白車身的精度控制

汪小霞，蘇偉

（安徽江淮股份有限公司技術中心，安徽合肥230001）

白車身的精度控制

汪小霞，蘇偉

（安徽江淮股份有限公司技術中心，安徽合肥230001）

車身精度決定了整車的可靠性和安全性，是車身質量的重要保障。指出車身精度主要受產品設計、沖壓成型、焊接夾具、焊接變形和操作變形等多方面的影響，給出有效控制車身精度的具體措施，對提高車身精度意義重大。

白車身；精度；影響因素；控制措施

0 引言

車身是整個汽車零部件的載體，其精度的好壞將直接影響汽車品質、企業形象和銷量，例如外觀品質差、裝配困難、NVH效果差、天窗漏雨等都是精度差的直觀表現，所以車身精度控制是現代汽車制造技術的重要環節，非常有必要對其誤差產生的原因進行深入和全面分析，并圍繞精度目標采取有效措施，保證車身的整體精度［1］。

1 車身精度的影響因素

影響車身精度的因素眾多，涉及產品設計、沖壓成型、焊接夾具、焊接變形和操作過程變形等多個方面［2］。如圖1所示，從產品的開發階段到制造的每個工藝過程，都與車身精度息息相關。

1.1 產品設計對車身精度的影響

保證產品質量必須從產品設計開始，產品結構決定了零件的沖壓工藝性、焊接工藝性以及焊接夾具的基本結構，而沖壓件尺寸誤差、焊接夾具結構合理性以及焊件的焊接穩定性都是影響車身焊接精度的主要因素，所以優化產品結構是車身精度控制的根源。

1.2 沖壓件尺寸偏差對車身精度的影響［3］

沖壓件尺寸不合格一般都會產生裝焊誤差，主要表現為零件無法在夾具上裝夾，或與其他零件之間不貼合或接合，過渡不協調，從而造成無法裝焊或裝焊后產生了強制變形，對車身精度影響較大，目前國內汽車企業在生產過程中對沖壓件精度控制主要通過檢驗手段達到控制要求。日常檢驗一般采用檢具檢驗，發現問題，及時糾正并采取預防措施。

1.3 焊接夾具對車身精度的影響

產品設計完成后，焊接夾具是保證車身裝焊精度的最重要因素，焊接夾具的作用是保證所要焊接零件之間的相對位置和焊接件的尺寸精度。減小裝焊過程中的變形，以提高裝焊效率。它對車身精度的影響主要表現在以下方面：工裝夾具設計不合理、夾緊力的影響、定位元件失效等。

1.4 操作過程對車身精度的影響［4］

操作人員是影響過程精度的主觀因素，也是最容易出現錯誤的過程之一，應按工藝規范和操作規程嚴格實施，確保零件焊接數量、焊接順序準確無誤，對零件應輕拿輕放，避免野蠻操作，導致孔、面變形，提高操作的準確性，減少其對車身精度的影響。

2 車身精度的控制措施

精度控制是一個系統工程。以產品開發流程為基礎，見圖2，車身開發分成方案階段、設計／驗證階段、投產啟動階段等3個階段，車身精度應分別在這3個階段進行針對性控制。精度控制的重點是在方案階段通過同步SE分析，提前暴露設計和制造的問題，并在設計階段通過產品設變、工藝優化等技術手段進行規避修正，從而達到提升車身精度的目的。

2.1 方案階段的精度控制2.1.1 先期質量策劃

汽車產品能否開發成功，和企業在汽車產品開發中是否有效運用質量策劃關系很大。質量策劃在方案階段，就應針對新產品設計方案可靠性、安全性、經濟性以及性能要求、經濟指標和整車布局合理性進行分析；針對新產品的關鍵制造工藝、設備能力、檢測能力等的適應性、關鍵配套件及材料供應可能性進行分析，為后續的設計、制造提供規避措施。先期質量策劃是保證車身質量、控制車身精度的綱領性文件。

2.1.2 同步SE分析

同步工程是現代車企控制車身精度的主要手段，同步SE分析的主要內容一般有產品結構的優化、工藝流程的設置、公差分配分析、工裝定位系統的確定和人機工程的模擬等。

（1）產品結構的優化

產品結構越合理，工藝可行性越高，制造過程控制難度越低，車身精度就越高。在同步SE分析過程中，按照沖壓、焊裝工藝審查性規范進行對標審查。圖3是在數模分析中，審查到側圍外板與后裙板的搭接關系不符合焊接工藝規范，故應按流程向產品部門提交ECR報告，修改優化產品結構，利于焊接工藝的實現，避免后期制造的風險。

