車身外觀尺寸控制方法

趙麗 何挺

摘 要：隨著新勢力造車崛起，傳統(tǒng)車企面臨著巨大挑戰(zhàn)，消費(fèi)者有了更多選擇，他們對車的需求不僅停留在整車性能配置方面，更會注重汽車造型及精良的做工。車身尺寸精度的高低是汽車質(zhì)量優(yōu)劣的重要指標(biāo)，白車身與開閉件的外觀尺寸直接體現(xiàn)整車的感知質(zhì)量，還會影響風(fēng)噪，NVH、漏水、脫漆、生銹等問題。因此優(yōu)化外觀尺寸匹配控制方法尤為重要。

關(guān)鍵詞：車身精度;功能尺寸;開閉件控制;尺寸配合

1 車身尺寸控制的意義

白車身由300～500個(gè)曲面復(fù)雜薄板沖壓件焊接而成，尺寸鏈長制造工藝復(fù)雜。它是內(nèi)外飾及底盤件的裝配載體，是整車尺寸屬性目標(biāo)達(dá)成的重要基礎(chǔ)。整車尺寸不僅影響感知質(zhì)量，還影響密封、法規(guī)等使用性能，因此控制白車身制造精度十分重要。白車身制造受人機(jī)料法環(huán)等因素影響，尺寸穩(wěn)定性較差。如何找到影響白車身尺寸精度的根因成了快速有效提升車身精度的關(guān)鍵方法，因此有效直觀評價(jià)車身尺寸就顯得尤為重要。

2 車身尺寸評價(jià)方法

隨著全球范圍內(nèi)汽車市場的蓬勃發(fā)展，新車型開發(fā)投產(chǎn)時(shí)間越來越短，需要對整車尺寸評價(jià)提出更高要求。整車1500～2000測點(diǎn)，若以白車身單點(diǎn)評價(jià)，各點(diǎn)都進(jìn)行關(guān)注既抓不住重點(diǎn)又工作繁重，故需選擇功能尺寸及局部基準(zhǔn)評價(jià)。

2.1 功能尺寸評價(jià)

功能尺寸是為滿足裝配和外觀匹對車身兩點(diǎn)或多點(diǎn)空間位置關(guān)系進(jìn)行約束，通過某種相對計(jì)算形式，直接反映車身制造過程中重要的控制尺寸。功能尺寸原型實(shí)際上相當(dāng)于零件復(fù)合公差，是從裝配需求出發(fā)，直觀明確地提出對應(yīng)的距離、平面度、對稱性、位置度等要求。以車身前風(fēng)窗裝配為例（如圖1）前風(fēng)窗上部尺寸FU0502Y和前風(fēng)窗下部尺寸FU0502Y的好壞，直接影響前風(fēng)窗與側(cè)圍間隙。實(shí)際裝車過程中，即使側(cè)圍A柱與前風(fēng)窗搭接處單點(diǎn)存在超差，只要上下部開口偏差均在功能尺寸公差范圍內(nèi)，依然可以裝調(diào)出符合要求的前風(fēng)窗，降低了匹配難度及車身精度控制成本。

2.2 局部基準(zhǔn)評價(jià)

局部基準(zhǔn)評價(jià)不像功能尺寸那樣需要對三坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)處理，它是在特定的小基準(zhǔn)下進(jìn)行尺寸測量，考慮小基準(zhǔn)點(diǎn)的空間位置關(guān)系給評價(jià)尺寸帶來的偏差影響。以車身CCB裝配為例（見圖2）若在全基準(zhǔn)系下測量CCB中通道安裝孔①、孔②位置度，當(dāng)測量偏差在公差范圍內(nèi)，CCB單件滿足公差要求時(shí)，發(fā)現(xiàn)CCB裝配與車身孔①、孔②存在遮孔，這就需要進(jìn)行詳盡數(shù)據(jù)分析才能找到根因。若采用CCB局部基準(zhǔn)評價(jià)，可以直觀發(fā)現(xiàn)孔①、孔②位置度超差，這是由于X1-X3的X向面輪廓度一致性偏差使CCB裝配后發(fā)生旋轉(zhuǎn)而遮孔。

