試制白車身焊接中側(cè)圍總成的質(zhì)量控制

魏健，杜紫微，呂鋒，任建新

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試制白車身焊接中側(cè)圍總成的質(zhì)量控制

魏健，杜紫微，呂鋒，任建新

（華晨汽車工程研究院 車身試制車間，遼寧 沈陽 110141）

試制工作是新車型研發(fā)的必要步驟，試制側(cè)圍焊接是試制工作的重要環(huán)節(jié)。文章論述了側(cè)圍總成的重要作用，分析了影響試制側(cè)圍總成質(zhì)量的因素。結(jié)合現(xiàn)場經(jīng)驗，制定了控制試制側(cè)圍總成質(zhì)量的方法，利用這些方法有效控制了試制側(cè)圍總成的質(zhì)量。

試制；側(cè)圍；焊接；質(zhì)量控制

前言

試制白車身焊接是新車型研發(fā)的重要部分，且白車身質(zhì)量是影響新車型各項試驗?zāi)芊癯晒Φ闹匾蛩?。白車身一般是由?cè)圍總成、下車身總成、頂蓋總成、四門兩蓋等組成，白車身的質(zhì)量很大程度上是由各個總成的質(zhì)量所決定的[1]。焊點的質(zhì)量對汽車的安全性有著重要影響[2]，側(cè)圍總成的焊點數(shù)大約是1500個，占白車身總焊點數(shù)的30%左右，且在白車身檢測報告中側(cè)圍總成上的測量元素占主車身測量元素的40%左右，因此側(cè)圍總成的質(zhì)量控制對白車身質(zhì)量有著重要的作用。

1 側(cè)圍總成的重要性

在白車身中一般含有左右兩個側(cè)圍總成，這兩個側(cè)圍大部分是對稱的，不對稱地方是一側(cè)會存在油箱盒，側(cè)圍總成如圖1所示[3]。

圖1 側(cè)圍總成

側(cè)圍總成在白車身中的重要作用體現(xiàn)在以下方面，如圖2所示。

（1）外觀性。側(cè)圍總成中的側(cè)圍外板屬于外觀件，外板的外觀質(zhì)量會嚴(yán)重影響整車的外觀評審。

（2）安裝性。在側(cè)圍總成的上有很多重要的安裝孔和面，這些孔和面的精度會影響零件的安裝與配合。例如，內(nèi)外飾件、門蓋總成、翼子板等。

圖2 側(cè)圍的重要性

（3）安全性。側(cè)圍總成存在安全帶的安裝點，這些安裝點的強度與精度會影響汽車安全帶的使用。一般情況下，側(cè)圍B柱加強板都會采用高強鋼來滿足汽車側(cè)碰的要求。

（4）密封性。側(cè)圍總成在焊接時會使用大量焊接用膠，其中隔斷與隔音材料能夠填充空腔，吸音降噪，改善NVH性能[4]。

2 影響側(cè)圍總成質(zhì)量的因素

側(cè)圍總成質(zhì)量主要是由工程設(shè)計質(zhì)量、焊接質(zhì)量和尺寸精度質(zhì)量所組成，焊接質(zhì)量又分為焊接強度與外觀質(zhì)量。從組成上看，工程設(shè)計、焊接質(zhì)量和尺寸精度是影響側(cè)圍總成質(zhì)量的關(guān)鍵因素，結(jié)合生產(chǎn)過程影響側(cè)圍質(zhì)量的因素可具體分為工程設(shè)計、焊點質(zhì)量、零件質(zhì)量、焊接設(shè)備、工裝夾具、焊接方法、后期控制等，如圖3所示。

圖3 側(cè)圍質(zhì)量的影響因素

樣車試制的根本目的是驗證工程設(shè)計，并且試制階段已經(jīng)來不及更改工程設(shè)計，因此根據(jù)試制現(xiàn)場生產(chǎn)經(jīng)驗，針對除工程設(shè)計外的其他影響因素制定了控制側(cè)圍總成質(zhì)量的具體方法。

