淺談樣車白車身制造常見問題產生原因及控制

黎志梅 汪 紅 陳源平 張正舉

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，柳州 545007）

引言

目前，汽車市場競爭越來越激烈，且客戶對汽車的個性化需求越來越高。汽車行業的競爭點逐漸集中在產品更新換代速度上，促使各個汽車企業加快新車型的開發研究以適應產品的變化。樣車制造作為新車型開發過程的一個重要環節，可以及時發現各種產品設計問題、工藝問題和產品質量等問題，并將這些問題及時反饋給相關區域，以便在新車型設計開發的早期階段解決各種問題和潛在的產品缺陷。白車身是汽車的基礎載體框架。控制好白車身制造的質量，更是為新車型各類試驗的驗證提供了有力條件，為順利開發奠定了堅實的基礎。

1 樣車白車身制造常見問題

樣車白車身制造過程是把單件鈑金件、焊合件或沖壓件，通過焊接形式，在工裝夾具的支撐下進行集成焊合為整個車身的過程。制造過程中，常出現零件與工裝配合、零件間型面配合狀態差、焊點質量差等諸多問題，影響白車身CMM合格率、焊接強度和外觀質量等。產生的這些質量問題將嚴重影響車身強度和造車效率，更影響后期各方面的試驗驗證。表1是樣車試制過程常出現的問題，圖1是某車型車身各區域CMM檢測數據情況。

2 問題產生的原因分析及對策

制造質量問題如車身尺寸超差問題、總裝裝配安裝孔位以及安裝位置不準確等，一般是由于零件離空、裝夾過程中匹配達不到設計理想狀態、焊接會出現孔位偏離和型面錯異等，影響總裝零件的驗證和開發。焊點漏焊、缺陷質量差、塞焊和二保焊補焊情況較多，造成車身強度和性能達不到設計要求，一定程度上影響零件結構開發和數據鎖定。針對以上常出現的問題，分別從以下幾個方面進行分析，并制定相應的對策。

表1 常見問題列表

2.1 前期數據傳輸一致性

圖1 某車型車身各區域CMM檢測數據

T1產品數據發布供應商進行加工后，由于制造工藝或其他原因，經常對已鎖定的數據進行修改，而樣車制造車間沒有及時接收到相應的新數據，在工裝工藝設計時沒有與供應商制造樣件數據同步，最后導致樣件實際與設計定位產生差異，出現工裝與零件不匹配（銷孔擋孔、干涉，孔比銷子小或大）等問題。

這種情況下，在發布工裝設計數據前，邀請產品工程師對數據進行評審，能找出定位孔位置不合理、數值不完整等問題。同時，強調對最新數據進行再次確認，避免工裝和產品零件數據不一致問題出現，提高工裝匹配調試的效率。

2.2 工藝及BOM準確性

BOM及工藝文件是現場造車的最根本依據。工藝上出現焊點缺漏或配置零件的零件圖號錯誤，將引起整車焊點缺失和零件錯用，嚴重影響后續的造車和驗證。在編制工藝文件時，工藝工程師根據IA數模對現有焊點數據進行確認，形成工藝文件需反饋產品工程師進行確認，同時進行會簽并發布。同時，制造第一臺車時，要求相關產品工程師現場確認和跟蹤驗證造車，發現缺漏及時反饋并工藝更新，保證后續造車清單和工藝的正確性。

2.3 零件狀態影響

軟工裝開發周期短，交樣時間緊，樣件采用軟模具沖壓形成。有些型面需要用手工校正，才能達到配合要求。邊界和孔位則是通過線切割完成。沖壓樣件在夾具定位上型面配合狀態差，造成錯位或是離空。搭接面配合不好，焊點出現虛焊或者燒穿現象，同時在焊接壓力作用下，容易變形造成尺寸偏差，而有時在焊合總成上無法消除這些誤差。焊合件尺寸的超差，進而導致整車CMM合格率超差嚴重，同時會出現切邊不合、搭接邊的尺寸無法滿足布焊點空間以及導致邊緣焊等問題。

