五菱宏光樣車車身D柱焊接精度控制

張惠立

（上汽通用五菱汽車股份有限公司 技術(shù)中心，廣西 柳州 545007）

隨著公司快速發(fā)展，新產(chǎn)品新車型開發(fā)進程的不斷加快，軟工裝樣車制造會越來越多，樣車的制造品質(zhì)也會要求越來越高，因此，如何制造出高品質(zhì)軟工裝樣車的課題就擺在我們面前。高質(zhì)量、高品質(zhì)的樣車，離不開組成汽車的每一個高品質(zhì)零件，每一個高品質(zhì)零件的獲得，又是從零件開發(fā)到制造，全過程控制好每一個環(huán)節(jié)、每一個步驟的零件品質(zhì)。從零件的設(shè)計、開模沖壓、拼裝焊接以及總裝裝配，每一步都非常重要、非常關(guān)鍵。車身的焊接品質(zhì)好壞又是制造出高品質(zhì)樣車的關(guān)鍵一步，而車身的焊接品質(zhì)又與車身上每一個零件的焊接精度有密切的關(guān)系。在這里主要以五菱宏光樣車車身中的D 柱焊接精度為例，分析如何保證軟工裝樣車的零部件焊接精度，從而生產(chǎn)出高品質(zhì)的樣車。

1 D 柱焊合總成的結(jié)構(gòu)組成

五菱宏光樣車車身，由如下大部件焊合而成：下車體總成，左側(cè)圍總成，右側(cè)圍總成，頂蓋及五門一蓋等。

D 柱是依據(jù)習(xí)慣，將車身中重要的立柱，從前到后分為A、B、C、D 而得名。D 柱是位于車身最尾端的一根立柱，是組成五菱宏光側(cè)圍總成的重要焊合件之一。

該零件形狀比較特別，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，焊接精度比較難保證。

D 柱焊合總成，主要由D 柱上部外板、下部外板、下部內(nèi)板、尾門限位支架及部分螺母加強板焊合而成。具體見圖1。

圖1 D 柱焊合總成結(jié)構(gòu)圖

2 焊接精度的重要性

D 柱總成在車身中的作用非常重要。由于其位于側(cè)圍總成的最尾部，是安裝后燈總成的基座。若D 柱焊接精度差，不僅本身產(chǎn)生焊接變形，達不到設(shè)計要求，而且在與側(cè)圍外板焊合時，還容易造成側(cè)圍外板出現(xiàn)凹陷的品質(zhì)問題，同時還會影響到下一工序的焊接及其他總成的裝配。如影響其與頂蓋后橫梁搭接焊合，影響到頂蓋后橫梁與頂蓋的裝配及焊接，影響到后門總成的裝配工作，對尾門的安裝及尾門的裝配間隙也尤為重要。因此，保證D 柱總成的焊接精度，不單對D 柱焊合總成本身而言是非常重要的，對整個車身的焊接精度來說，也非常重要。

3 技術(shù)保證措施

影響D 柱焊接精度的因素是多方面的，主要有：工裝夾具的因素，有來料沖壓零件品質(zhì)的因素，有操作人員的操作方法因素等。

以下就是介紹在軟工裝造車過程中，如何解決這三方面的因素對D 柱總成焊接精度的影響，從而保證樣車的焊接精度。

D 柱的焊接精度分兩個部分：焊合總成本身的焊接精度，以及焊合總成與側(cè)圍外板、內(nèi)板焊合時的焊接精度。

3.1 D 柱焊合總成本身焊接精度的保證

為保證D 柱焊合總成本身的焊接精度，最好的方法就是制造精確的焊接夾具，在精確的焊接夾具保證下，才能制造出合格的D 柱焊合總成。

可是，在軟工裝制造階段，考慮到節(jié)約成本，以及條件限制，軟工裝夾具也不可能象正式工裝那樣非常精確。但為保證D 柱焊合總成的焊接精度，至少必須保證D 柱焊合總成幾個關(guān)鍵部位的焊接精度。因此，在軟工裝夾具的設(shè)計和制造時，首先要了解D柱的幾個關(guān)鍵部位，依照產(chǎn)品數(shù)模設(shè)計和制造出相應(yīng)的軟工裝夾具，保證焊合總成本身的焊接精度。

