尺寸管理與白車身裝配的精度控制分析

姜愛珠

摘 要：白車身的裝配工作整體較為復雜，由于當前白車身的市場需求量逐年提高，要采用高速度、高精度的尺寸管理方法，提高白車身的裝配質量?；诖?，本文對白車身尺寸精度的主要影響因素進行了分析，在此基礎上，以白車身尺寸精度的監控、白車身尺寸精度調整方法為切入點，闡述了白車身裝配的精度控制方法，旨在強化白車身尺寸管理力度以及配置精度的提升。

關鍵詞：尺寸管理;白車身裝配;精度控制

1 白車身尺寸精度的主要影響因素

1.1 零部件精度

（1）零部件精度對于白車身精度的影響。白車身的制造過程中涉及的零部件種類較多，且任意零部件均具備不同的、明確的技術要求，如零件孔、形位公差、尺寸公差等等。受到零部件用途差異性的影響，其公差也不盡相同。實踐中，若是零部件的精度未達到設計圖樣的要求，如尺寸超差，則會導致總成件尺寸出現偏差，促使白車身整體精度的下降。

（2）零部件精度要求。通常來說，轎車一般控制在±1.5mm，微車控制在±2mm，不同企業采用的標準之間存在一定差異。對于車身精度而言，更重要的是其尺寸穩定性和一致性。CII值為2mm是努力方向，即2mm工程。對于過程能力指數更多地使用CP或CPK，量產階段CPK大于1.33的測量數據控制在85%以上，表明車身精度已經非常的好。

（3）零部件的測量。目前常用的零部件的測量點確定方法為：根據裝配工藝需求及最終總裝裝配需求確定測點。在此基礎上，需要根據材料屬性和裝配工藝確定測量狀態是否采用自由狀態，或部分夾緊狀態。

（4）零部件精度的測量方法。當前，常用的零部件精度測量方法有以下三種：第一，三坐標測量。獲得零件尺寸報告，包括全部測點。第二，檢具、綜合檢具。快速檢查零部件精度狀態;第三，藍光掃描。獲得零件全曲面輪廓尺寸信息，最詳盡的尺寸報告。

1.2 夾具/裝具精度

（1）夾具設備選擇。白車身的裝配過程，要使用專業的夾具系統，用來固定被焊接的各類鈑金件，該過程對夾具的使用要求較高，一方面夾具本身需要具有較高的強度，在系統的運行中，可以保持各類構件的高強度定位，另一方面夾具本身的定位精度也要可以得到精準控制，設置必要的限制性構造[2]。

（2）夾具安裝。在進行夾具/裝具的安裝過程中，首先要保證夾具所在地面的平整度，同一組夾具必須安裝在一次澆筑的水泥地面上。其次，夾具的base板安裝要注意底座支撐腳的焊接方式，盡量減少焊接變形對base板平面度的影響。

（3）夾具測量。采用測量機械手臂對已經安裝完畢的夾具進行測量，測量所有的定位面和定位銷，如果偏差超出規定的公差范圍，應進行調整，對調整過的定位面或定位銷需要再次測量，確保所有定位面和定位銷都在正確的位置。

（4）夾具管理。針對夾具/裝具需展開日常性的清潔及檢查，及時更換磨損夾具/裝具，并保證其內部的清潔性，避免雜物、污垢引發精度下降的問題發生。同時，要對夾具/裝具展開定期復測及調整，促使其長時間穩定在良好的運行狀態下。

1.3 工藝穩定性

要調整白車身尺寸，首先要確保工藝過程的穩定性，白車身總成和分總成的測量結果穩定之后才能根據偏差對夾具進行相應的調整?；诖?，需要著重保證工藝過程的穩定性，主要操作如下所示：首先，要確保夾具或裝具的穩定性，重復性是合格的。其次，在實際造車時，應跟蹤檢查造車的每一步，包括人工上下件、機器人抓放件時或焊接操作時，有無對零件的干涉及其他導致零件不穩定的因素，比如感應器與零件干涉，夾緊順序不合理，焊槍拉扯件等。排除一切干擾因素后，即可確保工藝過程的穩定性。

2 白車身裝配的精度控制方法

2.1 白車身尺寸精度的監控

為了保證白車身裝配精度的控制效果，需要對白車身尺寸精度展開實時性的監控管理，主要流程如下所示：第一，通過測量小總成、分總成、總成，層層監控白車身尺寸精度。第二，測量part system，part system是將總裝裝配相關點按功能分組，比如前后副車架安裝相關點，座椅安裝相關點，前擋風安裝相關點等諸多part system。測量總裝裝配相關點是否合格，這是決定最終裝配結果的關鍵。第三，設置在線測量工位，設置關鍵測量點，監控每一臺車的尺寸狀態，了解尺寸變化趨勢。

2.2 白車身尺寸精度調整方法

針對零件尺寸偏差，其處理與調整方法主要如下：第一，在模具設計的初期，嚴格保證沖壓件所有工序的定位基礎保持在標準統一的狀態下。第二，保模具部件結構以及使用材料均達到相應技術要求。第三，對模具展開定期檢查與維護，第一時間清理其中包含的污垢與雜物。第四，在開啟沖壓機床前必須檢查其參數，確保其滿足規定要求。第五，檢查的模具沖壓出的首個零件尺寸，并定頻展開抽樣檢查。

針對由于夾具/裝具引發的尺寸偏差，處理與調整方法主要如下：第一，嚴格控制夾具/裝具參數。將夾具/裝具的墊片總厚度穩定在3mm～7mm（定位面墊片4～6mm，壓緊面墊片3～7mm）;將夾具/裝具的安裝水平度穩定在0.1mm/m范圍內;將底板上基準孔的位置精度穩定在±0.02mm，此時，若是基準孔之間的距離超過4m，則相應基準孔位置精度需控制在±0.06mm。第二，參考TPM檢查表，對夾具/裝具逐一進行點檢，包括檢查定位塊、夾頭是否有磨損、變形和松動;檢查定位銷是否松動、磨損;檢查同步序氣缸夾爪夾緊時的一致性;檢查各部件緊固螺栓標注記號是否偏移;檢查各部位氣管及接頭是否漏氣等等。第三，必須定期展開對夾具/裝具的維修養護工作，及時更換受到磨損的定位塊和定位銷。

針對工藝穩定性引發的尺寸偏差，處理與調整方法在上文中已經有所闡述，此處不再贅述。當前，自動化技術、信息技術迅速發展，因此工藝穩定性的監測與控制也可以使用自動化信息系統完成。實踐中，可以引入在線測量系統，在白車身補焊線末端加設一個用于安裝在線測量設備的工位，實現對白車身尺寸的全面測量。

3 結論

綜上所述，白車身的裝配工作中，對于尺寸管理工作中，影響白車身配置精度的主要因素包括零部件精度、夾具/裝具精度以及工藝穩定性。通過對白車身尺寸精度進行監控，結合白車身尺寸精度調整方法的落實，方可讓各類構件的配置精度提高，以此達到了強化白車身尺寸管理力度的效果，進一步強化了白車身的配置精度。

參考文獻：

[1]鄭聯語，高浩，吳約旺.白車身焊裝生產線數字化夾具設計系統及應用[J].汽車工程師，2015，000（005）：55-59.

[2]姜賢茂，于淼，湯耀文，等.白車身焊裝生產線工藝規劃淺析[J].汽車制造業，2017：49.