3 焊接質(zhì)量控制

3.1 工藝文件

工藝文件包括工藝指導(dǎo)文件與質(zhì)量檢查文件。工藝指導(dǎo)文件不僅能夠指導(dǎo)正常的焊接工作，而且應(yīng)加入提高焊接質(zhì)量的措施，例如，提供正確的焊接上件順序、合理的焊點焊接順序等。質(zhì)量檢查文件應(yīng)該內(nèi)容全面，并且做到質(zhì)量檢查問題圖形化。

3.2 焊接卡板

焊接卡板是一種可以標(biāo)出焊點準(zhǔn)確位置的輔助工具。在一些焊點密集且鈑金件特征不明顯的地方可以使用焊接卡板，準(zhǔn)確的焊點位置可以更好的保證焊接質(zhì)量。側(cè)圍總成40%的焊點都可以使用焊接卡板。如圖4所示是側(cè)圍B柱內(nèi)板部分的焊接卡板。

圖4 焊接卡板

使用焊接卡板所畫的焊點如圖5所示，使用焊接卡板后焊點位置準(zhǔn)確度有明顯提高。

圖5 焊點位置

3.3 焊接設(shè)備

焊接設(shè)備的狀態(tài)也會影響焊接質(zhì)量，焊接前對焊接設(shè)備進(jìn)行檢修，調(diào)整合適的焊接參數(shù)，焊接過程中，要注意設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，焊鉗電極頭要及時修磨。

3.4 焊點質(zhì)量

側(cè)圍的焊接質(zhì)量很大程度是焊點質(zhì)量決定的。能影響焊點質(zhì)量因素包括焊接設(shè)備、焊接操作和鈑金件等。在焊接設(shè)備和鈑金件情況良好的情況下要采用正確的焊接操作方法，例如，焊鉗槍頭垂直鈑金件等。制定完善的焊點檢查規(guī)范也是保證焊點質(zhì)量的有效途徑。焊點檢查可以采用撕破試驗或者超聲波焊點檢測。

3.5 補焊平臺

側(cè)圍總成較大且需避免外板刮碰，補焊時要采用特制的補焊平臺，這樣才能保證外板質(zhì)量。側(cè)圍補焊平臺制作時應(yīng)選擇門鉸鏈安裝面、門檻、角窗框等不易變形的非外觀面作為支撐，支撐不易過多，避免影響焊接。側(cè)圍補焊平臺如圖6所示。

圖6 補焊平臺

3.6 夾具尼龍塊

由于側(cè)圍外板具有尺寸大、型面復(fù)雜和容易變形的特點，在設(shè)計側(cè)圍夾具時應(yīng)該設(shè)置一些輔助支撐，這些輔助支撐需采用尼龍材料，這樣能夠在焊接時防止側(cè)圍外板出現(xiàn)磕碰和劃傷。

4 尺寸精度控制

4.1 一次下件原則

一般試制夾具都會將生產(chǎn)線上的多序焊接集合到一套夾具上，這樣就可能需要補焊。試制側(cè)圍的焊接一般分三序到四序，而側(cè)圍總成多次離開夾具補焊容易發(fā)生零件變形，所以在焊接時要保證最后一序才能下件補焊。這就要求在設(shè)計夾具時充分考慮焊接的實際情況，做好焊鉗模擬，實現(xiàn)最后一序下件。

4.2 RPS的上下序統(tǒng)一

側(cè)圍總成是由多個分總成構(gòu)成，在設(shè)計夾具時應(yīng)該保證側(cè)圍總成和分總成的RPS定位點位置保持一致，側(cè)圍總成可以適當(dāng)減少RPS點的數(shù)量。這樣可以減少不同定位點對焊接精度的影響。

4.3 典型夾具結(jié)構(gòu)

由于在試制焊接中，每個項目都要重新進(jìn)行夾具的設(shè)計，總結(jié)一些以往定位方式較好夾具結(jié)構(gòu)作為典型夾具結(jié)構(gòu)，以便在以后夾具設(shè)計上使用，這樣不僅可以縮短設(shè)計夾具的時間，也可以更好保證側(cè)圍尺寸精度。試制側(cè)圍夾具中油箱盒的定位較困難，經(jīng)過多個項目的改善，固定了一種典型的油箱盒定位方式，即大型面支撐與壓緊的方式，如圖7所示。

