汽車白車身質(zhì)量控制思路與方法的探討

聶光斌

摘要：汽車白車身骨骼精度是衡量白車身質(zhì)量水平的重要方式，白車身精度水平低會直接影響總裝裝配部品件及其他車身功能性，影響車身質(zhì)量并遭受后工序抱怨。對當(dāng)今汽車產(chǎn)品的制作過程而言，在針對汽車白車身研發(fā)及總成環(huán)節(jié)中相關(guān)作業(yè)技藝及質(zhì)管經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了深入辯析，確定汽車白車身制作質(zhì)量管控的有效路徑及手段，以此給汽車白車身研發(fā)和制作過程中的質(zhì)量管控工作提供有益參考與借鑒，旨在推進(jìn)汽車制造加工產(chǎn)業(yè)的有序進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：汽車；白車身；質(zhì)量；控制

1導(dǎo)言

白車身整車精度、關(guān)鍵點(diǎn)精度、Cp≥1.0達(dá)成率是評價(jià)骨骼精度水平的幾個關(guān)鍵指標(biāo)。精度水平高意味著整個沖壓、焊裝制造及控制水平高。當(dāng)前，隨著汽車的發(fā)展，越來越多先進(jìn)的方法及設(shè)備研發(fā)出來，極大豐富了破壞性試驗(yàn)。因此應(yīng)該在保證汽車性能的前提下，盡可能地降低汽車總質(zhì)量。

2白車身精度的提升及維持

2.1白車身骨架的基本構(gòu)成

除了門蓋類開閉件，從車身模塊化方面區(qū)分，白車身總成分為前艙總成、前地板總成、后地板總成、左右側(cè)圍總成以及頂蓋總成，這些大總成合拼組成了整個白車身骨架。作為主機(jī)廠，從產(chǎn)品制造工藝流程逆向出發(fā)，白車身總成由內(nèi)制焊接總成和外制焊接總成構(gòu)成，再逐步往下由各自焊接分總成以及沖壓件組成。

2.2影響白車身骨骼精度的要因分析

通過梳理出目前白車身骨骼精度偏差的問題點(diǎn)，根據(jù)全面質(zhì)量管理理論中的影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素，即人、機(jī)、料、法，結(jié)合車身各模塊化區(qū)域，從內(nèi)制、外制焊接總成兩方面板塊進(jìn)行發(fā)散分析，析出人員作業(yè)，焊接夾具，沖壓模具、工藝方法四大因素，同時析出末端影響因素。

3白車身制造常見問題及原因分析

樣車白車身制造過程是把單件鈑金件、焊合件或沖壓件，通過焊接形式，在工裝夾具的支撐下進(jìn)行集成焊合為整個車身的過程。制造過程中，常出現(xiàn)零件與工裝配合、零件間型面配合狀態(tài)差、焊點(diǎn)質(zhì)量差等諸多問題，影響白車身CMM合格率、焊接強(qiáng)度和外觀質(zhì)量等。產(chǎn)生的這些質(zhì)量問題將嚴(yán)重影響車身強(qiáng)度和造車效率，更影響后期各方面的試驗(yàn)驗(yàn)證。

制造質(zhì)量問題如車身尺寸超差問題、總裝裝配安裝孔位以及安裝位置不準(zhǔn)確等，一般是由于零件離空、裝夾過程中匹配達(dá)不到設(shè)計(jì)理想狀態(tài)、焊接會出現(xiàn)孔位偏離和型面錯異等，影響總裝零件的驗(yàn)證和開發(fā)。焊點(diǎn)漏焊、缺陷質(zhì)量差、塞焊和二保焊補(bǔ)焊情況較多，造成車身強(qiáng)度和性能達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，一定程度上影響零件結(jié)構(gòu)開發(fā)和數(shù)據(jù)鎖定。

