重點(diǎn)鈑金零件尺寸精度的調(diào)試和匹配探討

朱彬　費(fèi)文錚

摘 要： 鈑金零件精度是保證白車身精度的基礎(chǔ)，重點(diǎn)鈑金零件精度會(huì)影響整車零部件裝配。在新車型階段如何進(jìn)行重點(diǎn)鈑金零件尺寸精度的調(diào)試和匹配工作，對(duì)白車身的精度有著非常關(guān)鍵的作用。本文結(jié)合作者在重點(diǎn)鈑金零件精度提升和白車身精度培育過(guò)程的實(shí)踐體會(huì)，從尺寸同步工程，鈑金零件的精度調(diào)試流程，單品改善，夾具調(diào)試 ，匹配檢證和工序變化量等方面做了闡述，探討了重點(diǎn)鈑金零件精度調(diào)試和匹配方法。

關(guān)鍵詞：鈑金零件；尺寸精度；夾具調(diào)試；匹配檢證

1 引言

隨著時(shí)代的發(fā)展，新車型開(kāi)發(fā)周期越來(lái)越短，安全性能要求越來(lái)越高，鈑金零件結(jié)構(gòu)也越來(lái)越復(fù)雜。新車型導(dǎo)入階段，鈑金件尺寸精度的調(diào)試和匹配就是對(duì)影響總成零件精度的單品、工裝、工藝進(jìn)行精度和過(guò)程確認(rèn)，找到精度缺陷原因并制定臨時(shí)對(duì)策和永久對(duì)策，最終解決尺寸問(wèn)題達(dá)成量產(chǎn)尺寸質(zhì)量要求的系統(tǒng)高效的品質(zhì)培育活動(dòng)。

2 尺寸同步工程

零件的尺寸同步工程，是零件尺寸精度的先期規(guī)劃，能夠避免后期尺寸精度風(fēng)險(xiǎn)，決定了后續(xù)零件精度調(diào)試和匹配的工作重心。尺寸同步工程主要的內(nèi)容包括數(shù)模理論間隙檢查，定位基準(zhǔn)設(shè)置，尺寸公差定義等。

2.1 零件數(shù)模檢查：

對(duì)零件數(shù)模進(jìn)行干涉檢查，分析定位基本、相臨、通過(guò)性，檢查精度調(diào)整方便性，避免后續(xù)總成零件精度匹配問(wèn)題。如相鄰零件R角是否合理，是否存在干涉風(fēng)險(xiǎn)等。

2.2 RPS合理性和延續(xù)性檢查：

保證零件定位基準(zhǔn)完整性。對(duì)所有定位基準(zhǔn)塊，基準(zhǔn)銷進(jìn)行檢查，保證重點(diǎn)夾具必要支撐壓緊點(diǎn)無(wú)缺失。

保證總成零件定位基準(zhǔn)與單品基準(zhǔn)一致性?？偝闪慵A具主要定位基準(zhǔn)孔、基準(zhǔn)面和單品零件定位基準(zhǔn)設(shè)置一致。

2.3 GD&T合理性和延續(xù)性檢查：

保證GD&T基準(zhǔn)準(zhǔn)確有效。確認(rèn)檢具基準(zhǔn)、檢測(cè)點(diǎn)是否合理，檢查零件的測(cè)量方案是否合理。

保證GD&T與RPS基準(zhǔn)一致性。檢查單件和總成零件基準(zhǔn)是否在延續(xù)性，總成零件和白車身定位基準(zhǔn)是否存在延續(xù)性。

保證零件公差設(shè)置合理。對(duì)GD&T理論設(shè)置的公差進(jìn)行檢查，保證偏置公差設(shè)置完整有效。

案例：如圖1所示，前縱梁分總成由前縱梁外板、前縱梁內(nèi)板、前縱梁后板3個(gè)分總成焊接而成。焊接過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)干涉導(dǎo)致裝配困難，分總成零件無(wú)法放在夾具上焊接生產(chǎn)。如

向一個(gè)方向移動(dòng)0.5 mm。

3 總成鈑金零件精度調(diào)試流程

白車身由上百個(gè)鈑金零件焊接組成，左右前縱梁總成等復(fù)雜的零件需要投入大量的資源進(jìn)行精度調(diào)試和匹配工作。為提升總成零件精度調(diào)試效率，需要建立鈑金零件調(diào)試流程。通過(guò)對(duì)單品精度檢證和焊接過(guò)程跟蹤，明確單品、夾具和焊接工藝問(wèn)題點(diǎn)，明確臨時(shí)返修對(duì)策，制定恒久方案，減少總成零件品質(zhì)培育時(shí)間。圖4為左右前縱梁總成精度調(diào)試流程。

3.1 沖壓?jiǎn)纹肪劝盐?/p>

調(diào)試前，需要準(zhǔn)備重要沖壓?jiǎn)纹泛蚐UB件精度報(bào)告，精度報(bào)告包括孔、面、修邊具體的精度數(shù)據(jù)。

致，使用水性筆在零件重要區(qū)域標(biāo)示數(shù)據(jù)。

若發(fā)現(xiàn)沖壓?jiǎn)纹肪却嬖诔睿鑼?duì)單品不合格部位進(jìn)行返修，若單品無(wú)法返修，需適配返修與之配合的對(duì)手零件。零件返修完成后，使用水性筆在零件返修區(qū)域標(biāo)示數(shù)據(jù)，試裝驗(yàn)證返修前和返修后總成精度的改善效果，為模具修改或夾具調(diào)整提供依據(jù)。

3.2 焊接生產(chǎn)過(guò)程跟蹤

為了查找總成精度超差的原因，需要對(duì)焊接生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行跟蹤。

