V205白車身車門裝配尺寸控制原理及應(yīng)用

北京奔馳汽車有限公司 北京 100000

白車身裝配尺寸是整車外觀精致度的重要考核指標(biāo)，且車門Y向裝配尺寸對(duì)車門關(guān)門力的大小有直接影響，車門Z向裝配尺寸對(duì)窗框噪聲影響較大。故車門裝配尺寸的提升對(duì)整車裝配尺寸及關(guān)門力噪聲等考核項(xiàng)的優(yōu)化至關(guān)重要。

V205白車身在試制階段存在間隙平順度問題及關(guān)門力大、窗框噪聲問題，現(xiàn)有德國(guó)Daimler公司制定的車門裝配工藝適用于德國(guó)不萊梅工廠的鋁件，而北京奔馳V205車門采用鐵件，由于材料的改變需要優(yōu)化裝配工藝。

車門裝配尺寸控制原理的執(zhí)行

覆蓋件裝配可以執(zhí)行物體在空間定位的3-2-1定位原則，尤其對(duì)于車門區(qū)域，針對(duì)間隙平順度控制點(diǎn)的設(shè)置可以采用此原則。

1.車門Y向裝配尺寸小三角控制原理

物體在空間定位采用3-2-1原則或N-2-1原則，對(duì)于前門及后門而言，Y方向裝配尺寸執(zhí)行小三角控制原理，即Y方向控制車門外板區(qū)域而不包括窗框區(qū)域。相對(duì)車門外板區(qū)域，V205窗框區(qū)域沖壓件的尺寸偏差會(huì)積累，且尺寸不穩(wěn)定，這樣可以避免窗框區(qū)域的尺寸波動(dòng)對(duì)裝配尺寸的影響。如圖1所示，紅色三角由三個(gè)Y向控制點(diǎn)組成，分別為上下鉸鏈深度及門鎖區(qū)域Y0控制點(diǎn)。對(duì)于后門而言，執(zhí)行小三角控制原理之前，V205一致執(zhí)行大三角控制原理，其中一個(gè)Y向控制點(diǎn)由車門窗框而非鉸鏈上深度點(diǎn)，大三角控制無法抵消窗框自身的波動(dòng)，從而使裝配波動(dòng)性變大。前門Y向控制點(diǎn)的選擇采用小三角控制原理，即選擇前門上下鉸鏈深度及前門歸零點(diǎn)Y0，上下鉸鏈深度分別為mm。后門由三個(gè)Y向控制點(diǎn)組成，分別為上鉸鏈深度及歸零點(diǎn)Y0，深度值為下鉸鏈深度控制點(diǎn)數(shù)值以上數(shù)據(jù)由Cubing車身及車身數(shù)模測(cè)量得出。最后一個(gè)Y向控制點(diǎn)是Y向歸零點(diǎn)，即車門Y0。

以上數(shù)據(jù)并非完全復(fù)制德國(guó)Daimler下發(fā)的裝配規(guī)范，根據(jù)Daimler下發(fā)工藝卡分別控制上窗框深度及車門底角平順度，如圖2所示。此控制方法會(huì)由于車門零件的波動(dòng)影響最后的裝配尺寸。德國(guó)的車門單件的生產(chǎn)及裝配自動(dòng)化率較高，尺寸相對(duì)穩(wěn)定，而北京奔馳現(xiàn)有生產(chǎn)線相對(duì)自動(dòng)化率較底。但發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有裝配尺寸Y向控制點(diǎn)可以通過車門鉸鏈工裝控制，在執(zhí)行小三角控制原理后，經(jīng)過試驗(yàn)及實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，上下鉸鏈深度波動(dòng)僅有0.2～0.5mm。并且可以避免車門單件底角的波動(dòng)帶來車門裝配姿態(tài)的變化，有效控制車門窗框平順度及后門與側(cè)圍平順度，可以將其波動(dòng)控制在0.5～1.0mm。

2.車門Z向裝配尺寸測(cè)量點(diǎn)的選擇及控制

由車門Y向小三角控制原理得知，車門裝配Y向工藝的設(shè)定可以有效控制窗框與側(cè)圍的間隙及平順度，但仍然存在波動(dòng)。故車門Z向的測(cè)量點(diǎn)不可選擇窗框區(qū)域，在投產(chǎn)階段采用測(cè)量窗框與側(cè)圍Z向的相對(duì)距離作為Z向的測(cè)量點(diǎn)，且發(fā)現(xiàn)無論前門或是后門，Z向測(cè)量數(shù)據(jù)會(huì)受到車門自身窗框尺寸的波動(dòng)以及裝配尺寸的影響。現(xiàn)選取車門外板與側(cè)圍的相對(duì)距離作為Z向控制點(diǎn)，并且此控制點(diǎn)與CMM測(cè)量點(diǎn)相一致，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)制造與檢測(cè)的統(tǒng)一，如圖3、圖4中紅線方框所示。并且發(fā)現(xiàn)了CMM數(shù)據(jù)的優(yōu)化：優(yōu)化前數(shù)據(jù)存在超差現(xiàn)象，而執(zhí)行新的Z向工藝后，前門及后門的Z向可以控制在±0.7mm內(nèi)。

