汽車頂蓋裝飾條安裝困難問題的研究

謝朋飛

（長城汽車股份有限公司技術中心，河北省汽車工程技術研究中心，河北保定 071000）

1 引言

目前鑒于汽車制造工藝及外觀造型的需求，市場上的大部分的車輛頂部兩側裝有頂蓋裝飾條，此裝飾條基本上都采用粘接或卡接的方式和車身連接，車頂裝飾條是重要的外飾零件系統(tǒng)，該零件一般位于車頂兩側的車頂流水槽內[1]。車頂裝飾條主要起到裝飾作用，用于遮擋車身側圍總成與頂蓋總成合拼焊接時產生的焊縫，美化車頂兩側區(qū)域。車頂裝飾條的整體設計與整車相互協(xié)調，體現(xiàn)了整車和諧的視覺效果，在整車水管理中，可以導流車頂?shù)挠晁鸬綄Я髯饔肹2]。在車輛的使用過程中，要求車輛頂蓋裝飾條不能有脫開、翹起、裝配不牢固等失效現(xiàn)象，車輛外觀要求方面間隙面差的配合也很重要，直接影響行駛安全和車身外觀，所以此類問題是必須要解決的。

2 問題描述

某車型在ET調試生產階段發(fā)現(xiàn)頂蓋裝飾條不易安裝，員工反饋總裝車輛安裝作業(yè)時裝飾條卡扣安裝困難位置如圖1所示，車輛需要100%手工調整頂蓋鈑金卡爪高度及位置，鈑金卡爪調整后卡扣雖然能安裝到位，但存在卡接不良和松脫風險，問題發(fā)生率100%，嚴重影響總裝車間線體生產節(jié)拍，其次，頂蓋裝飾條與卡爪匹配精度低，穩(wěn)定性差，車輛存在行駛過程中裝飾條脫開隱患，影響行駛安全，因此頂蓋裝飾條安裝困難問題亟待解決。

圖1 頂蓋裝飾條安裝問題部位

3 制定目標及計劃

（1）質量目標：由于后序顧客強烈抱怨，為此成立專項小組緊急攻關，保證車輛頂蓋裝飾條順利安裝到位，挑戰(zhàn)頂蓋裝飾條安裝問題發(fā)生率由100%降低為0，提高人工裝配效率及整車品質。

（2）時間目標：問題立項后25天內完成。

4 要因分析及其真因確定

4.1 要因分析

針對頂蓋裝飾條安裝困難問題，需要確定產生的原因，有幾方面影響要素，分步去調查分析最終確定解決方案。首先分析整車安裝匹配關系：裝飾條粘接在卡扣上，卡扣底面四角設計為彈性支撐，以頂蓋、側圍等焊接面為支撐面。安裝裝飾條時直接按壓卡接到位，同時裝飾條兩側與頂蓋和側圍貼合，安裝完成后美觀無縫隙，如圖2所示。

圖2 整車安裝匹配關系

4.2 要因調查

（1）頂蓋外板沖壓工藝過程。

將待沖裁板料放入下模中，通過機械抓手分別將工序件送入OP10 拉伸成形、OP20 修邊+側修邊+沖孔+側沖孔；OP30 修邊+翻邊+側修邊+沖孔+側沖孔；OP40 整形+側整形+翻邊+上翻邊，4 工序模具生產出頂蓋外板制件，詳細沖壓設計工藝如圖3所示。

圖3 頂蓋外板沖壓設計工藝

沖壓工藝完成后頂蓋外板單件尺寸精度檢測如圖4所示頂蓋外板共設計12個安裝用鈑金卡爪，現(xiàn)針對發(fā)生問題的6個卡爪進行數(shù)據分析。

圖4 頂蓋外板單件檢測方式及檢測數(shù)據

①高度a（表示卡爪高度）左1下極限超差0.2mm；左6、右1、右6下極限超差0.3～0.5mm；②寬度b（表示卡爪寬度）左4、左6、右1、右6上極限超差0.1～0.8mm；③修邊c（表示卡爪修邊）左1、右1、右4、右6單件數(shù)值超差。

分析結論：頂蓋外板鈑金卡爪數(shù)值對裝飾條安裝問題有直接關系，頂蓋安裝卡爪高度a、安裝面寬度b 及肩臺修邊長度c 將直接影響頂蓋裝飾條安裝卡接效果。

（2）焊裝工藝完成后車身頂蓋卡爪尺寸精度檢測。

焊裝車間焊接過程排查確認，焊點位置集中在頂蓋法蘭面，頂蓋總成與側圍總成合拼焊接時安裝卡爪位置存在微量變形。頂蓋安裝卡爪尺寸精度在沖壓過程進行精度管控，焊裝過程圖紙并未對卡爪尺寸精度進行要求，現(xiàn)激光切割制作型面卡板以側圍型面為基準測量白車身總成卡爪精度，數(shù)據如圖5所示。

