4.1 饰膜褶皱

4.1.1 饰膜因素

窗框饰膜与钣金的弯曲度不一致，即饰膜随型不好。保证饰膜与钣金高度的吻合非常重要，否则在使用辅具贴膜时，很容易出现辅具卡膜导致饰膜褶皱报废的现象。

饰膜设计时要充分考虑窗框钣金的弯曲度，对于存在两个及以上弯曲度的窗框钣金，饰膜需要有合适的弯曲度以保证贴合时不出现褶皱。

4.1.2 辅具因素

辅具在窗框上运行过程中滚轴与钣金表面出现分离，此情况多出现在钣金形状弯曲较大的情况，滚轮之间距离过大就容易出现辅具运行中出现一端翘起导致滚轴脱离钣金的情况，进而导致饰膜出现褶皱。

对于弯曲较大的窗框，辅具设计时可以通过减小两个滚轮之间的距离，来保证辅具滚轴和钣金贴合严密。

4.1.3 人为因素

操作者的操作在饰膜的粘贴过程中起到至关重要的作用，辅具的使用者需要有一个适应的过程，包括辅具运行速度、辅具的受力方向，尤其在钣金弯角处，运行速度过快很容易导致卡膜出现褶皱。

人为因素可通过前期培训解决，操作者逐渐掌握辅具使用和饰膜粘贴过程中的注意事项，即可消除人为因素带来的褶皱问题。

4.2 露点

露点一般相对比较隐蔽，对于深颜色的车来说，露点不会被轻易发现，而对于浅颜色的车露点将会很容易暴露。

4.2.1 饰膜交接处

两条饰膜的交接处易出现露点问题，尤其是两条饰膜成垂直关系时，交接处饰膜翻卷贴合至钣金内侧，拐角处钣金容易出现漏点，浅颜色车身较容易识别。两条膜交接时需要考虑两个问题，一是露点，二是边角褶皱。

相互交接的两条饰膜长度要适中，饰膜交接处相互搭接留有的余量也要适中，才能够保证不露点的同时也不出现褶皱。

4.2.2 三角窗位置

窗框前端三角窗处后续会安装三角形盖板，有些车型后端也会有三角形盖板。而三角窗一般是焊接到窗框上的，则导致饰膜形状在此处不能与窗框一致。由于盖板与窗框钣金贴合时会出现缝隙，不可能无缝隙严密贴合，此时容易出现漏点。

三角窗处要把握好饰膜形状长度和宽度，保证此处尽可能的包裹覆盖完全，保证三角盖板安装后不会出现露点。如果存在饰膜不能达到完全包裹情况，需对三角窗盖板进行整改，与饰膜配合避免漏点的出现。

5 小结

贴膜工艺是涂装工艺中的“压轴”工艺，饰膜起泡、露点等质量问题在总装评审中属于常发项，因此贴膜辅具的设计以及定位的稳定性至关重要。