寬體輕型客車尺寸匹配難點(diǎn)及對(duì)策

田克平，胡　敏，單永飛，陸辰一

（1.泛亞汽車技術(shù)中心有限公司，上海201201；2.上海大通汽車有限公司，上海200438）

Tian Keping1，Hu Min1，Shan Yongfei1，Lu Chenyi2

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寬體輕型客車尺寸匹配難點(diǎn)及對(duì)策

田克平1，胡敏1，單永飛1，陸辰一2

（1.泛亞汽車技術(shù)中心有限公司，上海201201；2.上海大通汽車有限公司，上海200438）

Tian Keping1，Hu Min1，Shan Yongfei1，Lu Chenyi2

摘要：承載式車身輕型寬體客車的尺寸匹配相比乘用車有很大的差異，這種車身結(jié)構(gòu)尺寸大、種類多，尺寸匹配很難控制。文中通過分析這類車身特點(diǎn)，對(duì)多方面的難點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)剖析，并介紹了相應(yīng)對(duì)策。

關(guān)鍵詞：寬體輕型客車；尺寸匹配；尺寸控制；承載式車身

0　引　言

汽車整車廠是一個(gè)總成模塊裝配廠，車身是唯一內(nèi)部制造的大總成。車身是整車的基礎(chǔ)，尺寸是基礎(chǔ)的保證，直接影響到風(fēng)噪、密封、美觀和裝配等[1]。尺寸匹配[2]是保證車身尺寸的重點(diǎn)工作。

隨著寬體輕型客車（以下簡(jiǎn)稱寬體輕客）不斷進(jìn)步，越來越向高性能、精細(xì)化方向發(fā)展，尺寸要求越來越高。承載式車身的寬體輕型客車有乘用車相似的車身特點(diǎn)：零件多、工序長(zhǎng)、工藝復(fù)雜以及尺寸控制難度大。相比乘用車，車身更大，變化更繁，零件更多，門蓋變化更復(fù)雜，生產(chǎn)批量更小，因此，尺寸匹配和控制難度更大。如何針對(duì)這些特點(diǎn)，有效化解這些難題，既要有豐富的尺寸控制經(jīng)驗(yàn)，又要充分掌握其背后的原因。文中以寬體輕型客車SVxx為例，結(jié)合乘用車特點(diǎn)，從5個(gè)方面一一進(jìn)行剖解。

1　車型變化多，投入精力大

寬體輕客平臺(tái)少，同平臺(tái)車型變化多。車型變化主要有3個(gè)方面：軸距、頂高、移門數(shù)量。包括：長(zhǎng)、短軸，高、中、低頂，單側(cè)、雙側(cè)、無移門?；窘M合有18種車型，圖1為SVxx4種基本車型。另外，座椅的不同布置導(dǎo)致地板的變化，右舵車前圍板不同，車型更多。這些車型獨(dú)立制造，而大量零件共用，相互影響，必須綜合考慮，投入精力大。由于車型多，同一時(shí)間開發(fā)的車型有限，時(shí)間跨度大，也給尺寸匹配增加了工作量和難度。

乘用車，同車型最多3種：轎車、旅行車和兩廂車。差異僅在后部，關(guān)聯(lián)零件少，相互影響少。另外，乘用車開發(fā)相對(duì)獨(dú)立，一次1個(gè)車型，開發(fā)間隔明顯，一般3個(gè)月以上，生產(chǎn)啟動(dòng)對(duì)尺寸匹配的壓力小。

對(duì)策：規(guī)劃減少車型種類，控制一次投產(chǎn)上市車型品種。

產(chǎn)品規(guī)劃時(shí)，采用大數(shù)據(jù)分析對(duì)目標(biāo)客戶分類，規(guī)劃車型。適當(dāng)減少品種，既降低開發(fā)成本，也降低了尺寸匹配的工作，更好地保證質(zhì)量，獲得客戶滿意。

投產(chǎn)時(shí)，選取1、2種產(chǎn)量大的車型，以此為基礎(chǔ)實(shí)施尺寸匹配，改進(jìn)零件，調(diào)整工裝，提升質(zhì)量，完成試生產(chǎn)。待尺寸穩(wěn)定后，分批推出后續(xù)車型。避免大量車型同步上市帶來精力分散，問題不清，原因不明導(dǎo)致的尺寸不穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)。

圖1　SVxx4種基本車型

2　拼接零件多，匹配復(fù)雜

寬體輕客車身尺寸大、車型變化多，零件數(shù)量增加，另外各車型產(chǎn)量小，為了成本控制、減少模具，總成靠拼接實(shí)現(xiàn)，因此車身分塊多、零件數(shù)量增加。如側(cè)圍，以短軸低頂為基礎(chǔ)，用高低向擴(kuò)展板、前后向延伸板等，派生出長(zhǎng)短、高低不同的總成，拼裝長(zhǎng)、短軸，高、中、低車身。圖2為SVxx側(cè)圍結(jié)構(gòu)示意，零件間的拼接，直接影響外觀和匹配尺寸，增加匹配和控制復(fù)雜性。

