淺析底盤平臺樣車試制焊接技術研究

張 龍

（安徽江淮汽車集團股份集團有限，安徽 合肥 230601）

淺析底盤平臺樣車試制焊接技術研究

張 龍

（安徽江淮汽車集團股份集團有限，安徽 合肥 230601）

通過識別車身及零部件的關鍵控制尺寸，優化車身及零部件試制種類和方法，利用尺寸約束及工裝控制尺寸精度，滿足各種試驗樣車測試需求。

車身；零部件；尺寸控制

CLC NO.: S220.6 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)11-65-02

1 關鍵尺寸識別

1.1 車身關鍵尺寸識別

通過對底盤設計方案分析，確認車身關鍵孔位尺寸，特別是車身設計變更的關鍵孔位，經過公差分析優化為功能尺寸，作為車身試制的關鍵尺寸。

1.2 關鍵零部件識別

通過對底盤設計方案分析，確認車身關鍵零部件，特別是設計變更的懸架零部件，通過對零部件本身的特征尺寸進行優化分析，作為零部件試制的關鍵尺寸。

結合車身及零部件試制工夾具、識別車身及零部件試制的關鍵工序，對關鍵工序及關鍵尺寸進行控制，對于無法控制及無工裝夾具控制的工序，通過制作輔助定位工裝來實現關鍵尺寸的控制。

2 樣車的試制

2.1 樣車車身試制方法

樣車試制根據底盤樣車驗證需求不同，有不同的試制種類及方法：整車軸距/輪距變化、整車高度變化、發艙布置空間變化、不同類型車身的嫁接、分體式車身的試制。

整車軸距/輪距變化，主要驗證底盤K＆C性能、阻力測試、懸架綜合性能測試等；車身試制主要利用懸架關鍵孔位作為關鍵尺寸進行控制，開發相應的柔性工裝及定位工裝等方式予以保障，試制過程為保證整車強度，主要利用等強替補法、零間隙貼合法、對稱填塞塞焊法、加強補強法，對試制車身強度進行補強作業；整車高度變化，主要驗證整車內室空間布置、整車操作穩定性。

發艙布置空間變化，驗證發動機艙布置空間、樣車進行動力匹配性及經濟性分析，主要涉及縱梁、翼子板、大蓋的尺寸變化，發艙縱梁變化利用45度斜切割技術、等強替補法等予以保障。

不同類型車身嫁接，驗證整車內飾、懸架綜合性能及K＆C性能；截取不同類型車身前后懸架硬點位置進行整車拼接，對車身懸架安裝點位置，利用8點定位法，開發相應定位約束工裝，進行尺寸控制，確保整車關鍵尺寸精度。

分體式車身試制，即整車底盤、側圍采用獨立試制方案進行不同步試制，最終利用工裝夾具進行整車拼接。

2.2 樣車車身試制精度控制

樣車車身試制過程整車尺寸精度受到先期車身定位基準控制，試制過程基準尺寸控制、防變形控制以及后期尺寸校核影響。

2.2.1 車身定位基準

車身定位基準主要保證整車試制過程尺寸的穩定性；車身定位基準主要有夾具位置調校、車身位置調校及車身8點定位控制；

夾具位置調校：調校夾具主要保證車身改制的縱向、橫向移動方向與夾具的移動方向一致；具體調校有2點要求；①、直線度調校：調校夾具上的兩條直線，便于后期車身與夾具位置調校有相對的基準；②、橫向滑塊的間距調校：利用一個固定尺寸的套管放在兩橫向滑塊之間固定，便于后期樣車車身加長/縮短的尺寸控制；

車身位置調校：為了使車身加長/加寬/縮短/縮窄等改制需求移動的X/Y軸線與夾具移動的X/Y軸線一致，需要對車身在夾具的平行性進行調校；①、X/Y軸調校：利用夾具上兩條平行的直線，將基準孔均勻的分布在兩條平行線左右，使車身相對夾具平行；②、Z軸調校：利用數模提取基準孔的Z軸相對落差，制作定位支持桿，對車身高度進行調校，使車身相對夾具在同一水平面上；

車身8點定位法：利用車身底板縱梁上的8個對稱孔，孔位分布原則：①、基準孔要有足夠的強度，能承擔車身的重量而不變形；②、基準孔選擇為偶數，最好左/右對稱，且分布在車身的底盤邊緣；③、基準孔尺寸不宜過??；④、基準孔選擇要考慮車身的切割線分布，基準孔分布在切割線的兩端，且能保證車身切割后的平衡性；⑤、基準孔所在平面盡量是平面；