因此，需對供應商制造質量進行管控，在零件單件時就需嚴格把關，制定沖壓件和焊合件質量管理的各項標準和流程，促使供應商按制定的開發流程完成各序工作，形成交付文件。圖2為供應商零件質量管控流程。

零部件工程師負責零件預驗收/終驗收，首批次零件全檢，后續交樣，關鍵零件全檢，非關鍵零件50%抽檢。確認關鍵零件與非關鍵零件清單狀態，審核交樣文件。不符合交樣要求的，形成問題清單，查找原因，提出整改計劃，對各項問題進行跟蹤落實。

2.4 夾具工裝的影響

焊接夾具是保證車身焊裝精度的重要因素，作用是保證所屬焊裝零件之間的相對位置與焊接件的尺寸精度，減少焊裝過程中焊接件的變形，提高焊裝生產效率。但是，在樣車試制階段，夾具由于集成性較大，在某一工位焊接會受到相鄰夾具影響。焊接時，焊鉗與工裝干涉，空間小。在焊接過程中，焊鉗不好控制方向，容易產生焊點扭曲或是邊緣焊。由于被干涉，一般能定位的焊點較少。在移出補焊過程中，容易造成零件變形而導致尺寸偏差。此外，車身工程師確認能在拼臺上焊接的點，形成工藝文件。

工裝設計時要避開焊點位置，并使焊槍與工裝有足夠的安全間隙，防止焊接時焊槍與工裝接觸產生分流，從而影響焊點的質量。對有可能會與工裝觸碰的電極，要求包上絕緣層。同時，根據焊點布置情況，考慮焊鉗空間，設計工裝夾具優化設計結構應盡量避開與之干涉。數據發布前，邀請區域進行工裝方案評審，以達到最優狀態，使盡可能多的焊點可以在工裝夾具上實現焊接。安裝完成后，工裝CMM測量精度要確保在標準范圍，再焊接一定數量車輛后對主要定位進行復測。

2.5 員工操作的影響

焊接過程中要想保證焊接質量，工作態度和管理模式尤為重要。監督員工按照生產工藝進行操作，極可能出現漏焊或多焊的現象。每款新車型樣車制造臺量一般較多，車間內部技能人員無法滿足按計劃生產。為滿足計劃生產，需要向其他車身車間借調一大部分員工支持造車，而這部分員工在線上習慣各自崗位的單一操作。而樣車試制工藝新且比較柔性化，前期階段這部分員工可能不適應。因此，需通過造車前新工藝BOP等培訓，形成培訓記錄，提高員工的質量意識和責任心。工藝技術管理人員根據焊接人員的不同特點合理分工，各盡其責，最優化地完成焊接任務。同時，需每天總結焊接過程中發現的問題，及時交流分析，以不斷提高焊接水平。

圖2 供應商零件質量管控流程

2.6 焊接設備的影響

試制軟工裝生產線場地局限。為滿足各車型焊接的柔性生產，每個拼臺布置的焊鉗種類最大程度通用。在較少情況下，無法較好滿足各個工位焊接合理性要求，會造成一定的焊接困難，出現焊點扭曲。在焊接參數的選擇上，需設置多組焊接規范，滿足不同板厚的焊接。在每個項目開始造車前，必須要對所用的焊鉗參數進行檢測，用試片檢查，完成記錄表格。首臺車每個工位焊接完成后，要求做非破壞檢查。

3 結 語

本文通過六個方面對樣車車身制造過程出現的問題進行剖析，并提出了相應的控制措施，建立了完善的質量控制體系，保證白車身的CMM合格率、焊接強度和外觀質量等，為后續總裝裝配、試驗驗證順利開展奠定了基礎。

[1]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.

[2]林忠欽.汽車車身制造質量控制技術[M].北京：機械工業出版社，2005.