D 柱焊合總成的關(guān)鍵部位如圖2 所示。

圖2 D 柱焊合總成的關(guān)鍵部位

圖2 中A、B、C、D 這4 處，都是D 柱焊合總成的關(guān)鍵部位：

A 是與頂蓋后橫梁搭接關(guān)鍵部位；

B 是特征型面，是與側(cè)圍外板搭接關(guān)鍵部位；

C 是焊合總成與車架尾端梁及輪罩后護板焊合搭接關(guān)鍵部位；

D 是焊合總成與側(cè)圍內(nèi)板搭接關(guān)鍵部位。

這些都是軟工裝夾具必須控制的關(guān)鍵部位。

因此，在軟工裝夾具設(shè)計和制造時，著重考慮要控制好這4個部位的焊接精度，保證D 柱焊合總成焊完后A、B、C、D 這4個部位的坐標(biāo)值與理論設(shè)計值一致。軟工裝夾具如圖3 所示。

圖3 D 柱焊合總成夾具

基準(zhǔn)面A 和夾緊器1 的作用，是保證D 柱上外板夾緊后，A 處關(guān)鍵部位符合理論設(shè)計要求；

基準(zhǔn)面B1、B2、B3 和夾緊器2 的作用，是保證D柱下外板和下內(nèi)板零件夾緊后，B、D 兩關(guān)鍵部位符合設(shè)計要求；

基準(zhǔn)面C 和夾緊器3 的作用，是保證C 處關(guān)鍵部位符合設(shè)計要求。

由于軟工工裝夾具，只是在硬件設(shè)施上保證了D柱焊合總成的焊接精度，是焊合D 柱各零件的基本保證，但焊合總成的焊接精度，還會受到零件品質(zhì)以及人為操作的影響。軟工裝零件大部分都是軟模沖壓零件或手工制作零件，零件品質(zhì)也不是很好，對D柱焊合總成的焊接精度，有很大的影響。

因此，為保證D 柱焊合總成的焊接精度，在焊接操作時，還得有特殊的操作方法，具體如下：

（1）零件檢查、測量與修整。對D 柱每個零件焊合前，要用三坐標(biāo)測量儀對零件進行測量，及時對零件進行修整，保證零件符合設(shè)計要求；如D 柱下部內(nèi)板與下部外板也由于制造誤差，在B、C 處關(guān)鍵部位，經(jīng)常會出現(xiàn)離空不貼合的問題，這些都需要修整，保證其貼合。

（2）零件裝夾到位，保證每個零件與基準(zhǔn)面貼合。安裝D 柱上部外板時，必須關(guān)好夾緊器1，觀察上部外板關(guān)鍵部位A 處的型面與基準(zhǔn)面A 是否貼合，保證其貼合。安裝D 柱下部外板、內(nèi)板時，必須關(guān)好夾緊器2、3，觀察外板和內(nèi)板關(guān)鍵部位B、C、D 這3處部位是否到位，是否與基準(zhǔn)面B1、B2、B3、C 貼合。同時，觀察D 柱上部外板與下部外板搭接部位是否貼合，應(yīng)不存在離空。

（3）用三坐標(biāo)測量儀檢查測量。在每一件D 柱焊合總成完成焊接后，都必須用三坐標(biāo)測量儀對焊合總成的A、B、C、D 這4個關(guān)鍵部位進行測量，是否符合產(chǎn)品設(shè)計要求。檢測時，每一處的誤差不超過0.2 mm，在檢測合格后，才能開始下一件焊接。對不合格的，要及時修整合格。

