白車身車門裝配質(zhì)量分析與控制研究

摘 要：白車身車門的裝配問題，是影響車輛外觀質(zhì)量的重要內(nèi)容之一，在整車的裝備工作中占據(jù)十分重要的地位，尤其是白車身與車門的匹配問題，會對整車的美觀性以及車輛性能產(chǎn)生直接影響。為此，本文主要對白車身車門裝配質(zhì)量分析與控制過程進行了研究，希望可以進一步提升白車身車門的裝配效果，提高整車的性能。

關(guān)鍵詞：白車身;車門;制造尺寸;裝配夾具;焊接變形;裝配工藝;在線測量

引言：

白車身車門的裝配質(zhì)量是保證整車外觀質(zhì)量的重要載體，直接影響車輛的外觀和整體性能，對汽車的品牌形象起到重要作用。所以，在白車身車門裝配的過程中，要加強相應(yīng)的質(zhì)量分析與控制，以此全面提高白車身的外觀質(zhì)量以及整車的性能。需要裝配人員對裝配過程有一個清晰的認識，分析裝配質(zhì)量問題并做出相應(yīng)的處理，為白車身車門的裝配質(zhì)量提供保障。

一、白車身制造尺寸控制

在現(xiàn)有的車輛制造工藝條件下，大多數(shù)的白車身都是由0.7-1.0mm厚度的薄板零部件經(jīng)過沖壓處理后焊接裝配而成的，這些沖壓零部件普遍具有尺寸大、剛性差等特點，使得白車身本身產(chǎn)生了一定的柔性，白車身會發(fā)生一些比較復(fù)雜的微變形，對白車身的外觀質(zhì)量造成一定影響[1]。所以，白車身沖壓零部件的尺寸偏差會對白車身的整車焊接尺寸造成直接影響，而沖壓零部件的尺寸精度又是由模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計和精度所決定的，需要從沖壓件形面精度、邊線精度、孔徑精度以及沖壓件的回彈四等方面考慮，同時由于車身公差累計的原因，車身部件匹配位置容易造成尺寸超差，故前期尺寸設(shè)計時應(yīng)該考慮車身定位基準(zhǔn)一致性及部分零部件公差偏置，加強對白車身制造尺寸的偏差控制。

二、白車身裝配夾具控制

焊裝夾具作為薄板沖壓件焊接裝配過程中使用的主要工具，通常由夾具BASE板、支持夾緊設(shè)備、定位裝置以及輔助構(gòu)件四部分組成。焊裝夾具在白車身裝配的過程中，需要使用夾具上的定位銷、定位面以及夾緊臂等構(gòu)件實現(xiàn)對白車身需要裝配的零部件定位，以此保證各裝配零部件的定位精準(zhǔn)和夾緊，不讓零部件的位置出現(xiàn)異動偏差，從而提高白車身的焊接尺寸精度[2]。但是，由于夾具在使用的過程中會出現(xiàn)一定程度的定位銷及基準(zhǔn)塊磨損、松動、偏移等，使得白車身零部件在裝配過程中出現(xiàn)焊接位置的偏移，影響白車身的裝配質(zhì)量。因此，夾具管控必須要從夾具前期定位選取、結(jié)構(gòu)設(shè)計、后期夾具日常精度管理以及維護等方面去實現(xiàn)全面控制。

夾具定位選取的時候，第一原則必須保證模、夾、檢定位一致性，既要保證零部件的定位準(zhǔn)確，又要保證零部件的取放和焊接方便，所以通常選擇沖壓零部件上的定位孔、工藝孔等作為夾具定位基準(zhǔn)，并且盡量選擇平面作為基準(zhǔn)面。另外，由于車身件普遍剛性差，夾具基準(zhǔn)塊設(shè)計時一般不會參考2銷3塊定位原理，而是運用2銷N塊定位，充分保證零部件的定位穩(wěn)定。

夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計中，第一原則是盡可能應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)件，避免使用異形結(jié)構(gòu)塊，一方面能減少加工誤差，另一方面便于后期更換及備件管理，夾具結(jié)構(gòu)評審時針對大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)必須進行力矩校核，避免設(shè)計多級翻轉(zhuǎn)機構(gòu)，能設(shè)計成固定結(jié)構(gòu)絕對不設(shè)計成翻轉(zhuǎn)或伸縮結(jié)構(gòu)。

夾具日常精度管理以及維護是夾具管理最重要一方面，首先針對夾具精度管理，當(dāng)車身精度已經(jīng)調(diào)試穩(wěn)定合格后，必須針對夾具進行全數(shù)標(biāo)定，后續(xù)將以這一份數(shù)據(jù)進行日常管理。通常按崗位重要性將夾具分為A/B級進行分類管理，對A/B類夾具進行日常測量維護，對超差位置進行分析級修正。而對夾具維護中，現(xiàn)場主要是開展針對性的TPM，對夾具灰塵、焊渣、夾具塊定位塊磨損松動等進行實時的監(jiān)測和反饋，及時進行更換和維修，保證其精度不受影響。