（2）工藝流程的設置

工藝流程的設置是根據產品結構的SE分析，確定產品的焊接順序、焊接方式以及車間生產線布置方案，盡最大可能保證產品結構焊接的可行性以及精度穩定性。圖4是某車型貨廂，產品數據中車型貨廂總拼時，先合拼地板總成、側圍總成和前圍總成，而這種結構產品強度太差，在工位轉序中，側圍容易外張變形，經SE分析后，決定調整焊接順序的調整，將后門框上橫梁總成移到此工位焊接，提前消除因產品結構導致的變形。

（3）公差分配分析

公差是為了保證零部件品質特性要求而設定的尺寸允許變動范圍，公差分析一般分為一般公差和特殊公差，必須在模具加工之前完成。在同步SE分析過程中，重點分析特殊公差和公差累積導致的裝配、精度問題。圖5為多層板件焊接過程中的公差累積，一旦在數模分析中發現公差累積超過公差帶允許范圍，應通過調整裝配方式和焊接順序來保證零部件乃至車身總成均為合格狀態。

（4）工裝定位系統的確定

工裝定位系統是保證車身焊接精度的關鍵因素，目前各主機廠均要求定位系統必須具有繼承性，即總成夾具、檢具所用定位必須從單件定位中選取，且同一總成夾具、檢具定位必須一致 （總成檢具定位塊可適當減少）。在SE階段，首先應識別單件的定位孔信息，參照如圖6所示定位工藝標準，當產品數模與工藝要求不符時，要求及時整改產品，保證后期實際生產中的定位精度。

（5）人機工程的模擬

以前經常出現夾具在制造完成之后產生干涉或者由于操作空間不足而造成修改甚至報廢的情況，現在通過同步SE數模分析，對各部件之間進行干涉檢查和空間關系的判定，并通過運動關系模擬仿真，檢查焊點可達性、操作方便性以及在此基礎上選擇合適的焊鉗型號。如圖7所示，在數模模擬過程中，發現尾燈處有部分焊點無法焊接，為了實現其可焊性，在側圍局部形成沉臺并改變焊槍方向，達到提升焊接質量的目的。

2.2 設計驗證階段的精度調試

在試制調試階段，對零部件進行實物匹配，驗證前期設計中工裝方案、人機工程、特殊公差設置是否合理，當發現零部件之間干涉、匹配間隙過大等不良搭接關系時，制定零部件修正指示書，指導零部件夾具或模具整改，從而提升車身總成質量和精度。

圖8是江淮某車型發艙總成人工上件工位，在試制調試過程中，圖示孔洞內焊點與焊槍干涉，操作困難，影響節拍。焊接工藝人員結合調試實際情況，分析產品結構，制定整改方案，將人工操作困難的焊點移動到下一工序機器人焊接，焊接質量穩定，節拍提升。

圖9是發艙縱梁總成工位，在試制調試階段，發現此工位副車架安裝點處缺少Z向支撐點，當輪包總成滑移過來與縱梁分總成焊接時，給縱梁分總成一個Y向推力，而縱梁又缺少Z向支撐，導致發艙縱梁總成上后副車架安裝點下沉，影響裝車精度和四輪定位。在框示處位置增加一處Y向支撐，并調整夾具氣壓調整，可解決副車架安裝點下沉問題，保證裝車精度和四輪定位。

2.3 投產階段的精度監測

在正式投產階段，應定時利用檢具對車身單件、總成進行監測，并將監測結果與公差尺寸允許偏差表進行對比，及時發現問題，并查找原因，制定措施糾偏，且定時用三坐標測定調整檢具夾具精度。

3 結束語

車身誤差是在裝配過程中耦合、傳播和積累形成，車身精度關系著整車的可靠性和安全性，對汽車質量起著決定性作用，它是一個既有靜態又有動態的復雜系統，需要全員參與，對從產品開發設計直至生產出成品的全過程進行綜合控制，才能達到最終的目標［4］。

【1】張無憂.焊接夾具影響車身制造精度［J］.汽車車身制造，2010（5）：4－8.

【2】王永華.焊裝夾具在車身制造過程中的管理［J］.汽車制造業，2002（2）：67－70.

【3】武萬斌，李保安，高鳳武，等.白車身開發過程中的焊接精度控制［J］.汽車工程師，2012（3）：41－46.

【4】謝強.淺談白車身焊接精度控制［J］.車身制造工程，2012（19）：22－25.

Precision Control for Body?in?white

WANG Xiaoxia，SUWei
（Technical Center，Anhui Jianghuai Automobile Co.，Ltd.，Hefei Anhui 230001，China）

Body accuracy determines the reliability and safety of the vehicle.It’s the important guarantee of the body quality.It was pointed out that body accuracy wasmainly affected by the product design，punch forming，welding jig，welding deformation and operation de?formation etc.Concretemeasures to control the body accuracy were presented.It’s significant to improve the accuracy of vehicle body.

Body?in?white；Body accuracy；Influencing factor；Controlmeasures

2014－05－14

汪小霞，女，碩士，工程師，從事焊接工藝方面的相關工作。E?mail：11373833＠qq.com。