2.2.2 試制過程基準尺寸控制及尺寸校核

樣車在試制過程需要經過切割、拼裝、焊接固定過程，切割后的車身由于本身存在一定的內應力，很容易產生整車局部變形和焊接變形；所以整車試制過程基準尺寸控制有基準線約束、車身鋼結構固化約束、工裝夾具約束及尺寸校核；

基準線約束：車身是個多元化組合的立體空間，改制過程會破壞車身的整體性，導致車身在立體空間產生扭曲變形，所以車身改制要從空間三維方向對車身左右兩側進行對稱約束控制；

車身鋼結構固化約束：防止車身車身切割后變形及焊接變形；鋼結構固化約束分布在整車切割線兩端；

工裝夾具約束：針對車身主要關鍵孔位，例如車身前、后懸架系統各主要附件的安裝孔位在車身改制過程中，制作一些改制工裝夾具對關鍵空位進行尺寸精度約束；

尺寸校核：車身試制過程尺寸控制主要對現場所選取的基準進行測量、調整及確認三個大部分；尺寸測量，需要利用工量器具對選取的基準在改制前后的尺寸進行測量，有橫向尺寸測量法、縱向尺寸測量法、對角尺寸測量法，確保車身改制前后在空間上尺寸相對精準及為后期尺寸調整作依據； 尺寸調整，利用對角交叉及自制的簡易夾具對車身變形而導致的尺寸誤差進行校正，使車身尺寸滿足技術要求；

3 零部件試制

零部件試制主要針對設計變更的零部件，在模具還沒有開發到位的情況下進行手工樣件改制，提前裝車，驗證零部件設計方案的可行性，為后期整改提高依據，可以節約研發成本；

零部件試制的主要技術要求：①、零部件的尺寸精度、②、零部件的強度、③旋轉零件的同軸度；

零部件的試制方法：零部件根據結結構不同及改制需求不同，需要用不同的改制方法，控制改制件的質量、精度、強度及安全性；常用的零部件試制方法類型主要有：鑲嵌法、襯套法、對接法、襯墊法、孔位法、錯位法；

4 車身及零部件試制強度控制

車身及零部件試制強度控制主要從結構、材料、工藝等方面進行綜合考慮。確保完全滿足3萬公里可靠性試驗測試，而且過程無明顯缺陷；

4.1 結構分析

整車及零部件試制后為保證車身及零部件的強度，需要利用鈑金件將車身及零部件連接固定，鈑金件與車身及零部件的切口斷面形狀一致，鈑金件與車身及零部件的斷面要求無縫搭接；

4.2 材料分析

考慮樣車測試試驗道路環境的復雜性和不確定性，要求車身試制過程中選擇合理的材料，對不同的部位應規范材料的種類和厚度；所選取的材料盡量與原車身及零部件的材料一致；

4.3 試制工藝分析

合理的試制工藝可有效減小車身及零部件試制焊接變形。

樣車車身試制主要采用CO2保護焊技術，容易引起焊接變形和焊接應力集中。對稱焊縫可有效抵消焊接變形，分段法、塞焊法可以有效避免焊接熱影響區過大而導致焊接應力集中，削弱焊接強度。

5 總結

通過對不同類型車身及不同車身零部件的試制，選擇不同的工藝參數、材料和改制結構，確保車身及零部件的試制強度。功能尺寸通過基準約束、工裝控制及選擇合理的定位方式確保車身試制精度。以上此類方法已經在轎車平臺、SUV平臺、MPV平臺上試制，并完成相關性能測試，完全滿足試驗需求。

[1] 姜進京.淺談 BIW 的焊接邊設計[J].中國汽車工程學會年會論文集,2009年,P1167-P1169

[2] 邱葭菲.汽車車架C02氣體保護焊焊接工藝設計及變形的控制[J].焊接技術,2003年12月,第32卷,第6期,P53.

[3] 方洪淵主編. 焊接結構學.[M]機械工業出版社,2009,P125.

Chassis Prototype Trial-manufacture Technology Research And Application

Zhang Long
( Anhui Jianghuai Automobile group Co. Ltd., Anhui Hefei 230601 )

By identifying key control size,body and parts of body and parts manufacture kinds and optimization method for using the size constraint and dimension accuracy of equipment control and can meet the needs of all kinds of test prototype testing.

automobile body; parts; size control

S220.6

：A

：1671-7988 (2017)11-65-02

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.11.023

張龍，就職于安徽江淮汽車集團股份有限公司。