五菱宏光樣車車身D柱焊接精度控制

張惠立

（上汽通用五菱汽車股份有限公司 技術中心，廣西 柳州 545007）

隨著公司快速發展，新產品新車型開發進程的不斷加快，軟工裝樣車制造會越來越多，樣車的制造品質也會要求越來越高，因此，如何制造出高品質軟工裝樣車的課題就擺在我們面前。高質量、高品質的樣車，離不開組成汽車的每一個高品質零件，每一個高品質零件的獲得，又是從零件開發到制造，全過程控制好每一個環節、每一個步驟的零件品質。從零件的設計、開模沖壓、拼裝焊接以及總裝裝配，每一步都非常重要、非常關鍵。車身的焊接品質好壞又是制造出高品質樣車的關鍵一步，而車身的焊接品質又與車身上每一個零件的焊接精度有密切的關系。在這里主要以五菱宏光樣車車身中的D 柱焊接精度為例，分析如何保證軟工裝樣車的零部件焊接精度，從而生產出高品質的樣車。

1 D 柱焊合總成的結構組成

五菱宏光樣車車身，由如下大部件焊合而成：下車體總成，左側圍總成，右側圍總成，頂蓋及五門一蓋等。

D 柱是依據習慣，將車身中重要的立柱，從前到后分為A、B、C、D 而得名。D 柱是位于車身最尾端的一根立柱，是組成五菱宏光側圍總成的重要焊合件之一。

該零件形狀比較特別，結構復雜，焊接精度比較難保證。

D 柱焊合總成，主要由D 柱上部外板、下部外板、下部內板、尾門限位支架及部分螺母加強板焊合而成。具體見圖1。

圖1 D 柱焊合總成結構圖

2 焊接精度的重要性

D 柱總成在車身中的作用非常重要。由于其位于側圍總成的最尾部，是安裝后燈總成的基座。若D 柱焊接精度差，不僅本身產生焊接變形，達不到設計要求，而且在與側圍外板焊合時，還容易造成側圍外板出現凹陷的品質問題，同時還會影響到下一工序的焊接及其他總成的裝配。如影響其與頂蓋后橫梁搭接焊合，影響到頂蓋后橫梁與頂蓋的裝配及焊接，影響到后門總成的裝配工作，對尾門的安裝及尾門的裝配間隙也尤為重要。因此，保證D 柱總成的焊接精度，不單對D 柱焊合總成本身而言是非常重要的，對整個車身的焊接精度來說，也非常重要。

3 技術保證措施

影響D 柱焊接精度的因素是多方面的，主要有：工裝夾具的因素，有來料沖壓零件品質的因素，有操作人員的操作方法因素等。

以下就是介紹在軟工裝造車過程中，如何解決這三方面的因素對D 柱總成焊接精度的影響，從而保證樣車的焊接精度。

D 柱的焊接精度分兩個部分：焊合總成本身的焊接精度，以及焊合總成與側圍外板、內板焊合時的焊接精度。

3.1 D 柱焊合總成本身焊接精度的保證

為保證D 柱焊合總成本身的焊接精度，最好的方法就是制造精確的焊接夾具，在精確的焊接夾具保證下，才能制造出合格的D 柱焊合總成。

可是，在軟工裝制造階段，考慮到節約成本，以及條件限制，軟工裝夾具也不可能象正式工裝那樣非常精確。但為保證D 柱焊合總成的焊接精度，至少必須保證D 柱焊合總成幾個關鍵部位的焊接精度。因此，在軟工裝夾具的設計和制造時，首先要了解D柱的幾個關鍵部位，依照產品數模設計和制造出相應的軟工裝夾具，保證焊合總成本身的焊接精度。

D 柱焊合總成的關鍵部位如圖2 所示。

圖2 D 柱焊合總成的關鍵部位

圖2 中A、B、C、D 這4 處，都是D 柱焊合總成的關鍵部位：

A 是與頂蓋后橫梁搭接關鍵部位；

B 是特征型面，是與側圍外板搭接關鍵部位；

C 是焊合總成與車架尾端梁及輪罩后護板焊合搭接關鍵部位；

D 是焊合總成與側圍內板搭接關鍵部位。

這些都是軟工裝夾具必須控制的關鍵部位。

因此，在軟工裝夾具設計和制造時，著重考慮要控制好這4個部位的焊接精度，保證D 柱焊合總成焊完后A、B、C、D 這4個部位的坐標值與理論設計值一致。軟工裝夾具如圖3 所示。

圖3 D 柱焊合總成夾具

基準面A 和夾緊器1 的作用，是保證D 柱上外板夾緊后，A 處關鍵部位符合理論設計要求；

基準面B1、B2、B3 和夾緊器2 的作用，是保證D柱下外板和下內板零件夾緊后，B、D 兩關鍵部位符合設計要求；

基準面C 和夾緊器3 的作用，是保證C 處關鍵部位符合設計要求。

由于軟工工裝夾具，只是在硬件設施上保證了D柱焊合總成的焊接精度，是焊合D 柱各零件的基本保證，但焊合總成的焊接精度，還會受到零件品質以及人為操作的影響。軟工裝零件大部分都是軟模沖壓零件或手工制作零件，零件品質也不是很好，對D柱焊合總成的焊接精度，有很大的影響。

