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摘要
针对车身内腔电泳膜厚不足导致生锈,而传统试错方法耗费大量成本、电泳工艺开孔缺乏科学依据等问题,提出了一种能实现车身电泳工艺孔正向设计的新方法——基于电泳仿真的区域分析法。首先基于法拉第电沉积理论,获取电泳过程中的电场、流场信息,搭建电泳电化学仿真环境,建立电泳过程数学模型;构建电泳基础试验模型及其仿真模型,通过试验和仿真结果对比以及参数迭代修正,反求得到对涂料沉积量影响较大的基本沉积参数数值;基于工程上对车身电泳关键区域的划分,确定大梁局部区域典型3层钣金结构为研究对象,构建了大梁局部区域简化结构的电泳电化学全耦合仿真模型,并验证了该模型的准确性。在此基础上,以工艺孔形状、大小为变量,以电化学分析为手段进行研究发现:开孔形状对电泳膜厚几乎无影响,而开孔面积对电泳膜厚有较大影响,分析得到膜厚衰变的数值规律,导出了大梁区域内腔电泳膜厚的安全系数。通过对加强板上双孔叠加效果的分析,进一步推导出该区域孔间距设计的安全系数。最后将量化的研究结果应用于某车大梁区域的结构更改,成功解决了该区域内腔生锈问题。
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单位湖南大学; 上汽通用五菱汽车股份有限公司; 汽车车身先进设计制造国家重点实验室