圖7 油箱盒定位

4.4 安裝孔的定位

試制零件有時精度較差，定位孔與安裝孔的相對位置可能不準(zhǔn)確，用正常的線生產(chǎn)定位孔進(jìn)行定位可能導(dǎo)致總成的尺寸精度不高。利用零件的安裝孔進(jìn)行定位，這樣就能夠保證安裝孔的尺寸精度，且零件的許多安裝孔都是螺母孔，利用螺紋銷定位螺紋孔還能夠簡化夾具結(jié)構(gòu)。

4.5 過定位原則

在側(cè)圍總成中有一些零件和總成的尺寸較大且容易變形，這些零件和總成在夾具上定位時可以適當(dāng)?shù)脑黾佣ㄎ讳N來防止零件和總成的變形。例如，B柱內(nèi)板總成都是由薄板件構(gòu)成，且尺寸較大，焊后容易變形，在夾具定位時就會采用三個定位銷來定位，如圖8所示。

圖8 B柱內(nèi)板的定位

4.6 生產(chǎn)中夾具的調(diào)整

在試制焊接前，夾具都會按理論位置調(diào)試，但是由于零件的誤差和焊接變形等原因會造成焊接的累積誤差，這些誤差過大就會造成白車身精度降低。在試制焊接時分析白車身檢查報告，找出側(cè)圍上不合格且有規(guī)律的測量元素，調(diào)整夾具上影響測量元素的定位單元，可以達(dá)到提高白車身精度的目的[5]。在進(jìn)行夾具調(diào)整時一定要做好調(diào)整記錄，以便后期查找。

5 結(jié)論

側(cè)圍總成作為白車身的重要組成部分，其質(zhì)量的控制對于生產(chǎn)合格白車身是十分必要的。本文分析了影響試制側(cè)圍總成質(zhì)量的三個關(guān)鍵因素（工程設(shè)計、焊接質(zhì)量、尺寸精度），依據(jù)焊接質(zhì)量和尺寸精度兩個影響因素制定以上方法有效地控制了試制側(cè)圍總成的質(zhì)量，保證了新車型研發(fā)的順利進(jìn)行。試制側(cè)圍總成質(zhì)量的控制是一個復(fù)雜的過程，在以后的項目中還需進(jìn)一步的研究。

[1] 馬鴻龍,任建新,杜紫微,等.白車身試制階段車身質(zhì)量的控制[J].汽車實用技術(shù),2018(3):132-133.

[2] 魏健,趙洲洋,任建新,等.超聲波檢測在試制白車身焊接中的應(yīng)用[J].汽車實用技術(shù),2018(20):223-225.

[3] 戴淮初.白車身側(cè)圍焊接虛擬制造技術(shù)的研究[D].合肥工業(yè)大學(xué),2014.

[4] 袁井麗,宋現(xiàn)爽,湯湧.裝焊車間用膠類型及分布位置概述[J].汽車實用技術(shù),2018(15):232-234.

[5] 董雪,郭根,吳卓琦,等.基于在線檢測數(shù)據(jù)的白車身誤差控制研究[J].組合機床與自動化加工技術(shù),2018(4):149-152.

Quality control of side assembly in prototype BIW welding

Wei Jian, Du Ziwei, Lv Feng, Ren Jianxin

（Brilliance Auto R&D Center (BARC) Body Prototype Shop, Liaoning Shenyang 110141）

The prototype is a necessary step in the development of new models,prototype side welding is an important link in prototype. In this paper,the important role of side assembly is discussed,the factors affecting the quality of the prototype side assembly are analyzed.According to field experience, the methods of controlling prototype side assembly quality are worked out,using these methods, the quality of prototype side assembly is effectively controlled.

prototype;side assembly;welding;Quality control

U466

A

1671-7988(2019)09-185-03

U466

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1671-7988(2019)09-185-03

魏健，碩士研究生，工程師，就職于華晨汽車工程研究院車身試制車間，主要從事試制焊接工藝、白車身質(zhì)量控制、試制夾具設(shè)計等工作。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.09.060