因此，為保證D 柱焊合總成的焊接精度，在焊接操作時，還得有特殊的操作方法，具體如下：

（1）零件檢查、測量與修整。對D 柱每個零件焊合前，要用三坐標測量儀對零件進行測量，及時對零件進行修整，保證零件符合設計要求；如D 柱下部內板與下部外板也由于制造誤差，在B、C 處關鍵部位，經常會出現離空不貼合的問題，這些都需要修整，保證其貼合。

（2）零件裝夾到位，保證每個零件與基準面貼合。安裝D 柱上部外板時，必須關好夾緊器1，觀察上部外板關鍵部位A 處的型面與基準面A 是否貼合，保證其貼合。安裝D 柱下部外板、內板時，必須關好夾緊器2、3，觀察外板和內板關鍵部位B、C、D 這3處部位是否到位，是否與基準面B1、B2、B3、C 貼合。同時，觀察D 柱上部外板與下部外板搭接部位是否貼合，應不存在離空。

（3）用三坐標測量儀檢查測量。在每一件D 柱焊合總成完成焊接后，都必須用三坐標測量儀對焊合總成的A、B、C、D 這4個關鍵部位進行測量，是否符合產品設計要求。檢測時，每一處的誤差不超過0.2 mm，在檢測合格后，才能開始下一件焊接。對不合格的，要及時修整合格。

3.2 焊合總成與側圍外板、內板焊接精度的保證

首先必須有裝夾D 柱焊合總成與側圍外板、內板的軟工裝夾具，只有軟工裝夾具作為基礎，才能保證焊合總成與側圍外板、內板焊合的焊接精度。由于前面在保證D 柱焊合總成本身的焊接精度中，已了解D 柱總成的關鍵部位，因此，軟工裝夾具設計制造時，同樣須保證D 柱焊合總成與側圍外板、內板焊接時A、B、C、D這4個關鍵部位的焊接精度，保證其在X、Y、Z 這3個方向的坐標值與理論設計值一致（夾具如圖4 所示）。

圖4 D 柱焊合總成與側圍外板、內板焊合夾具

定位銷1、2 的作用，是D 柱焊合總成的定位基準，保證D 柱焊合總成的X、Y、Z 坐標；

夾緊器1、2 作用，是夾緊D 柱上部外板，保證其與側圍外板、內板的焊接精度；

夾緊器3、4 作用，是保證D 柱焊合總成B、D 處關鍵部位部與側圍外板、內板的焊接精度，同時由于夾緊器3、4 在焊接側圍內板時，前半部分與內板干涉。因此，夾緊器3、4 的夾頭部分設計成可拆分的兩部分，在完成D 柱焊合總成與側圍外板的焊接后，可將前半部分的夾頭拆下（如圖5 所示）。

圖5 夾緊器3、4

在D 柱焊合總成與側圍外板、內板的焊接過程中，除有了軟工裝夾具作保證外，焊接操作順序和操作方法對D 柱的焊接精度也有較大的影響，因此，還要有正確的焊接順序和操作方法。具體如下：

（1）在D 柱與側圍外板焊合時，裝夾D 柱焊合總成時一定先插入定位銷1、定位銷2。定位銷1 是控制D 柱焊合總成Y、Z 方向的尺寸，定位銷2 是控制D 柱上部內板X、Y 方向的尺寸；

（2）關好夾緊器1、2、3、4、5，觀察D 柱焊合總成是否關夾到位，D 柱焊合總成與側圍外板是否有離空，保證D 柱焊合總成與側圍外板的焊合搭接面必須貼合。

（3）由于D 柱總成焊接后會出現焊接變形，因此，在D 柱總成夾緊后，還得用三坐標來進行檢查測量，主要是D 柱總成的A、C 兩位關鍵部位，在保證D柱總成的A、C 兩部位合格后才能焊接（見圖6）。

（4）焊接時，必須先將D 柱焊合總成與側圍外板在B 處的搭接部分先焊，然后再焊其他部位，這樣容易保證D 柱總成的焊接精度（見圖6）。

圖6 D 柱焊合總成與側圍外板焊合完成圖

（5）在D 柱焊合總成與側圍外板焊合完成后，先將夾緊器3、4 中前半部分與側圍內板干涉的夾頭拆下，再放入側圍內板，最后將所有的夾具關夾好，保證側圍內板與D 柱焊合總成搭接的部分不存錯位，才能焊合。

4 結束語

綜上所述，在五菱宏光樣車D 柱的焊接過程中，通過在工裝夾具、零件品質和焊接操作這3個方面的控制，基本上保證了D 柱焊合總成本身的焊接精度及其與側圍外板、內板焊接時焊合精度，保證五菱宏光樣車D 柱的焊接精度。舉一反三，可同樣用這種方法，來保證軟工裝樣車中其他零件的焊接精度，從而制造出高品質的、滿足設計要求的樣車。

[1]陳裕川. 現代焊接生產實用手冊[M]. 北京：機械工業出版社，2005.

[2]宋曉琳.汽車車身制造工藝學[M].北京：北京理工大學出版社，2006.