白車身前臉安裝點Y向尺寸控制分析

段如東

摘 要：根據內置式主夾具合拼系統的特點，結合具體的某種車型，對影響白車身前臉Y向尺寸的主要因素進行了分析梳理，提供了解決白車身三坐標測量前臉安裝點Y向尺寸的具體方法和思路。

關鍵詞：非模塊化前艙結構；前臉Y向尺寸；三坐標測量

1 前言

邁克爾·戈德海伯（Michae lH.Goldhaber）在《注意力購買者》的文章里提到“獲得注意力就是獲得一種持久的財富”，現在有了更形象的描述：眼球經濟——別人越關注你，你就越能活得自在。電視需要眼球，只有收視率才能保證電視臺的經濟利益；網站更需要眼球，只有點擊率才是網站價值的集中體現；汽車也需要眼球，只有消費者樂意購買，汽車廠家才能生存發展。如今汽車也走上了拼顏值的道路。前臉，正是一輛汽車的顏值擔當，也是顧客重要關注區域，做好前臉尺寸匹配對汽車廠商尤為重要。良好的裝配源于穩定的車身尺寸，前臉安裝點Y向尺寸涉及影響因素多，偏差因素復雜，需要系統進行分析。

2 前艙類型

前臉零件在車體前艙進行裝配，在前艙上布置各個零件安裝點。前艙根據集成程度，由可分為模塊化和非模塊化結構。如圖1所示，為傳統白車身非模塊化前艙結構，前艙由各個零件拼焊而成，在不同零件上布置不同總裝件安裝測點，前艙模塊拼焊完成后，由裝配車間負責對前臉各個零件再進行裝配調整，本文針對該結構形式展開討論尺寸控制方法。

隨著汽車行業發展，模塊化設計與供貨已經成為一大趨勢，模塊化設計不僅能使系統集成性更高、尺寸更精準、裝配更便利，更可以提高工程設計能力，降低生產成本，如圖2、圖3所示。

3 尺寸偏差因素

白車身前臉尺寸控制難點，在于各個安裝點Y向尺寸偏差控制。前臉搭接結構特點，決定了各安裝點三個方向控制難易程度。零件安裝點X、Z向均可通過工裝定位進行調整，而Y向零件安裝點在前大梁拼焊后，以大梁Y向搭接面為基礎依次搭接疊加，尺寸鏈長、偏差累積大，因此Y向尺寸是前臉尺寸控制的關鍵。如圖4、圖5所示。

而前臉Y向偏差原因，主要有：

1.前臉零件Y向搭接區域的零件精度差；

2.前臉在Y方向搭接的對接結構多，存在零件失效偏移積累，偏差無法消除；

4 尺寸偏差控制方法

4.1 搭接結構優化

對整個前艙Y向搭接方式，應盡量減少Y向零件搭接數量，減少尺寸偏差積累；同時在偏差積累不可避免安裝點，應設置長孔及工裝糾偏。如下圖所示，某對標SUV車型前臉Y向為積木式搭接結構且無糾偏長孔，不利控制Y向尺寸，如圖6所示。而豐田從結構及后續糾偏均在設計上進行了考慮，為后續制造奠定基礎，如圖7所示。如圖8所示對兩款車型前臉Y向尺寸控制進行對比。

4.2 零部件關鍵控制點

對前臉零件Y向搭接面，零件匹配面應嚴格做合圖紙要求。前臉Y向尺寸偏差，受零件搭接面精度影響，任何一個零件搭接面型面不合，均影響到安裝點尺寸。因此，為保證制造過程中尺寸一致性、穩定性，應將前臉所涉及到所有零件Y向搭接面納入供應商重點監控內容。

零件Y向搭接在拼焊后，會存在應力釋放現象。對于安裝點與搭接部位距離較長的結構，應該分析零件焊接后應力釋放導致安裝點偏差的情況，為保證安裝點最終符合要求，可根據安裝點偏差情況對零件做偏公差進行控制。

某款車型前大燈Y向開口寬度在焊接完成開夾后，由于應力釋放，比關夾狀態下寬了約3mm，如圖9所示。為解決該問題，將大燈下部搭接部位支架Y方向往車內做偏公差，解決焊接后應力釋放問題，如圖10所示。

4.3 焊接工藝優化

對于多層鈑金Y向搭接結構，可通過優化焊點順序提高Y向尺寸穩定性。如下圖11所示，輪罩外板與加強板在有Y向和Z向兩個方向搭接，為了優先保證翼子板支架零件上測點Y向尺寸，可以在焊接輪罩外板與加強板時，先焊接Z向焊點，固定加強板Y向尺寸后，再焊接Y向焊點。某SUV車型，在優化焊接順序后，翼子板支架上大燈安裝點Y向尺寸穩定性得到顯著提升。

4.4 焊接夾具優化

對前臉Y向尺寸波動大的安裝點，零件尺寸難以控制，又無法通過焊接工藝優化改善時，對這些高風險的安裝點，需要在后工序增加Y向糾錯工裝，保證安裝點Y向尺寸。

如圖12所示，某SUV車型由于前大梁及輪罩外板零件Y向搭接面長期無法做合檢具，導致翼子板安裝點Y向尺寸波動大，通過在后工序增加Y向糾錯工裝，極大提高安裝點Y向尺寸。

4.5 先進工藝運用

隨著汽車行業發展，白車身的制造不斷往智能化方向發展。前臉Y向尺寸，難免會存在波動大的安裝區域，對于這些波動大區域的安裝點，可通過引進先進工藝進行控制，例如機器視覺系統的應用：通過計算前臉區域不穩定安裝點相對位置，在后工序完成沖孔加工，保證前臉安裝點相對位置關系，消除尺寸偏差，保證正常零件裝配質量，如圖13所示。

5 結束語

白車身前臉Y向尺寸涉及影響因素多、復雜，需要從研發設計、供應商及后續制造部門等各部門協同合作，綜合分析，而不能簡單講問題歸咎與某個單一因素。本文從設計到量產后的制造過程控制提供了一些方法借鑒，為白車身尺寸控制提供了一些思路和建議。