圖5 頂蓋外板整車檢測方式及檢測數(shù)據

焊接工藝完成后數(shù)據分析：①檢測點h1為檢測卡爪高度，左1、左6、右1、右6 數(shù)值上極限超差0.2～0.5mm；②檢測點h2、檢測點h3實測為安裝卡爪位置度及修邊長度。頂蓋總成合拼焊接過程中Z 向有微小變動，但鈑金卡爪位置的相對安裝尺寸無變化與單件偏差狀態(tài)一致。

分析結論：頂蓋外板合拼焊接后，經驗證分析整車檢測點h1、檢測點h2、檢測點h3及卡爪相對安裝尺寸數(shù)值超差后影響頂蓋裝飾條安裝效果，經檢測分析總成與頂蓋外板單件狀態(tài)一致可通過沖壓工藝控制頂蓋外板卡爪精度來解決此問題。

（3）涂裝工藝裝飾條安裝要因排查。

涂裝車輛為防止車輛漏雨及良好的密封性頂蓋需要涂膠作業(yè)，涂膠方式為機器人打膠后需手工刮涂處理，因刮膠方式為手工作業(yè)，涂膠高度未做控制完工后存在大量密封膠，局部密封膠過厚導致卡扣向下按壓行程不足也可導致頂蓋裝飾條不易安裝，如圖6所示。

圖6 個別涂裝完工車輛涂膠不良

分析結論：涂膠作業(yè)不規(guī)范造成涂膠高度0.5～3.0mm 不均勻，存在涂膠后個別車輛與卡扣底部干涉，導致卡扣向下按壓行程不足，也影響裝飾條正常卡接效果。

4.3 確定真因

通過收集排查沖壓、焊裝、涂裝工藝車輛效果，其中影響頂蓋裝飾條安裝因素主要是：①頂蓋外板單件尺寸精度：頂蓋外板安裝卡爪高度、卡爪上安裝面寬度及兩側肩臺數(shù)值超差，將直接影響頂蓋裝飾條卡扣卡接效果；②涂裝涂膠方面：車身裝飾條卡扣貼合面涂膠不平（局部過厚），造成涂膠過程造成卡接面存在殘留膠問題。

5 方案制定及實施

5.1 方案制定

（1）沖壓模具方面：①如圖7 所示頂蓋外板模具OP20/OP30 修邊沖孔序下模修邊刀塊部位按照偏差量分別補焊0.2～0.9mm，兩側肩臺修邊刃口打磨去量1.1mm，上模相對位置進行研和補焊，并進行刻口精研合處理；②OP40為鈑金卡爪翻整工序，對安裝面高度按照偏差量分別加高調整0.3～0.8mm，下模翻整塊對應位置加墊抬高處理，上模相對應位置進行打磨去量、精研和工作；③涂裝涂膠工藝控制：涂裝自動涂膠作業(yè)時調整優(yōu)化涂膠軌跡和控制涂膠量，提升涂膠面質量，完工后涂膠厚度控制在≤1.5mm；并優(yōu)化涂膠軌跡規(guī)避涂膠過程對頂蓋卡爪的蹭膠問題，徹底消除因涂膠不良問題與裝飾條卡扣發(fā)生干涉，以保證滿足裝配需求。

圖7 頂蓋外板模具更改位置

5.2 方案實施

邀請專家評審后制定此整改方案：①頂蓋外板模具轉運；②模具補焊；③數(shù)控加工；④模具研合；⑤機床調試；⑥出件驗證；⑦裝車驗證整改效果。

6 整改效果確認

通過對頂蓋外板模具OP20/OP30/OP40序補焊加工整改及涂膠工藝調整控制完成后，模具研和調試出件后經檢測確認，頂蓋外板卡爪高度數(shù)值趨于上限0.2～0.5mm 基準上值，尺寸公差配合調整，卡爪上卡接面寬度、肩臺修邊高度尺寸精度整改到合格范圍之內，經3批次批量裝車驗證裝飾條即可順利安裝到位，提高了生產效率，滿足裝配需求，整改達到了預期效果，如圖8所示。

圖8 頂蓋飾條安裝困難問題改善后示意圖

7 標準化及知識沉淀

（1）知識沉淀：將頂蓋裝飾條安裝困難問題整改思路進行標準化，完善工藝標準，用于后期新車型模具開發(fā)。

（2）問題橫展：將頂蓋裝飾條安裝困難問題整改方法橫展到后序車型項目提進行項目開發(fā)前期預防控制。

8 結束語

頂蓋裝飾條安裝問題嚴重影響生產效率及整車外觀品質，車型開發(fā)前期對缺陷的預防及解決是至關重要的。首先開發(fā)前期要做好造型評審和沖壓CAE工作，在沖壓ET 模具調試階段及時解決影響整車裝配的問題。通過解決車身頂蓋裝飾條安裝困難問題及整改方案的完成，為后期車型提供有效的設計理念及有價值的整改方案。