三廂車型后風(fēng)窗平整度落差分析及解決

■ 韓憲兵

1. 概述

三廂車型中后風(fēng)窗玻璃與車身匹配，經(jīng)常會受到Audit評審（國際通用汽車質(zhì)量評定審核方法）的抱怨，是總裝后風(fēng)窗匹配問題中的一個重點(diǎn)，也是一個難點(diǎn)。后風(fēng)窗匹配問題一般包含幾個方面，其中有后風(fēng)窗玻璃和車頂之間的平整度和縫隙；后風(fēng)窗玻璃和兩側(cè)側(cè)圍之間的平整度和縫隙等。本文以新桑塔納為例，主要討論在項(xiàng)目起步生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的后風(fēng)窗玻璃和車頂之間平整度落差問題。

該匹配問題涉及因素較多，如單件尺寸、焊接過程等影響，因此，在分析該問題時也需要更多的過程跟蹤，跟蹤每一個階段工藝對于該問題的影響。

2. 問題描述

總裝Audit評審抱怨車頂與后風(fēng)窗玻璃在右側(cè)四分之一處平整度落差偏小，僅有1.0～1.5mm，具體位置如圖1所示。而實(shí)際理論設(shè)計(jì)狀態(tài)的車頂與后風(fēng)窗Z向平整度落差理論值為2.4mm，公差為±0.8mm，如圖2所示。

3. 問題分析

（1）魚刺圖 對于車頂與后風(fēng)窗平整度落差問題，涉及造型因素、車身零件、總裝零件及過程控制四大因素，具體分析影響因素，如圖3魚骨圖所示。接下來我們就按照魚骨圖所列的影響因素來具體分析排除，從而找到最主要的影響因素。

（2）造型設(shè)計(jì) 通過查驗(yàn)后風(fēng)窗玻璃PDM裝配說明書，發(fā)現(xiàn)玻璃裝配流程控制沒有問題。DMU數(shù)據(jù)做了三個截圖，車頂和玻璃之間的落差也都在理論落差2.4mm左右。同時檢查了數(shù)據(jù)中的墊片位置，設(shè)計(jì)也是合理的，不存在由于墊片位置不合理導(dǎo)致玻璃扭曲的情況。具體如圖4～圖6所示。

圖1 缺陷具體位置

圖2 車頂和玻璃理論設(shè)計(jì)狀態(tài)

（3）總裝零件分析 在排除理論設(shè)計(jì)問題后，首先需要排除總裝零件是否有問題。在魚骨圖中羅列了很多總裝零件因素，其實(shí)對于我們總裝分析來說很簡單，只要分析玻璃總成的尺寸狀態(tài)就可以了，因?yàn)楣?yīng)商提供的是玻璃總成零件。

對于玻璃總成的尺寸檢查也很簡單，直接把玻璃總成按照裝車要求在cubing（匹配樣架）上測量的狀態(tài)即可反映玻璃的尺寸偏差。但是該處要注意以下幾點(diǎn)：①實(shí)際裝車的玻璃墊塊位置是否與cubing上墊塊位置相同。

通過玻璃總成在cubing上的檢查，發(fā)現(xiàn)玻璃總成尺寸沒有問題，與車頂匹配區(qū)域的玻璃尺寸在0.1～0.6mm波動，總裝零件的因素可以排除，具體如圖7所示的報告。

（4）車身零件分析 對于文中出現(xiàn)的平整度問題，既然已排除了總裝件的問題，那基本上可以肯定是來自于車身區(qū)域，接下來需要進(jìn)一步分析車身零件的具體影響。

影響車頂和玻璃之間平整度的直接因素有兩個：一是玻璃墊塊匹配面和車頂型面之間的Z向落差是否有變動；二是白車身中車頂與玻璃匹配區(qū)域的平整度Z向尺寸。

圖3 過程因素魚骨圖

圖4 玻璃裝配說明書

圖5 DMU模型截圖

首先，檢查墊塊匹配面和車頂之間的Z向落差，從批量車中選取五臺車的報告，為便于比較，把車頂?shù)钠秸群推ヅ涿娉叽绶旁谝粡垐D里，如圖8所示。從這五臺車中可以看出，車頂型面平整度和墊塊匹配面的Z向落差都是0，并且四個墊塊位置之間的落差也沒有波動，由此可以排除Z向落差的影響。

圖6 墊片位置示意

圖7 玻璃總裝件在c u b i n g上的測量報告

其次，檢查白車身測量報告中車頂平整度尺寸。圖9是白車身常規(guī)報告中的測量點(diǎn)平整度的15臺份趨勢統(tǒng)計(jì)圖，紅色為平均值。從圖中可以清楚的看出在右側(cè)1/4處車頂平整度是偏低的，與實(shí)車缺陷狀態(tài)是一致的，所以問題就鎖定在了白車身車頂?shù)钠秸瘸叽缟稀?/p>

盡管找到了問題產(chǎn)生的最直接原因，但是需要分析這個尺寸偏差具體來自哪里，才能對癥下藥，進(jìn)行尺寸優(yōu)化。

首先，我們需要排除車頂單件、后橫梁及后橫梁支架單件的尺寸，通過檢查測量報告，發(fā)現(xiàn)車頂、后橫梁及后橫梁支架單件尺寸都在公差以內(nèi)，具體如圖10～圖12所示。由此可以斷定，白車身在車頂區(qū)域的Z向平整度超差來自于焊接過程。