3.1工藝及BOM準(zhǔn)確性

BOM及工藝文件是現(xiàn)場造車的最根本依據(jù)。工藝上出現(xiàn)焊點(diǎn)缺漏或配置零件的零件圖號錯誤，將引起整車焊點(diǎn)缺失和零件錯用，嚴(yán)重影響后續(xù)的造車和驗(yàn)證。在編制工藝文件時，工藝工程師根據(jù)IA數(shù)模對現(xiàn)有焊點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn)，形成工藝文件需反饋產(chǎn)品工程師進(jìn)行確認(rèn)，同時進(jìn)行會簽并發(fā)布。同時，制造第一臺車時，要求相關(guān)產(chǎn)品工程師現(xiàn)場確認(rèn)和跟蹤驗(yàn)證造車，發(fā)現(xiàn)缺漏及時反饋并工藝更新，保證后續(xù)造車清單和工藝的正確性。

3.2夾具工裝的影響

焊接夾具是保證車身焊裝精度的重要因素，作用是保證所屬焊裝零件之間的相對位置與焊接件的尺寸精度，減少焊裝過程中焊接件的變形，提高焊裝生產(chǎn)效率。但是，在樣車試制階段，夾具由于集成性較大，在某一工位焊接會受到相鄰?qiáng)A具影響。焊接時，焊鉗與工裝干涉，空間小。在焊接過程中，焊鉗不好控制方向，容易產(chǎn)生焊點(diǎn)扭曲或是邊緣焊。由于被干涉，一般能定位的焊點(diǎn)較少。在移出補(bǔ)焊過程中，容易造成零件變形而導(dǎo)致尺寸偏差。此外，車身工程師確認(rèn)能在拼臺上焊接的點(diǎn)，形成工藝文件。工裝設(shè)計(jì)時要避開焊點(diǎn)位置，并使焊槍與工裝有足夠的安全間隙，防止焊接時焊槍與工裝接觸產(chǎn)生分流，從而影響焊點(diǎn)的質(zhì)量。對有可能會與工裝觸碰的電極，要求包上絕緣層。同時，根據(jù)焊點(diǎn)布置情況，考慮焊鉗空間，設(shè)計(jì)工裝夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量避開與之干涉。數(shù)據(jù)發(fā)布前，邀請區(qū)域進(jìn)行工裝方案評審，以達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)，使盡可能多的焊點(diǎn)可以在工裝夾具上實(shí)現(xiàn)焊接。安裝完成后，工裝CMM測量精度要確保在標(biāo)準(zhǔn)范圍，再焊接一定數(shù)量車輛后對主要定位進(jìn)行復(fù)測。

4汽車白車身質(zhì)量控制思路與方法

4.1白車身質(zhì)量管控的路徑和手段

新款車的白車身在其研發(fā)和制作工序中，時常會發(fā)生各式各樣的質(zhì)量缺陷問題，因此針對白車身產(chǎn)品的先期質(zhì)量確定是極為關(guān)鍵的工作內(nèi)容。在展開質(zhì)量管控的計(jì)劃工作時，需依照產(chǎn)品所在的不同時期擬定出配套的管控計(jì)劃。在新產(chǎn)品研發(fā)及制作環(huán)節(jié)中，不同時期須對產(chǎn)品質(zhì)量的控制過程要選用不同種類的管理手段。在制造環(huán)節(jié)中，質(zhì)量管控過程要滿足PDCA基準(zhǔn)要求。