3.2 焊合總成與側(cè)圍外板、內(nèi)板焊接精度的保證

首先必須有裝夾D 柱焊合總成與側(cè)圍外板、內(nèi)板的軟工裝夾具，只有軟工裝夾具作為基礎(chǔ)，才能保證焊合總成與側(cè)圍外板、內(nèi)板焊合的焊接精度。由于前面在保證D 柱焊合總成本身的焊接精度中，已了解D 柱總成的關(guān)鍵部位，因此，軟工裝夾具設(shè)計制造時，同樣須保證D 柱焊合總成與側(cè)圍外板、內(nèi)板焊接時A、B、C、D這4個關(guān)鍵部位的焊接精度，保證其在X、Y、Z 這3個方向的坐標(biāo)值與理論設(shè)計值一致（夾具如圖4 所示）。

圖4 D 柱焊合總成與側(cè)圍外板、內(nèi)板焊合夾具

定位銷1、2 的作用，是D 柱焊合總成的定位基準(zhǔn)，保證D 柱焊合總成的X、Y、Z 坐標(biāo)；

夾緊器1、2 作用，是夾緊D 柱上部外板，保證其與側(cè)圍外板、內(nèi)板的焊接精度；

夾緊器3、4 作用，是保證D 柱焊合總成B、D 處關(guān)鍵部位部與側(cè)圍外板、內(nèi)板的焊接精度，同時由于夾緊器3、4 在焊接側(cè)圍內(nèi)板時，前半部分與內(nèi)板干涉。因此，夾緊器3、4 的夾頭部分設(shè)計成可拆分的兩部分，在完成D 柱焊合總成與側(cè)圍外板的焊接后，可將前半部分的夾頭拆下（如圖5 所示）。

圖5 夾緊器3、4

在D 柱焊合總成與側(cè)圍外板、內(nèi)板的焊接過程中，除有了軟工裝夾具作保證外，焊接操作順序和操作方法對D 柱的焊接精度也有較大的影響，因此，還要有正確的焊接順序和操作方法。具體如下：

（1）在D 柱與側(cè)圍外板焊合時，裝夾D 柱焊合總成時一定先插入定位銷1、定位銷2。定位銷1 是控制D 柱焊合總成Y、Z 方向的尺寸，定位銷2 是控制D 柱上部內(nèi)板X、Y 方向的尺寸；

（2）關(guān)好夾緊器1、2、3、4、5，觀察D 柱焊合總成是否關(guān)夾到位，D 柱焊合總成與側(cè)圍外板是否有離空，保證D 柱焊合總成與側(cè)圍外板的焊合搭接面必須貼合。

（3）由于D 柱總成焊接后會出現(xiàn)焊接變形，因此，在D 柱總成夾緊后，還得用三坐標(biāo)來進行檢查測量，主要是D 柱總成的A、C 兩位關(guān)鍵部位，在保證D柱總成的A、C 兩部位合格后才能焊接（見圖6）。

（4）焊接時，必須先將D 柱焊合總成與側(cè)圍外板在B 處的搭接部分先焊，然后再焊其他部位，這樣容易保證D 柱總成的焊接精度（見圖6）。

圖6 D 柱焊合總成與側(cè)圍外板焊合完成圖

（5）在D 柱焊合總成與側(cè)圍外板焊合完成后，先將夾緊器3、4 中前半部分與側(cè)圍內(nèi)板干涉的夾頭拆下，再放入側(cè)圍內(nèi)板，最后將所有的夾具關(guān)夾好，保證側(cè)圍內(nèi)板與D 柱焊合總成搭接的部分不存錯位，才能焊合。

4 結(jié)束語

綜上所述，在五菱宏光樣車D 柱的焊接過程中，通過在工裝夾具、零件品質(zhì)和焊接操作這3個方面的控制，基本上保證了D 柱焊合總成本身的焊接精度及其與側(cè)圍外板、內(nèi)板焊接時焊合精度，保證五菱宏光樣車D 柱的焊接精度。舉一反三，可同樣用這種方法，來保證軟工裝樣車中其他零件的焊接精度，從而制造出高品質(zhì)的、滿足設(shè)計要求的樣車。

[1]陳裕川. 現(xiàn)代焊接生產(chǎn)實用手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2005.

[2]宋曉琳.汽車車身制造工藝學(xué)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2006.