汽車四門總成壓合質(zhì)量控制

文/劉鴻，呂貽旬，李寧寧·奇瑞汽車河南有限公司

本文分析了汽車生產(chǎn)中四門總成壓合質(zhì)量的影響因素，并根據(jù)實際經(jīng)驗，對四門壓合過程中影響壓合質(zhì)量的原因進(jìn)行深入分析，制定相應(yīng)的整改措施，為后期新車型開發(fā)過程中四門壓合產(chǎn)生同類問題的解決提供借鑒。

車門總成通常由門外板、門內(nèi)板、門內(nèi)板加強(qiáng)板、門上段等組成，車門內(nèi)板是各種附件的安裝基體，門外板與內(nèi)板總成包邊是門總成最后一道工序，通過焊裝夾具夾緊、焊接集成內(nèi)板分總成，再由壓合模壓合（或滾邊機(jī)器人滾邊），形成總成裝車匹配，四門總成裝配流程如圖1所示。內(nèi)板的焊接設(shè)計方式和外板的工藝設(shè)計對門總成的尺寸控制有直接影響。

四門總成質(zhì)量的影響因素

門內(nèi)板焊接質(zhì)量

目前，內(nèi)板焊接方式通常分為4類，單從尺寸控制點出發(fā)，門內(nèi)板前后部、上段加強(qiáng)板一體式拉延成形設(shè)計更利于總成尺寸管控；門內(nèi)板前后部、上段加強(qiáng)板分離式設(shè)計焊接面增加、焊接變形導(dǎo)致門總成尺寸更難控制。

⑴門內(nèi)板前部、門內(nèi)板后部、上段加強(qiáng)板分離式設(shè)計，如圖2所示。這種組合和焊接方式材料利用率高、材料制造成本低，存在的弊端就是沖壓件的沖次費用高、單件/焊接尺寸一致性管控異常風(fēng)險大、焊接成本高，奇瑞捷途X90車型就采用該種焊接組合方式。

⑵門內(nèi)板前后部一體、上段加強(qiáng)板分離式設(shè)計，如圖3所示。這種組合和焊接方式材料利用率高、利于單件/焊接尺寸一致性管控，但是內(nèi)板強(qiáng)度低，一般運用于低端、安全質(zhì)量要求低的車型。

圖1 四門總成裝配流程

圖2 門內(nèi)板前后部、上段分離

圖3 門內(nèi)板前后部一體、上段分離設(shè)計

⑶門內(nèi)板前后部激光拼焊、上段加強(qiáng)板分離式設(shè)計，如圖4所示。這種組合方式材料利用率高、利于單件/焊接尺寸一致性管控，存在的弊端是激光拼焊穩(wěn)定性差、模具精度/壓機(jī)精度要求高，目前奇瑞捷途X70車型采用的是這種組合方式。

圖4 前后部激光拼焊、上段分離設(shè)計

⑷門內(nèi)板前后部、上段加強(qiáng)板一體設(shè)計，如圖5所示。這種組合方式利于單件/焊接尺寸一致性管控，但單件材料利用率低。

圖5 前后部、上段一體設(shè)計

門外板焊接質(zhì)量

門外板單件翻邊長度、翻邊R角工藝設(shè)計對門總成包邊尺寸影響尤為突出，門外板設(shè)計前期需提前考慮外板料邊長度和翻邊R角工藝缺口避讓。通常門外板料邊高度不超過10mm（水滴包邊除外），如圖6所示。

圖6 外板料邊高度示意圖

門外板料邊與內(nèi)板交疊面不能小于4mm，否則涂裝PVC膠蓋不住料邊，影響總成外觀質(zhì)量；板料邊與內(nèi)板交疊面不能大于7mm，否則包邊面存在起皺的風(fēng)險，影響涂裝PVC膠波浪。

門外板翻邊R角（圖7）等關(guān)鍵區(qū)域，料邊不可過長，通常在5mm左右，過長會導(dǎo)致翻邊開裂或翻邊起皺，折角受力面會影響門總成平度尺寸。包邊轉(zhuǎn)角處或造型急劇變化處的料邊建議2～3mm預(yù)彎不包邊，如圖8所示。包邊轉(zhuǎn)角圓弧跨度大，外板翻邊長度建議5mm左右，料邊過長會導(dǎo)致圓弧處起皺，如圖9所示。