一般情況下，白車身經(jīng)過特定的生產(chǎn)加工程序后，出現(xiàn)車身質(zhì)量問題，多數(shù)情況可歸結(jié)于焊接過程出現(xiàn)了問題或存在疏漏，技術(shù)人員多采用串聯(lián)方式處理上述問題，具體來說，即首先檢查汽車白車身的夾具，確保其符合標(biāo)準(zhǔn)，若發(fā)現(xiàn)問題，則需及時采取處理措施，而若不存在質(zhì)量問題，則隨后檢查沖壓件，若確認(rèn)其無誤后，再次檢查夾具、同時對兼具進(jìn)行再分析，這種傳統(tǒng)的質(zhì)量檢測方式浪費(fèi)了大量的時間、人力以及物力，但處理問題的效果卻并不理想，甚至根本無法解決問題，因此，相關(guān)研發(fā)人員開始不斷優(yōu)化白車身質(zhì)量問題改進(jìn)流程，采用并行的工作方式，當(dāng)出現(xiàn)了車身質(zhì)量問題時，相關(guān)的沖壓件應(yīng)及時檢測，并提交相應(yīng)檢測報(bào)告給焊接現(xiàn)場工程師，對于有問題的零件要及時修正，同時焊接總成件也要及時檢測，并結(jié)合每個零件的檢測報(bào)告，進(jìn)行分析確認(rèn)，從而明確何處出現(xiàn)問題，并及時提出切實(shí)的改進(jìn)方案。

4.2焊接總成裝配尺寸的控制

不同的汽車產(chǎn)品具有不同的質(zhì)量特性要求，研發(fā)人員應(yīng)從白車身總成質(zhì)量出發(fā)，重點(diǎn)控制好白車身平臺的基準(zhǔn)尺寸、關(guān)鍵縫隙以及各個型面尺寸等。如何有效控制白車身相關(guān)尺寸，筆者認(rèn)為，應(yīng)首先遵從一下兩大原則。其一，包容與被包容原則。該原則運(yùn)用在汽車白車身生產(chǎn)制造過程中具有著特定的含義，即外部的汽車零件包容內(nèi)部的零件，而外部零件的公差帶控制范圍較大。其二，控制工作的現(xiàn)型面后空位原則。一部分技術(shù)人員在沖壓組裝汽車構(gòu)件時，過于重視孔隙的對接，而忽視型面的貼合程度，這極易引發(fā)整個白車身焊接過程中的零件位移或變形現(xiàn)象，因此，必須將型面契合度放在首位，依照先型面后孔隙的原則。

4.3產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的模型化構(gòu)建

過去模式的汽車白車身結(jié)構(gòu)研發(fā)及制作是以主導(dǎo)模型、主體樣板、主體圖板三者之間的緊密結(jié)合作為其外觀形狀及結(jié)構(gòu)尺寸選取的依據(jù)，白車身研發(fā)和設(shè)計(jì)一般都是選取逆向模式。伴隨著當(dāng)今對新產(chǎn)品研發(fā)和設(shè)計(jì)周期要求的持續(xù)縮短，白車身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及研發(fā)過程也逐漸采取正行和逆行的復(fù)合式工程，也就是說白車身的外觀設(shè)計(jì)選取逆行工程，車體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選取正行工程，并且在車身構(gòu)架設(shè)計(jì)、模具研發(fā)、緊固器具研發(fā)等環(huán)節(jié)中選取并行工程、參數(shù)模式設(shè)計(jì)以及利用WAVE控制技術(shù)等，確保其產(chǎn)品在制作過程中參數(shù)傳送的精準(zhǔn)、穩(wěn)定、便捷。在車身研發(fā)擬建階段，即應(yīng)密切關(guān)注產(chǎn)品性能參數(shù)在沖壓、焊制階段中傳送的統(tǒng)一性。比如恰當(dāng)?shù)乩肞LP控制技術(shù)，即可獲取一個較為理想的、精準(zhǔn)的參數(shù)傳送。

結(jié)束語

綜上所述，在汽車新車型的白車身開發(fā)與生產(chǎn)過程中，質(zhì)量控制至關(guān)重要，是整個汽車產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵性保障。伴隨著汽車白車身零部件大規(guī)模地使用專用檢驗(yàn)夾具檢測、模擬裝配塊檢測，以及激光在線檢測技術(shù)的運(yùn)用，汽車白車身的品質(zhì)控制必將達(dá)到新的水平，汽車產(chǎn)業(yè)亦隨之獲得持續(xù)發(fā)展。

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