（5）過程分析 前面已經(jīng)排除了單件對于白車身車頂?shù)腪向平整度超差的影響，因此該尺寸超差必然來自于焊接過程，經(jīng)過過程分析我們發(fā)現(xiàn)會影響到該處尺寸的過程有兩個方面：①AFO4340工位的車頂激光焊。②AFO4470工位車頂后部翻邊面與橫梁搭接面焊接。

從圖13、圖14中可以看出，AFO4340工位中的焊接信息有以下幾點(diǎn)：①前風(fēng)窗區(qū)域的兩個定位焊點(diǎn)。②兩側(cè)激光焊。③后風(fēng)窗區(qū)域的兩個定位焊點(diǎn)，而AFO4470工位中和本文中分析問題有關(guān)的焊接信息就是后風(fēng)窗區(qū)域的16個補(bǔ)焊焊點(diǎn)。

我們需要判斷具體的缺陷是從哪個階段產(chǎn)生的。由于后風(fēng)窗區(qū)域的尺寸受零件、焊接過程影響較大，需要每一個階段過程后都能對其進(jìn)行評價，這樣才能更加快速地判斷缺陷的來源，按照正常的分析流程我們可以抽取各個階段的分總成進(jìn)行分析測量，但這種方法會耗費(fèi)很多時間并占用測量資源。為提高分析效率，快速判斷缺陷出現(xiàn)在哪個階段，我們設(shè)計(jì)并應(yīng)用了一套輔助檢具對車頂?shù)钠秸冗M(jìn)行評價，如圖15所示。

圖8 車頂玻璃匹配面和墊片匹配面Z向落差對比

圖9 白車身車頂尺寸Z向平整度

圖10 車頂單件尺寸

圖11 車頂后橫梁單件尺寸

通過過程跟蹤發(fā)現(xiàn)AFO4340車頂激光焊車頂右側(cè)問題處確實(shí)平整度變低了，落差有1mm，但超差程度并沒有總拼結(jié)束后那么嚴(yán)重。而后發(fā)現(xiàn)AFO4470補(bǔ)焊工位車頂后部翻邊面與橫梁搭接面焊接后車頂后部位置會變低，對問題造成了更加不利的影響，具體的過程分析如圖16所示。

AFO4340工位焊接過程中的影響因素較多，所以只能是逐個排查，所以調(diào)整次數(shù)和跟蹤狀態(tài)的車輛就比較多。我們設(shè)計(jì)的簡易檢具發(fā)揮了很大的作用，能快速地支持在線的評價尺寸的好壞。

在跟蹤過程中我們發(fā)現(xiàn)在AFO4340激光焊以及后風(fēng)窗定位焊之后，后風(fēng)窗區(qū)域的車頂搭接面和后橫梁有很大的間隙。在AFO4470補(bǔ)焊過程中，后部翻邊面有夾具和兩個定位焊點(diǎn)定位，這個間隙不能釋放便會被擠壓移動到右側(cè)的四分之一位置。而在我們調(diào)整和試驗(yàn)的過程中，車頂Z向平整度其缺陷也一度移動到左側(cè)，如圖17所示，也間接驗(yàn)證了我們的猜想。

對于為何車頂橫梁會與車頂翻邊面有間隙的問題，我們分析測量了一臺還沒有焊接車頂?shù)倪^程車Aufbau1，最終找到了引起車頂Z向平整度落差的原因來自于Aufbau1之后的后橫梁Z向偏低2mm，如圖18所示。

圖12 后橫梁支架單件尺寸

圖13 AFO4340工位焊接信息

圖14 AFO4470工位后風(fēng)窗補(bǔ)焊信息

圖15 車頂平整度簡易檢具

4. 夾具調(diào)整及問題解決

前面我們已經(jīng)排除了后橫梁單件和后橫梁支架單件的尺寸影響，因此可以引起Aufbau1后橫梁Z向偏低2mm的原因來自于夾具工裝及焊接過程。

圖16 車頂平整度過程分析

圖17 調(diào)整過程中車頂后部平整度尺寸

圖18 Aufbau1 后橫梁Z向尺寸

圖19 夾具調(diào)整后車頂平整度

首先，我們檢查機(jī)器人的焊接姿態(tài)，調(diào)整了焊槍的姿態(tài)和焊槍平衡缸壓力，避免了由于焊槍姿態(tài)導(dǎo)致零件變形的情況；然后往上調(diào)整兩個橫梁支架在側(cè)圍內(nèi)板上的Z向尺寸，同時控制兩個側(cè)圍內(nèi)板總成在合攏工位時的Y向開檔尺寸，最后Aufbau車頂平整度穩(wěn)定在中間偏高的形狀如圖19所示，最終解決了后風(fēng)窗玻璃與車頂?shù)钠秸嚷洳顔栴}。

5. 結(jié)語

針對三廂車開發(fā)過程中常見的后風(fēng)窗玻璃與車頂平整度落差抱怨問題，主要應(yīng)用了魚骨圖和過程跟蹤的方法一步步排除了設(shè)計(jì)造型、總裝零件、車身單件等各種影響因素，最后找到了問題產(chǎn)生的主要根源在于Aufbau1工位焊接之后的后橫梁Z向偏低2mm，導(dǎo)致與車頂搭接面不匹配。通過Aufbau1工位中進(jìn)行工裝調(diào)整，提高了后橫梁支架的搭接面Z向尺寸，最終解決了問題。

在問題分析過程中，我們設(shè)計(jì)的簡易檢具充分發(fā)揮了作用，避免了反復(fù)的線下測量，極大地提高了分析效率。這種通過過程跟蹤與簡易檢具的相互配合使用的分析思路是個很好的方法，對于各種車身匹配問題的分析解決都是值得借鑒的。