3.車門X向裝配尺寸測(cè)量點(diǎn)的選擇及控制

前門及后門X向控制點(diǎn)選擇相類似，分別位于車門外板后端，如圖5所示，前門上間隙測(cè)量點(diǎn)為10點(diǎn)，間隙值為前門下間隙測(cè)量點(diǎn)為8點(diǎn)，間隙值為后門上間隙測(cè)量點(diǎn)為15點(diǎn)，間隙值為后門下間隙測(cè)量點(diǎn)為14點(diǎn)，間隙值為而針對(duì)于前門而言，需要設(shè)置前門的翹起值kickup，最新工藝卡為由此數(shù)據(jù)對(duì)比德國(guó)初始的工藝卡中kick-up翹起值（1.6+1.0）mm提高了0.2mm，且上間隙變大了0.2mm，下間隙變小了0.3mm，即間隙變得更加V形間隙，后門的工藝設(shè)置也出現(xiàn)了相同的情況。V形間隙不僅需要大量的試驗(yàn)與生產(chǎn)驗(yàn)證，也與車門材質(zhì)有關(guān)，V205國(guó)產(chǎn)化以后車門由鋁件改為鋼件，車門的質(zhì)量變大，為防止車門下墜更多，即以鉸鏈為軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)造成A間隙，故提前在車身工廠將間隙的預(yù)設(shè)值變大，如圖6所示，綠色區(qū)域?yàn)樵诰€檢測(cè)前門及后門測(cè)量數(shù)據(jù)，隨機(jī)選取1個(gè)班次，可以發(fā)現(xiàn)間隙數(shù)據(jù)100%符合工程要求。前后門間隙得到有效控制，此前后門的間隙有效控制保證了X向的裝配尺寸。

質(zhì)量目標(biāo)達(dá)成狀態(tài)

1.間隙平順狀態(tài)

V205四門間隙平順度，包括前門及翼子板的間隙平順度都是質(zhì)量部的考核項(xiàng)，質(zhì)量部通過CalipriGap激光測(cè)量設(shè)備對(duì)四門區(qū)域進(jìn)行測(cè)量，每天測(cè)量一臺(tái)車?，F(xiàn)隨機(jī)選取了100臺(tái)車的測(cè)量數(shù)據(jù)，且間隙平順考核分為一級(jí)和二級(jí)公差。前后門匹配區(qū)域一級(jí)公差為±0.5mm，二級(jí)公差為±1.0mm，車門窗框與側(cè)圍且車門與底邊梁一級(jí)公差為±0.7mm，二級(jí)公差為±1.4mm。試生產(chǎn)完成后，批量執(zhí)行相關(guān)裝配原理后，間隙平順度得到有效控制。

現(xiàn)選取的右側(cè)前后門評(píng)估間隙平順的狀態(tài)，右側(cè)前門及后門B柱區(qū)域窗框平順度稍外閃，10%超公差二級(jí)，但此區(qū)域可以通過返修滿足工藝要求，且2%的右側(cè)底邊梁間隙一致性超二級(jí)公差，此區(qū)域較難返修，但此區(qū)域非重點(diǎn)關(guān)注區(qū)域，若需要返修，可以平衡窗框間隙及前后門間隙綜合評(píng)估，進(jìn)行返修。不過現(xiàn)狀態(tài)90%的白車身不需要人工返修即可滿足間隙平順要求。如圖7所示。

2.關(guān)門力狀態(tài)

間隙平順度得到穩(wěn)定控制以后，尤其是前后門Y向鉸鏈深度以及后門與側(cè)圍平順度，前門、后門平順度得到有效控制，車門關(guān)門力狀態(tài)也穩(wěn)定下來。針對(duì)關(guān)門力的監(jiān)控，質(zhì)量部每天在生產(chǎn)線上隨機(jī)選取一臺(tái)車，利用測(cè)量關(guān)門力特殊測(cè)量設(shè)備對(duì)四門進(jìn)行分別測(cè)量，一級(jí)公差為（65±15）cm，二級(jí)公差為65±25cm，

現(xiàn)選取了100量份的考核報(bào)告，100%的測(cè)試車關(guān)門力狀態(tài)符合二級(jí)公差，90%以上的測(cè)試車符合一級(jí)工差，如圖8所示。

3.窗框風(fēng)噪問題的解決

試裝階段發(fā)現(xiàn)關(guān)門力偏大，當(dāng)關(guān)門力被逐漸優(yōu)化到偏小30～40cm后，車門窗框風(fēng)噪的問題隨之出現(xiàn)。車門裝配的Y向狀態(tài)與關(guān)門力相關(guān)，故僅能從Z向裝配尺寸優(yōu)化風(fēng)噪問題，且外放車門鉸鏈深度后，窗框平順度相對(duì)外閃0.5～1.0mm，故向車門Z向裝配尺寸平均提高0.5mm，減小了窗框膠條與側(cè)圍的Z向內(nèi)間隙，從而解決了窗框風(fēng)噪問題。且使窗框平順度平均里凹了0.5mm，同時(shí)平衡了關(guān)門力數(shù)據(jù)。

結(jié)語

通過以上優(yōu)化，在隨機(jī)選取的100臺(tái)整車中，保證了90%以上的車門間隙平順度滿足一級(jí)公差考核要求，100%的測(cè)試車關(guān)門力狀態(tài)符合二級(jí)公差，90%以上的測(cè)試車符合一級(jí)工差，并且成功消除了窗框區(qū)域的噪聲問題。