车身防腐结构设计方法及应用分析

车身防腐结构设计方法及应用分析

摘要：随着汽车制造的越来越高，人们对汽车性能的要求也越来越多，尤其

是高质量的涂装外观和持久的耐腐蚀能力。如果车身基体金属发生腐蚀，可能会

影响到车身的强度与刚度；间接或者直接降低车身安全性能，导致车辆在碰撞时

候伤及司乘人员。车身防腐是一个系统工程，贯穿汽车设计到生产使用的整个生

命周期，以下重点从结构设计的角度提高车身防腐性能进行简要阐述。

关键词：车身；防腐结构设计；方法；应用

引言

随着近些年汽车发展越来越好，很多国产车型已出口到国外腐蚀环境比较严

峻的地区，客户不仅更加关注美观性，对车型的防腐性能要求也越来越高。目前

国内大多数汽车涂装厂使用葫芦线电泳，要满足6年外观无锈蚀、12年无腐蚀穿

孔及腐蚀引起的功能失效的防腐目标，需要在车型开发设计阶段，通过整车属性

防腐部门、产品工程、涂装同步工程及设备规划等同步参与，设定车型防腐等级

目标及干湿区，选择车身板材及规划涂装工艺以提前规避腐蚀问题，并结合电泳

白车身拆解、整车强化腐蚀试验结果评价，以达到防腐目标。

1车身结构设计不当腐蚀的情况分析

车身的结构设计是产品防腐质量的源头，也是问题产生的根源。电泳涂装在

白车身表面及空腔结构提供了最基础的防腐措施，但是结构设计不合理是降低防

腐能力引起车身腐蚀的主要原因之一，主要表现在以下几种类型：（1）沙石击

打区域存在裸漏钣金，无防护，表面漆层受到外物机械作用（碎石、泥沙撞击等）而划伤受损，导致腐蚀的发生，主要集中在车辆的底面和侧面；（2）车身内腔

电泳结构设计不合理，如涂装材料流通的电泳孔、排气孔、排液孔和间隙不合理，导致电泳泳透力差防护不良，降低防腐能力，主要集中在A、B、C柱下部及门槛

区域；（3）车身外部结构设计不当，存在封闭的沉台结构，导致泥水和盐积存

而无法排出，造成车身腐蚀；（4）未根据白车身排水的流向进行结构设计，如

前后流水槽的搭接结构，在搭接面存在渗水而产生锈蚀现象；（5）密封结构设

计不合理，在干湿分区密封面有渗水，造成锈蚀；（6）排水途径区域结构不合理，导致锈蚀或流黄水，外观容易被用户感知到。针对以上问题，在车身结构设

计过程中需要提前制定应对策略。

3车身防腐结构设计方法及应用

3.1外观锈蚀的控制设计

在车身外观面的钣金搭接部位设计时要考虑到钣金的搭接方式及部位，设计

上避免存在比较尖锐的角和边。因为在电泳涂装过程中，树脂阳离子在锐边结构

上的沉积速度慢，导致漆膜较薄，且附着力和机械强度差。因此，在进行产品设

计时尽量保证垂直外观可视区角度大于120°。

图一

尾门流水槽部位属于高可见区域，用户在开启后背门时容易被感知到。在设

计过程中需要注意以下几点；1、流水槽上下端搭接的分缝位置设计在坡度较大

的位置上，避免水滞留；2、分缝线需要设计在尾灯装饰板之下，避免锐变和焊

缝胶可见，同时可将大量水分流，起到遮蔽和保护锐边的作用。3、在分缝位置

的零件搭接保证顺水流方向设计搭接，避免呛水结构；

在设计外观开口区域时，需要规避湿区内腔锈水流出的风险，如门盖的排水孔、安装孔及其他开口处焊接边均有可能渗出锈水，对此类结构需进行引流设计。

为了避免车门锁扣、儿童锁开关处出现锈水的风险，识别出排水路径，并在

开口上方增加密封胶，改变了水流方向，杜绝水流从焊缝中渗透到可视区。

图二

3.2车身底部区域防护设计

在高速行驶状态下，砂石经常撞击到车身，被撞击部位被定义为石击区，石击区工作环境恶劣是发生锈蚀的高发区域，钣金材料一般应尽量把镀锌板作为首选，同时按要求对相应区域喷涂抗石击胶，石击胶主要成分为PVC。抗石击胶的湿膜厚度一般要求为0.6mm-1.5mm。石击区要求如图所示，一般分为3类：

重点保护区：受石击频率高，防护板不能完全遮蔽，需要喷抗石击胶。

正常保护区：石击较少，无特殊要求，应该喷涂抗石击胶。

非重点保护区：一般有电池包或者护板遮蔽，如果无特殊需求可以取消抗石击胶。

图三

除车身底部需要喷涂PVC外，在侧围下部区域也需要做抗石击防护，但是因为此处区域接近可视位置，对外观有一定要求，所以此处的PVC胶需要选用更细腻的材料，一般喷涂的厚度为0.3mm~0.6mm.

图四

3.3内腔电泳孔的设计

为了提升整车的结构刚度，白车身的重要传力路径都做成腔体结构，但是封

闭的腔体对电磁有屏蔽作用，十分影响电泳漆的附着，从而降低整车的防腐性能，所以优秀的车身腔体结构对排气、电泳排液、沥液、电池屏蔽等问题都有针对性

设计。

腔体的电泳设计根据工作环境的差异有所不同：

a、开闭件结构腔体的设计：发动机罩因为电泳出入槽排气的需求，需要在

机罩末端设计排气孔，一般高度保证2mm-3mm，电泳完成后需要用密封胶进行密封；

图五

后背门结构在顶端需要开排气孔，电泳完成后需要密封，在背门底部需要开

排液孔，

b、门槛腔体结构设计：门槛由于侧围外板与门槛间隙小，一般为5～7mm，

当钣金间隙小于10mm时电泳泳透力变差，所以门槛的电泳开孔直接影响外板的

电泳效果。门槛内板开电泳孔会与车内相通，需要增加堵盖，同时有密封失效风险。为降低涉水后漏水风险，需将电泳孔设计在地板面以下的门槛区域，电泳孔

为ø25mm，孔距为200mm。由于门槛内板开孔影响密封性，开孔数量受限。为了

保证侧围外板电泳效果，把电泳孔重点布置在门槛外板上。为了解决密闭腔体内

电磁屏蔽问题，一般电泳孔设计间距较小（≤150mm），孔径为ø25mm，同时尽量

让内外板上的电泳孔对齐。在经过工程设计中的计算机辅助工程（ComputerAidedEngineering,CAE）电泳模拟分析，侧围外板门槛处膜厚均达标，