選擇合適的車身評價(jià)方法，可以在數(shù)據(jù)監(jiān)控過程中簡化數(shù)據(jù)分析排除無效尺寸干擾，更直觀反映設(shè)計(jì)要求，可以更加快速識別車身變化對裝車的影響，降低工作難度。

3 開閉件裝配控制策略

精良車身外觀尺寸體現(xiàn)在開閉件與車身配合的間隙面差上，它不僅需要合理的車身評價(jià)方法，更需要合理的、尺寸鏈短、便于裝調(diào)的開閉件裝配策略來保證車身DTS達(dá)成。車身開閉件在焊裝調(diào)整線裝配，包含側(cè)部車門、翼子板、發(fā)動機(jī)罩及尾門裝配?，F(xiàn)以車門裝配為例，比較幾種車門裝配方案對車身尺寸控制的影響。

3.1 鉸鏈與車門自定位方案

鉸鏈在車門側(cè)連接螺栓選用臺階自定位螺栓（如圖3），鉸鏈主定位孔為圓孔定位YZ向，次定位孔為長圓孔定位Y向，鉸鏈安裝面定位X向。先將前后門四個(gè)鉸鏈通過工裝裝在車身上（如圖4）A1-A4為工裝在車身上的Y向定位，B為工裝在車身上的XZ向定位，C為工裝在車身上Z向定位，再將車門通過鉸鏈自定位裝配在車身上。優(yōu)點(diǎn)是僅用兩套工裝，工序簡單，工裝投資成本低，定位重復(fù)性高;缺點(diǎn)是尺寸鏈較長，若DTS要求高則返修調(diào)整量大。

3.2 鉸鏈與車門工裝裝配方案（車身側(cè)內(nèi)置式工裝）

車門鉸鏈通過車身側(cè)定位面Y，主定位孔X1Z1， 次定位孔Z2作為鉸鏈在工裝夾具上的定位（如圖5）。車門在鉸鏈裝配工裝上定位為外板定位面Y1-Y4，主定位孔Z4X6， 次定位孔Z5（如圖6），采用外板定位可以吸收車門內(nèi)外板壓合誤差，直接保證車門外板面與鉸鏈面的相對關(guān)系。 鉸鏈通過鉸鏈工裝裝在車門上，車門帶鉸鏈總成通過內(nèi)置式工裝（如圖7）裝配在車身上。優(yōu)點(diǎn)是定位精度高，密封間隙易保證，工裝不占用太多空間;缺點(diǎn)是需要鉸鏈分裝臺，成本和操作難度略高。

3.3 鉸鏈與車門工裝裝配方案（車身側(cè)外置式工裝）

該方案鉸鏈裝配在車門上與3.2內(nèi)置式方案一致，區(qū)別在于車門帶鉸鏈總成通過外置式工裝（如圖8）裝在車身上，門總成以車門外板面定位Y向，X向Z向靠門壓合邊定位。優(yōu)點(diǎn)是尺寸鏈短，定位重復(fù)精度高，外觀DTS更容易保證;缺點(diǎn)是需要鉸鏈分裝臺，工裝較多工序復(fù)雜，工裝投資高。

結(jié)語：

對車身尺寸精度進(jìn)行有效控制是一個(gè)復(fù)雜的長周期的持續(xù)性的工作，合理控制方法是車身精度穩(wěn)步保持及提升的必要因素，尺寸控制方法也會隨著制造技術(shù)測量技術(shù)以及數(shù)據(jù)管理等技術(shù)的進(jìn)步隨之改變。

參考文獻(xiàn)：

[1]曾賀，胡，金隼.轎車車身功能尺寸系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究[J].汽車與配件，2010（372）：16-18.

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