【摘要】：電泳涂膜具有很高的防腐能力,是車身防腐的基礎(chǔ)。由于車身內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,相對于外表面而言,內(nèi)腔表面電泳涂膜上漆能力較弱,而車身內(nèi)腔電泳涂膜厚度不足將直接影響整車的防腐性能。工程上一般是通過試制樣車、剖解后發(fā)現(xiàn)車身電泳風(fēng)險區(qū)域。這種“試制—糾錯”的模式成本高、周期長,并且一旦涉及到設(shè)計更改,工程師一般是憑借經(jīng)驗,難以保證完全解決生銹問題。近年來電泳仿真技術(shù)的發(fā)展使得在設(shè)計階段預(yù)測內(nèi)腔電泳膜厚數(shù)值成為可能,但目前的工作都局限于應(yīng)用仿真工具進(jìn)行簡單分析和驗證,沒有形成規(guī)律性的結(jié)論來指導(dǎo)工程師進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計和更改。本論文針對車身內(nèi)腔電泳膜厚不足導(dǎo)致生銹,而傳統(tǒng)試錯方法耗費大量成本、電泳工藝開孔缺乏科學(xué)依據(jù)等問題,采用先整體后局部的分析方法,實現(xiàn)了車身電泳膜厚的精確計算,在此基礎(chǔ)上,提出了一種能實現(xiàn)車身電泳工藝孔正向設(shè)計的新方法—區(qū)域分析法,應(yīng)用該方法研究了工藝孔對內(nèi)腔膜厚的影響。首先,獲取電泳過程中的電場信息,搭建電泳電化學(xué)仿真環(huán)境,并通過電泳涂料沉積參數(shù)標(biāo)定基礎(chǔ)試驗和仿真,反求得到涂料的基本沉積參數(shù),為電泳仿真分析奠定了基礎(chǔ)。其次,建立了車身電泳數(shù)值分析模型,以車身整體的電泳宏觀分析結(jié)果作為輸入,進(jìn)行車身電泳關(guān)鍵區(qū)域的電泳微觀分析,實現(xiàn)了電泳膜厚的高效精確計算,將仿真分析膜厚與實車測量膜厚進(jìn)行對比,驗證了先整體后局部分析方法的可靠性,在此基礎(chǔ)上,基于數(shù)值分析獲得了內(nèi)腔電泳成膜過程。然后,構(gòu)建了大梁區(qū)域簡化結(jié)構(gòu)的電泳電化學(xué)全耦合仿真模型。以工藝孔形狀、大小為變量,以電化學(xué)分析為手段進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn):開孔形狀對膜厚影響較小、而開孔面積影響較大,并得到了膜厚衰變的數(shù)值規(guī)律,導(dǎo)出了內(nèi)腔電泳膜厚的安全系數(shù)。通過對雙孔疊加效果的分析,進(jìn)一步推導(dǎo)出孔間距的安全系數(shù)。最后,將量化的研究結(jié)果應(yīng)用于某車大梁區(qū)域的結(jié)構(gòu)更改,成功解決了該區(qū)域內(nèi)腔生銹問題,驗證了應(yīng)用區(qū)域分析方法的有效性。
[Abstract]:Electrophoretic coating has high anticorrosion ability and is the base of body anticorrosion. Because of the complexity of the internal cavity structure, the ability of electrophoretic coating is weak compared with the external surface, and the lack of thickness of the internal cavity electrophoresis coating will directly affect the anticorrosion performance of the whole vehicle. Engineering is generally through the trial production of the car, after dissecting the body electrophoretic risk area. This "trial-error correction" model has high cost, long cycle, and when it comes to design changes, engineers generally rely on experience to ensure that rust problems can not be completely solved. In recent years, the development of electrophoretic simulation technology makes it possible to predict the thickness of electrophoretic film in the design stage, but the current work is limited to simple analysis and verification using simulation tools. There are no regular conclusions to guide engineers in structural design and modification. In order to solve the problems of rusting caused by insufficient thickness of electrophoretic film in car body, traditional methods of trial and error cost a lot of cost and lack of scientific basis for the opening of electrophoretic process, the analysis method of whole and then local is adopted in this paper. The accurate calculation of body electrophoretic film thickness is realized. On the basis of this, a new method, region analysis method, is proposed, which can realize the forward design of body electrophoretic process holes. The effect of process holes on the thickness of inner cavity film is studied by using this method. Firstly, the electric field information in the electrophoretic process is obtained, and the electrophoretic electrochemical simulation environment is set up, and the basic deposition parameters of the coating are obtained by the basic experiment and simulation of the electrophoretic coating deposition parameters, which lays a foundation for the electrophoresis simulation analysis. Secondly, a numerical model of body electrophoretic analysis is established. The electrophoretic microanalysis of key areas of body electrophoresis is carried out with the result of whole electrophoretic macroscopic analysis as input, and the effective and accurate calculation of electrophoretic film thickness is realized. The simulation analysis of film thickness is compared with the actual measurement of film thickness, and the reliability of the method is verified. On the basis of this, the process of electrophoretic film formation is obtained based on the numerical analysis. Then, the electrophoretic electrochemistry full coupling simulation model of the simplified structure in beam region is constructed. With the shape and size of the process holes as variables, electrochemical analysis was used to study the film thickness. It was found that the open hole shape had little effect on the film thickness, but the open hole area had a great effect on the film thickness, and the numerical law of the film thickness decay was obtained. The safety factor of electrophoretic film thickness was derived. By analyzing the superposition effect of two holes, the safety factor of hole spacing is further deduced. Finally, the quantitative research results are applied to the structural change of a vehicle beam area, which successfully solves the problem of internal cavity rust in the region, and verifies the effectiveness of the applied area analysis method.
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U466

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本文編號：2183806