圖2　SVxx側(cè)圍外板分塊示意

匹配零件多，增加了下述3個(gè)方面的工作。

2.1零件數(shù)量多，匹配區(qū)域多

以SVxx側(cè)圍為例，側(cè)圍由很多零件拼接，增加了拼縫和門框的尺寸難度。如外板由5～8塊零件組成，增加了10項(xiàng)間隙、平整度的匹配要求。

乘用車一般為整體側(cè)圍，不存在類似零件間的匹配關(guān)系。

2.2匹配關(guān)系復(fù)雜，難度大

各種車型的零件組合，同一個(gè)零件在同一區(qū)域需要與幾個(gè)不同的零件匹配，必須兼顧。零件的修改難度更高，圖3為SVxx不同車型的D柱上外板，其與后側(cè)圍外板的拼接結(jié)構(gòu)。同一后側(cè)圍外板的上部與低頂、中頂、高頂?shù)腄柱上外板匹配，必須同時(shí)考慮3個(gè)零件尺寸，修改難度大。

圖3　SVxx不同車型的D柱上外板

乘用車通常一個(gè)零件同一區(qū)域與一個(gè)零件匹配，發(fā)生問題時(shí)調(diào)整和修改只需考慮單一要求。

2.3工裝復(fù)雜，調(diào)整難度大

在寬體輕客中同一套工裝切換生產(chǎn)不同總成，但各總成的尺寸偏差不盡相同，調(diào)整基準(zhǔn)或夾頭可能相互影響，因此調(diào)整工裝麻煩。如SVxx中同一總拼工裝拼裝的后門框Y向尺寸，高、中、低3種車型不同，中頂尺寸在公差內(nèi)，而高頂和低頂都偏大。

乘用車一般一套工裝生產(chǎn)一種車型，只影響一種總成的尺寸，發(fā)生問題通過調(diào)整工裝可以解決。

對(duì)策1：減少零件分塊，減少拼接結(jié)構(gòu)

零件分塊有利于產(chǎn)品的柔性和模具成本的控制，但過細(xì)的分塊對(duì)制造尺寸和表面質(zhì)量控制都不利，會(huì)增加制造成本和質(zhì)量成本。產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在前期模具成本和后期制造成本上綜合平衡，合理分塊。

對(duì)策2：工裝基準(zhǔn)采用墊片（Shim）結(jié)構(gòu)

基準(zhǔn)帶墊片的焊接工裝，方便調(diào)節(jié)，可以快速改進(jìn)局部尺寸，適合車身多樣的寬體輕客。從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)看，品種多、工裝共用的側(cè)圍特別適合帶墊片工裝，對(duì)改善各種車型的局部尺寸非常有效。

對(duì)策3：嚴(yán)格控制工裝尺寸

寬體輕客外板零件軟、拼接多、匹配面差由工裝決定，因此工裝必須嚴(yán)格標(biāo)定，控制精度。

3　門蓋結(jié)構(gòu)復(fù)雜，匹配調(diào)整難度大

汽車中，滑移門和后背門制造難度最大，這些區(qū)域集中了尺寸匹配、關(guān)閉力、密封和異響等要求，這些方面寬體輕客比乘用車更復(fù)雜。

3.1寬體輕客的滑移門組合多

不同車型，移門有高、中、低，有單側(cè)、雙側(cè)。同一移門需要與不同的側(cè)圍匹配，控制困難。如SVxx項(xiàng)目，同一個(gè)寬移門需要同時(shí)與高頂和中頂?shù)拈L(zhǎng)軸車身匹配，2種車型的門框偏差不同，匹配調(diào)整過程很長(zhǎng)。

3.2寬體輕客的尾門有對(duì)開式和掀背式兩種

對(duì)開式尾門，如圖4所示。左右門與側(cè)圍，中間門與門增加了匹配。另外，一邊門的調(diào)整會(huì)影響另一邊門的匹配。除了匹配，密封和開關(guān)力是一對(duì)矛盾，尺寸控制范圍很小。對(duì)開后門種類多，不同高度的門，鉸鏈位置相同，但匹配和功能的影響卻不同，通過調(diào)整鉸鏈位置的尺寸來改進(jìn)質(zhì)量很不容易。

3.3寬體輕客的門尺寸大，剛性差，控制困難

另外，調(diào)整安裝點(diǎn)尺寸對(duì)結(jié)果的影響也不一定能達(dá)到預(yù)期效果。

圖4　SVxx后門結(jié)構(gòu)示意

乘用車的滑移門和掀背式門尺寸較小，剛性好，匹配單一，有問題時(shí)尺寸改進(jìn)和調(diào)整容易。主要對(duì)策有2種。

對(duì)策1：避開滑移門設(shè)計(jì)

滑移門制造難度大，控制不好不僅有匹配問題，而且關(guān)緊力、密封都會(huì)受到影響，客戶抱怨多，售后成本高。因此必須充分評(píng)估自身設(shè)計(jì)和制造能力，沒把握就避開滑移門。很多公司的輕客車已經(jīng)沒有滑移門，雖然犧牲了顧客上下車的舒適度，失去了部分潛在的客戶，但質(zhì)量可以有效控制，客戶更加穩(wěn)定。

