白車身車門裝配質(zhì)量分析與控制研究

摘 要：白車身車門的裝配問題，是影響車輛外觀質(zhì)量的重要內(nèi)容之一，在整車的裝備工作中占據(jù)十分重要的地位，尤其是白車身與車門的匹配問題，會(huì)對(duì)整車的美觀性以及車輛性能產(chǎn)生直接影響。為此，本文主要對(duì)白車身車門裝配質(zhì)量分析與控制過程進(jìn)行了研究，希望可以進(jìn)一步提升白車身車門的裝配效果，提高整車的性能。

關(guān)鍵詞：白車身;車門;制造尺寸;裝配夾具;焊接變形;裝配工藝;在線測(cè)量

引言：

白車身車門的裝配質(zhì)量是保證整車外觀質(zhì)量的重要載體，直接影響車輛的外觀和整體性能，對(duì)汽車的品牌形象起到重要作用。所以，在白車身車門裝配的過程中，要加強(qiáng)相應(yīng)的質(zhì)量分析與控制，以此全面提高白車身的外觀質(zhì)量以及整車的性能。需要裝配人員對(duì)裝配過程有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，分析裝配質(zhì)量問題并做出相應(yīng)的處理，為白車身車門的裝配質(zhì)量提供保障。

一、白車身制造尺寸控制

在現(xiàn)有的車輛制造工藝條件下，大多數(shù)的白車身都是由0.7-1.0mm厚度的薄板零部件經(jīng)過沖壓處理后焊接裝配而成的，這些沖壓零部件普遍具有尺寸大、剛性差等特點(diǎn)，使得白車身本身產(chǎn)生了一定的柔性，白車身會(huì)發(fā)生一些比較復(fù)雜的微變形，對(duì)白車身的外觀質(zhì)量造成一定影響[1]。所以，白車身沖壓零部件的尺寸偏差會(huì)對(duì)白車身的整車焊接尺寸造成直接影響，而沖壓零部件的尺寸精度又是由模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和精度所決定的，需要從沖壓件形面精度、邊線精度、孔徑精度以及沖壓件的回彈四等方面考慮，同時(shí)由于車身公差累計(jì)的原因，車身部件匹配位置容易造成尺寸超差，故前期尺寸設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮車身定位基準(zhǔn)一致性及部分零部件公差偏置，加強(qiáng)對(duì)白車身制造尺寸的偏差控制。

二、白車身裝配夾具控制

焊裝夾具作為薄板沖壓件焊接裝配過程中使用的主要工具，通常由夾具BASE板、支持夾緊設(shè)備、定位裝置以及輔助構(gòu)件四部分組成。焊裝夾具在白車身裝配的過程中，需要使用夾具上的定位銷、定位面以及夾緊臂等構(gòu)件實(shí)現(xiàn)對(duì)白車身需要裝配的零部件定位，以此保證各裝配零部件的定位精準(zhǔn)和夾緊，不讓零部件的位置出現(xiàn)異動(dòng)偏差，從而提高白車身的焊接尺寸精度[2]。但是，由于夾具在使用的過程中會(huì)出現(xiàn)一定程度的定位銷及基準(zhǔn)塊磨損、松動(dòng)、偏移等，使得白車身零部件在裝配過程中出現(xiàn)焊接位置的偏移，影響白車身的裝配質(zhì)量。因此，夾具管控必須要從夾具前期定位選取、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、后期夾具日常精度管理以及維護(hù)等方面去實(shí)現(xiàn)全面控制。

夾具定位選取的時(shí)候，第一原則必須保證模、夾、檢定位一致性，既要保證零部件的定位準(zhǔn)確，又要保證零部件的取放和焊接方便，所以通常選擇沖壓零部件上的定位孔、工藝孔等作為夾具定位基準(zhǔn)，并且盡量選擇平面作為基準(zhǔn)面。另外，由于車身件普遍剛性差，夾具基準(zhǔn)塊設(shè)計(jì)時(shí)一般不會(huì)參考2銷3塊定位原理，而是運(yùn)用2銷N塊定位，充分保證零部件的定位穩(wěn)定。

夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，第一原則是盡可能應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)件，避免使用異形結(jié)構(gòu)塊，一方面能減少加工誤差，另一方面便于后期更換及備件管理，夾具結(jié)構(gòu)評(píng)審時(shí)針對(duì)大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)必須進(jìn)行力矩校核，避免設(shè)計(jì)多級(jí)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，能設(shè)計(jì)成固定結(jié)構(gòu)絕對(duì)不設(shè)計(jì)成翻轉(zhuǎn)或伸縮結(jié)構(gòu)。

夾具日常精度管理以及維護(hù)是夾具管理最重要一方面，首先針對(duì)夾具精度管理，當(dāng)車身精度已經(jīng)調(diào)試穩(wěn)定合格后，必須針對(duì)夾具進(jìn)行全數(shù)標(biāo)定，后續(xù)將以這一份數(shù)據(jù)進(jìn)行日常管理。通常按崗位重要性將夾具分為A/B級(jí)進(jìn)行分類管理，對(duì)A/B類夾具進(jìn)行日常測(cè)量維護(hù)，對(duì)超差位置進(jìn)行分析級(jí)修正。而對(duì)夾具維護(hù)中，現(xiàn)場(chǎng)主要是開展針對(duì)性的TPM，對(duì)夾具灰塵、焊渣、夾具塊定位塊磨損松動(dòng)等進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和反饋，及時(shí)進(jìn)行更換和維修，保證其精度不受影響。

三、白車身焊接變形控制

使用不同的焊接方法、焊接順序以及焊縫結(jié)構(gòu)形狀等，都會(huì)導(dǎo)致白車門出現(xiàn)不同程度的焊接變形，會(huì)對(duì)車身的尺寸精度、零部件的轉(zhuǎn)配精度以及整車的承載性能造成影響。所以，為了保證白車身的裝配質(zhì)量，需要在白車身焊接的過程中，根據(jù)車身的具體情況和焊接工藝特點(diǎn)，選擇合理的焊接方式和工藝，以此控制白車身的焊接變形，提高白車身的裝配質(zhì)量[3]。

電阻點(diǎn)焊由于具有加熱集中、熱影響范圍小、熱變形少及易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)勢(shì)常用于白車身焊接，但由于車身板件薄、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、點(diǎn)焊數(shù)量多，焊接變形不可完全避免，為了減少焊接變形，在前期設(shè)計(jì)中，對(duì)于焊點(diǎn)的設(shè)計(jì)規(guī)劃尤為重要，尤其對(duì)于點(diǎn)定夾具，其焊點(diǎn)數(shù)量位置設(shè)計(jì)決定了焊接變形的大小，好的焊點(diǎn)規(guī)劃能保證點(diǎn)定完的零件具有尺寸穩(wěn)定性，不易受零件、焊點(diǎn)軌跡變化等影響，同時(shí)日常管理中對(duì)于焊槍姿態(tài)、零件間間隙、夾具定位穩(wěn)定性也需進(jìn)行監(jiān)控管理，然后針對(duì)一些由于設(shè)計(jì)中無法避免的焊接變形，為了控制焊接變形，通常會(huì)使用預(yù)變形的工藝方法，在焊接前對(duì)焊接件進(jìn)行反方向的預(yù)變形，以此抵消焊接變形帶來了裝配質(zhì)量影響。另外，在對(duì)白車身進(jìn)行焊接之前，可以對(duì)焊接件施加外部剛性力進(jìn)行約束，保證白車身在焊接過程中不會(huì)產(chǎn)生自由形變，有效防止焊接件產(chǎn)生殘余變形。