沖壓件焊接后的影響

圖10為焊接分總成各零部件焊接匹配關(guān)系，圖11對應(yīng)門內(nèi)板與各零部件、焊點區(qū)域，這些關(guān)鍵區(qū)域平度、R角需做重點管控，不允許有超差點。具體序列為：1、2門上段搭接匹配面，3窗框加強(qiáng)板焊接匹配面，4鉸鏈安裝板焊接匹配面，5、7防撞桿焊接匹配面，8前后門內(nèi)板焊接匹配面，9、10外板壓合包邊面。

圖7 門外板關(guān)鍵區(qū)域尺寸控制

圖8 轉(zhuǎn)角處或造型急劇變化示意

圖9 轉(zhuǎn)角圓弧跨度示意圖

圖10 焊接分總成各零部件焊接匹配關(guān)系

圖11 門內(nèi)板與各零部件、焊點區(qū)域

沖壓單件的質(zhì)量管控要結(jié)合門總成各零部件的焊接匹配關(guān)系，重點焊接面、匹配點需加嚴(yán)管控（含檢具檢測盲區(qū)），所以沖壓件單件工程師不但要了解沖壓單件質(zhì)量，還要了解總成焊接的匹配關(guān)系，這樣更有利于后序總成尺寸的管控。

壓合模的影響

壓合模主要由上模（含上模座、預(yù)彎機(jī)構(gòu)驅(qū)動、壓合刀固定座、壓合刀、壓料芯本體、壓爪、定位導(dǎo)向等零部件）、下模（含下?；?、預(yù)彎機(jī)構(gòu)、胎模、傳動機(jī)構(gòu)、電氣元件等零部件）組成。

通常壓合模作業(yè)過程中影響壓合總成質(zhì)量的關(guān)鍵部分及注意事項有以下四部分：

⑴上模內(nèi)板定位銷（通常2根）。壓合過程中上模內(nèi)板定位銷起到定位內(nèi)板位置作用，保證壓合過程中內(nèi)板分總成在模腔內(nèi)不竄動。上模內(nèi)板定位銷若出現(xiàn)位移，將影響內(nèi)板在外板中心的位置，從而導(dǎo)致門總成輪廓尺寸發(fā)生變化。

⑵預(yù)彎機(jī)構(gòu)。預(yù)彎機(jī)構(gòu)主要通過壓機(jī)下壓預(yù)彎鑲塊對外板翻邊預(yù)彎角度。預(yù)彎鑲塊的預(yù)彎角度直接影響外板料邊預(yù)彎角度，同樣直接影響壓合主刀的壓合質(zhì)量。

⑶壓爪。壓爪屬于壓料芯機(jī)構(gòu)件，其作用是在壓合預(yù)彎過程中，貼合內(nèi)板防止內(nèi)板預(yù)彎移位。因壓爪均勻分布在壓料芯四周（正常單邊2～6個，共3面），工作面研合率高低直接影響壓合總成平度。

⑷壓合刀。壓合刀主要通過壓合鑲塊對內(nèi)外板合邊，壓合刀基準(zhǔn)直接影響壓合總成尺寸質(zhì)量。

結(jié)論

通過對四門壓合過程中影響壓合質(zhì)量關(guān)鍵因素的分析，得出以下結(jié)論：⑴內(nèi)板的焊接設(shè)計方式和外板的工藝設(shè)計對門總成的尺寸控制有直接影響；⑵門內(nèi)板前后部、上段加強(qiáng)板一體式拉延成形設(shè)計更利于總成尺寸管控；⑶門外板單件翻邊長度、翻邊R角工藝設(shè)計對門總成包邊尺寸影響尤為突出，門外板設(shè)計前期需提前考慮外板料邊長度和翻邊R角工藝缺口避讓；⑷內(nèi)板定位銷、預(yù)彎機(jī)構(gòu)、壓爪、壓合刀是壓合模影響壓合質(zhì)量的四個關(guān)鍵機(jī)構(gòu)。