三、白車身焊接變形控制

使用不同的焊接方法、焊接順序以及焊縫結(jié)構(gòu)形狀等，都會導(dǎo)致白車門出現(xiàn)不同程度的焊接變形，會對車身的尺寸精度、零部件的轉(zhuǎn)配精度以及整車的承載性能造成影響。所以，為了保證白車身的裝配質(zhì)量，需要在白車身焊接的過程中，根據(jù)車身的具體情況和焊接工藝特點，選擇合理的焊接方式和工藝，以此控制白車身的焊接變形，提高白車身的裝配質(zhì)量[3]。

電阻點焊由于具有加熱集中、熱影響范圍小、熱變形少及易實現(xiàn)自動化等優(yōu)勢常用于白車身焊接，但由于車身板件薄、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、點焊數(shù)量多，焊接變形不可完全避免，為了減少焊接變形，在前期設(shè)計中，對于焊點的設(shè)計規(guī)劃尤為重要，尤其對于點定夾具，其焊點數(shù)量位置設(shè)計決定了焊接變形的大小，好的焊點規(guī)劃能保證點定完的零件具有尺寸穩(wěn)定性，不易受零件、焊點軌跡變化等影響，同時日常管理中對于焊槍姿態(tài)、零件間間隙、夾具定位穩(wěn)定性也需進行監(jiān)控管理，然后針對一些由于設(shè)計中無法避免的焊接變形，為了控制焊接變形，通常會使用預(yù)變形的工藝方法，在焊接前對焊接件進行反方向的預(yù)變形，以此抵消焊接變形帶來了裝配質(zhì)量影響。另外，在對白車身進行焊接之前，可以對焊接件施加外部剛性力進行約束，保證白車身在焊接過程中不會產(chǎn)生自由形變，有效防止焊接件產(chǎn)生殘余變形。

四、車門裝配工藝選取

車門是白車身的重要組成部件，對于車輛乘員的舒適性和安全性的影響最大，車門的裝配應(yīng)該具有密封性，同時要保證車門具有一定的剛度和強度，保障乘員的行車安全，并且要防治車門開關(guān)困難問題的發(fā)生。車門的裝配工藝對于車門的裝配質(zhì)量、生產(chǎn)效率具有重要影響，也是車門裝配生產(chǎn)的主要依據(jù)，應(yīng)該得到重點的關(guān)注[4]。

車門裝配的過程一般需要經(jīng)過多個工位、多個程序完成，車門裝配設(shè)計主要有兩個要點，車門鉸鏈如何安裝至車門及車門如何安裝至車身，目前車企對于車門裝配主要可以分為兩大類，其各有優(yōu)缺點，第一種裝配工藝是采用自定位鉸鏈，其優(yōu)點在于不用導(dǎo)入鉸鏈安裝工裝、鉸鏈價格便宜、安裝工藝簡單易操作，其缺點在于對車身精度要求高，車身精度超差車門間隙面差難以通過返修彌補，設(shè)計容錯性差;第二種裝配工藝是采用型鋼鉸鏈，其優(yōu)點在于對車身精度容錯性強，車身精度波動，可以通過鉸鏈工裝調(diào)整保證車門間隙斷差，同時由于其尺寸鏈短，在同等條件下，其做到的車門間隙面差精度是高于自定位鉸鏈，其缺點在于需要導(dǎo)入鉸鏈工裝、鉸鏈價格貴、工藝規(guī)劃復(fù)雜、人員操作工時多。故在車門裝配工藝選取上，需要充分考慮工程的品質(zhì)保證能力，合理的評估工藝的可行性。

五、車門裝配尺寸監(jiān)控

車門裝配作為整車裝配中的重要環(huán)節(jié)之一，其好壞直接影響了顧客對該車的第一印象，為了保證車門裝配尺寸，前期設(shè)計時，將車身間隙面差匹配點加入在線測量監(jiān)控中進行100%測量，通過尺寸鏈分析確定相對尺寸的監(jiān)控，趨勢化管理，精度超差時，在線實時報警停止，做到自働化止呼待，實現(xiàn)三不原則，同時在線測量對車門裝配精度偏差解析提供大數(shù)據(jù)支持及監(jiān)控。同時車門裝配完后，要對車門間隙面差進行全面的檢查及反饋，以此保證裝配匹配性，保證整車的外觀質(zhì)量以及性能。

綜上所述，白車身車門的裝配質(zhì)量分析與控制是影響車輛外觀質(zhì)量和使用性能的關(guān)鍵所在，需要從車身尺寸控制、夾具設(shè)計、焊接變形控制、裝配工藝選取、裝配尺寸監(jiān)控等多個方面入手，加強對白車身車門裝配質(zhì)量的控制，提高車輛的整體質(zhì)量。

參考文獻：

[1]龐祿.白車身車門裝配質(zhì)量分析與控制[D].天津大學(xué)，2015.

[2]劉建，張思博，于偉，等.白車身車門裝配工藝方法及控制手段研究[J].中國設(shè)備工程，2017（20）：209-210.

[3]馬彬彬.白車身及車門性能開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[D].合肥工業(yè)大學(xué)， 2015.

[4]徐文歡，謝添，?，|，等.車門關(guān)閉力在白車身生產(chǎn)過程中的優(yōu)化與控制[J]. 汽車零部件，2018（1）：65-70.

作者簡介：何斌（1993—12），男，漢，江西，助理工程師，本科，廣汽新能源汽車有限公司，汽車制造，511400。