四、車門裝配工藝選取

車門是白車身的重要組成部件，對(duì)于車輛乘員的舒適性和安全性的影響最大，車門的裝配應(yīng)該具有密封性，同時(shí)要保證車門具有一定的剛度和強(qiáng)度，保障乘員的行車安全，并且要防治車門開關(guān)困難問題的發(fā)生。車門的裝配工藝對(duì)于車門的裝配質(zhì)量、生產(chǎn)效率具有重要影響，也是車門裝配生產(chǎn)的主要依據(jù)，應(yīng)該得到重點(diǎn)的關(guān)注[4]。

車門裝配的過程一般需要經(jīng)過多個(gè)工位、多個(gè)程序完成，車門裝配設(shè)計(jì)主要有兩個(gè)要點(diǎn)，車門鉸鏈如何安裝至車門及車門如何安裝至車身，目前車企對(duì)于車門裝配主要可以分為兩大類，其各有優(yōu)缺點(diǎn)，第一種裝配工藝是采用自定位鉸鏈，其優(yōu)點(diǎn)在于不用導(dǎo)入鉸鏈安裝工裝、鉸鏈價(jià)格便宜、安裝工藝簡(jiǎn)單易操作，其缺點(diǎn)在于對(duì)車身精度要求高，車身精度超差車門間隙面差難以通過返修彌補(bǔ)，設(shè)計(jì)容錯(cuò)性差;第二種裝配工藝是采用型鋼鉸鏈，其優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)車身精度容錯(cuò)性強(qiáng)，車身精度波動(dòng)，可以通過鉸鏈工裝調(diào)整保證車門間隙斷差，同時(shí)由于其尺寸鏈短，在同等條件下，其做到的車門間隙面差精度是高于自定位鉸鏈，其缺點(diǎn)在于需要導(dǎo)入鉸鏈工裝、鉸鏈價(jià)格貴、工藝規(guī)劃復(fù)雜、人員操作工時(shí)多。故在車門裝配工藝選取上，需要充分考慮工程的品質(zhì)保證能力，合理的評(píng)估工藝的可行性。

五、車門裝配尺寸監(jiān)控

車門裝配作為整車裝配中的重要環(huán)節(jié)之一，其好壞直接影響了顧客對(duì)該車的第一印象，為了保證車門裝配尺寸，前期設(shè)計(jì)時(shí)，將車身間隙面差匹配點(diǎn)加入在線測(cè)量監(jiān)控中進(jìn)行100%測(cè)量，通過尺寸鏈分析確定相對(duì)尺寸的監(jiān)控，趨勢(shì)化管理，精度超差時(shí)，在線實(shí)時(shí)報(bào)警停止，做到自働化止呼待，實(shí)現(xiàn)三不原則，同時(shí)在線測(cè)量對(duì)車門裝配精度偏差解析提供大數(shù)據(jù)支持及監(jiān)控。同時(shí)車門裝配完后，要對(duì)車門間隙面差進(jìn)行全面的檢查及反饋，以此保證裝配匹配性，保證整車的外觀質(zhì)量以及性能。

綜上所述，白車身車門的裝配質(zhì)量分析與控制是影響車輛外觀質(zhì)量和使用性能的關(guān)鍵所在，需要從車身尺寸控制、夾具設(shè)計(jì)、焊接變形控制、裝配工藝選取、裝配尺寸監(jiān)控等多個(gè)方面入手，加強(qiáng)對(duì)白車身車門裝配質(zhì)量的控制，提高車輛的整體質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]龐祿.白車身車門裝配質(zhì)量分析與控制[D].天津大學(xué)，2015.

[2]劉建，張思博，于偉，等.白車身車門裝配工藝方法及控制手段研究[J].中國(guó)設(shè)備工程，2017（20）：209-210.

[3]馬彬彬.白車身及車門性能開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[D].合肥工業(yè)大學(xué)， 2015.

[4]徐文歡，謝添，?，|，等.車門關(guān)閉力在白車身生產(chǎn)過程中的優(yōu)化與控制[J]. 汽車零部件，2018（1）：65-70.

作者簡(jiǎn)介：何斌（1993—12），男，漢，江西，助理工程師，本科，廣汽新能源汽車有限公司，汽車制造，511400。