在焊接生產(chǎn)過(guò)程，需要確認(rèn)夾具是否與零件干涉，檢查零件與零件配合是否存在間隙過(guò)大或干涉等。確認(rèn)能否通過(guò)調(diào)整夾具改善總成零件精度。

在焊接生產(chǎn)過(guò)程，同時(shí)需要確認(rèn)并消除焊裝工藝對(duì)總成精度的影響，包括焊接順序的確認(rèn)和改善，焊槍加壓角度的確認(rèn)和改善等。

4 單品零件精度提升

利用三坐標(biāo)、單品檢具、總成檢具對(duì)單品零件主要的定位孔、定位面以及功能面進(jìn)行精度檢測(cè)，明確精度超差位置，調(diào)查原因，制定改善對(duì)策。

某車型前縱梁后板Y向精度改善案例。使用激光測(cè)量?jī)x掃描前縱梁后板單品實(shí)際零件，通過(guò) Ployworks軟件進(jìn)行虛擬匹配，發(fā)現(xiàn)實(shí)際零件側(cè)壁外張2mm，如圖5所示。利用 CAE軟件進(jìn)行回彈補(bǔ)償分析，根據(jù)實(shí)際回彈量對(duì)OP50翻邊OP60整形工序補(bǔ)償修模，改善沖壓?jiǎn)纹肪取?/p>

5 夾具調(diào)試

夾具調(diào)試是在焊接試制過(guò)程中，檢證夾具與零件、零件與零件配合狀況，找出干涉的位置和配合間隙大的位置，通過(guò)夾具問(wèn)題點(diǎn)的改善和夾具墊片的調(diào)整提升總成零件尺寸精度。步驟如下：

①將零件按照工藝要求安裝在夾具上，在夾具夾緊狀態(tài)下，確認(rèn)零件在夾具上定位是否穩(wěn)定，定位基準(zhǔn)是否貼合，目視或使用塞尺確認(rèn)夾具基準(zhǔn)銷、基準(zhǔn)面、壓塊是否與零件干涉，檢查零件與零件配合是否存在間隙過(guò)大或干涉。

②使用油漆筆劃出配合間隙或干涉部位，并確認(rèn)相關(guān)配合零件的精度數(shù)據(jù)，分析零件該部位精度對(duì)間隙或干涉是否存在影響。

③將零件干涉部位打磨返修，再次將零件安裝在夾具上，檢查零件與零件、零件與夾具配合狀態(tài)。記錄問(wèn)題點(diǎn)，記錄打磨返修量。

④若單品超差無(wú)法修改或焊接工藝影響無(wú)法消除，確認(rèn)能否調(diào)整夾具消除零件與零件配合間隙或干涉點(diǎn)，確認(rèn)能否通過(guò)夾具反變形調(diào)整改善總成零件精度。

⑤在調(diào)試過(guò)程中，需要確認(rèn)夾具夾緊順序的影響，通過(guò)調(diào)整氣缸的進(jìn)排氣量或控制邏輯調(diào)節(jié)夾頭的夾緊順序，避免夾緊順序影響零件精度的一致性。

總成零件焊接完成后，跟蹤人員輸出現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題清單和夾具調(diào)整履歷，制定恒久改善對(duì)策和詳細(xì)改善計(jì)劃。

6 匹配檢證

左右前縱梁總成等復(fù)雜零件檢具設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮具備匹配解析功能。在模擬車身

裝配的情景下，總成檢具不僅要對(duì)主定位孔、定位面、功能面進(jìn)行間隙段差檢測(cè)，同時(shí)總成檢具也要具備匹配解析功能。如圖6所示，總成檢具通過(guò)可拆卸機(jī)構(gòu)能夠把相關(guān)單品和工序件在檢具上夾緊固定，能夠確認(rèn)單品和工序件配合部位的間隙和干涉點(diǎn)，能夠通過(guò)檢測(cè)型塊對(duì)工序件進(jìn)行精度測(cè)量，以確定工序的變化量，明確導(dǎo)致不良的工序和影響因素。

7 工序變化量檢證

工序變化量檢證是將零件安裝在夾具或總成檢具上，對(duì)每道工序零件的精度進(jìn)行測(cè)量，以確認(rèn)前后工序之間精度的變化量。步

④通過(guò)總成零件、各分總成和單品精度數(shù)據(jù)對(duì)比分析，確定各工序零件精度的變化量，找出與單品精度、夾具、焊接工藝的關(guān)聯(lián)，確定原因?qū)Σ?，制定改善?jì)劃。

案例：圖9為某車型前縱梁工序變化量驗(yàn)證結(jié)果。

綜上所述，重點(diǎn)鈑金零件尺寸精度的調(diào)試和匹配，主要是通過(guò)尺寸同步工程避免后期尺寸精度風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)建立流程提升調(diào)試效率，通過(guò)匹配檢證和工序變化量發(fā)現(xiàn)零件、夾具和焊接工藝問(wèn)題點(diǎn)，通過(guò)單品精度提升、夾具調(diào)試和焊接工藝改善消除工藝工裝問(wèn)題點(diǎn)，從而使總成零件精度提高和白車身尺寸精度問(wèn)題點(diǎn)消除，最終達(dá)到量產(chǎn)品質(zhì)要求。

8 結(jié)束語(yǔ)

重點(diǎn)鈑金零件尺寸精度提升是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。我們需要制定合理的調(diào)試和匹配方法，采用先進(jìn)的分析技術(shù)和測(cè)量設(shè)備進(jìn)行綜合控制，如力學(xué)CAE分析，尺寸鏈3DCS校核，虛擬匹配技術(shù)運(yùn)用，尺寸偏差大數(shù)據(jù)實(shí)施研究等，在新車型品質(zhì)培育階段更加有效地提升重點(diǎn)鈑金零件尺寸精度。

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