對(duì)策2：加大門的剛度

增加剛度，有利于控制尺寸穩(wěn)定，也有利于改善調(diào)整效果。

4　車身尺寸大，穩(wěn)定性難控制

寬體輕客的車身高，內(nèi)部無支撐，剛性差，尺寸不穩(wěn)。最高可達(dá)2m的車身，只有上下連接，整個(gè)車身是個(gè)巨大的四邊形車廂，尺寸很容易扭曲。集中在后門框，很容易變成平行四邊形，影響與門的匹配和功能。

乘用車的二廂車比三廂車尺寸更難控制，但高度和寬度較小，比寬體輕客穩(wěn)定。

對(duì)策1：設(shè)計(jì)上加強(qiáng)車身剛性，穩(wěn)定車身

設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)合寬體輕客高而大的特點(diǎn)，做好CAE分析，增加加強(qiáng)件以加固車身。圖5為SVxx增補(bǔ)加強(qiáng)板示意，加強(qiáng)側(cè)圍上、下聯(lián)接處的強(qiáng)度，如下部B、C、D柱與地板連接處和上部與頂蓋橫梁連接，避免車身太“軟”扭曲，穩(wěn)定尺寸。

圖5　SVxx增補(bǔ)加強(qiáng)板示意

對(duì)策2：識(shí)別功能尺寸[3]，重點(diǎn)控制

功能尺寸比主基準(zhǔn)下的尺寸對(duì)裝配和匹配要求更加直接，如底盤安裝尺寸，門框匹配尺寸等。在尺寸開發(fā)時(shí)，識(shí)別功能尺寸，在圖紙上落實(shí)，有利于后期控制。同時(shí)規(guī)劃測(cè)量系統(tǒng)，落實(shí)過程控制。

對(duì)策3：制造上設(shè)計(jì)整形工具，必要時(shí)整形車身

針對(duì)后門框容易發(fā)生偏斜問題，設(shè)計(jì)快速檢查樣架和整形工具。先用檢查樣架在線檢查，發(fā)現(xiàn)超差，實(shí)施整形，保證尺寸一致性，如圖6所示。

圖6　SVxx后門框測(cè)量樣架

5　小批量多品種，問題跟蹤困難

寬體輕客生產(chǎn)批量小，同種車生產(chǎn)間隔時(shí)間長(zhǎng)，尺寸跟蹤困難。改進(jìn)尺寸質(zhì)量需要數(shù)據(jù)的積累，寬體輕客品種多、單品種數(shù)量小，每天生產(chǎn)某單一車型量很小，采集數(shù)據(jù)少，對(duì)分析問題、查找原因進(jìn)而改進(jìn)質(zhì)量不利。例如在SVxx生產(chǎn)中有一個(gè)低頂尺寸問題需要解決，在接下來的4周都沒有生產(chǎn)，無法得到進(jìn)一步狀態(tài)數(shù)據(jù)，問題無法落實(shí)。等到4周后造車時(shí)，這個(gè)問題又沒有了。其實(shí)，這么長(zhǎng)的時(shí)間間隔，中間很多影響因素發(fā)生了變化，加上共用工裝，變化更多，狀態(tài)不可能與先前的一樣，對(duì)有效分析問題，找到對(duì)策和方案都不利，使質(zhì)量改進(jìn)的周期拖得很長(zhǎng)。

乘用車的車型少，產(chǎn)量大，有大量數(shù)據(jù)支持分析問題，特別是采用在線測(cè)量后，改進(jìn)的措施可以即時(shí)反饋，有效解決。

對(duì)策：合理安排生產(chǎn)

為保證有效解決問題，控制尺寸，在滿足市場(chǎng)需求上，集中安排同類車型的生產(chǎn)。有了足夠的車輛，滿足數(shù)據(jù)積累、狀態(tài)跟蹤和有效分析尺寸需要，以采取對(duì)策、反饋結(jié)果和穩(wěn)定質(zhì)量。

6　結(jié)束語(yǔ)

寬體輕型客車的尺寸匹配比乘用車復(fù)雜、困難，需要從產(chǎn)品規(guī)劃開始充分認(rèn)識(shí)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝開發(fā)和工裝設(shè)計(jì)中分析、考慮其特點(diǎn)，前期做好同步工程，平衡好成本、進(jìn)度和質(zhì)量，落實(shí)項(xiàng)目規(guī)劃。在實(shí)施階段，從基礎(chǔ)著手，關(guān)注每一個(gè)零件質(zhì)量，落實(shí)每一套工裝狀況，評(píng)估每一步工序能力，跟蹤每一組數(shù)據(jù)分析，嚴(yán)格監(jiān)控。只有這樣才能真正把寬體輕型客車尺寸匹配做精做好，保證生產(chǎn)階段尺寸穩(wěn)定和整車質(zhì)量。

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收稿日期：2015?10?16

文章編號(hào)：1002-4581（2016）01-0018-04

中圖分類號(hào)：U463.82+2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI：10.14175/j.issn.1002-4581.2016.01.005