汽車頂蓋裝飾條安裝困難問題的研究

謝朋飛

（長城汽車股份有限公司技術(shù)中心，河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北保定 071000）

1 引言

目前鑒于汽車制造工藝及外觀造型的需求，市場(chǎng)上的大部分的車輛頂部兩側(cè)裝有頂蓋裝飾條，此裝飾條基本上都采用粘接或卡接的方式和車身連接，車頂裝飾條是重要的外飾零件系統(tǒng)，該零件一般位于車頂兩側(cè)的車頂流水槽內(nèi)[1]。車頂裝飾條主要起到裝飾作用，用于遮擋車身側(cè)圍總成與頂蓋總成合拼焊接時(shí)產(chǎn)生的焊縫，美化車頂兩側(cè)區(qū)域。車頂裝飾條的整體設(shè)計(jì)與整車相互協(xié)調(diào)，體現(xiàn)了整車和諧的視覺效果，在整車水管理中，可以導(dǎo)流車頂?shù)挠晁鸬綄?dǎo)流作用[2]。在車輛的使用過程中，要求車輛頂蓋裝飾條不能有脫開、翹起、裝配不牢固等失效現(xiàn)象，車輛外觀要求方面間隙面差的配合也很重要，直接影響行駛安全和車身外觀，所以此類問題是必須要解決的。

2 問題描述

某車型在ET調(diào)試生產(chǎn)階段發(fā)現(xiàn)頂蓋裝飾條不易安裝，員工反饋總裝車輛安裝作業(yè)時(shí)裝飾條卡扣安裝困難位置如圖1所示，車輛需要100%手工調(diào)整頂蓋鈑金卡爪高度及位置，鈑金卡爪調(diào)整后卡扣雖然能安裝到位，但存在卡接不良和松脫風(fēng)險(xiǎn)，問題發(fā)生率100%，嚴(yán)重影響總裝車間線體生產(chǎn)節(jié)拍，其次，頂蓋裝飾條與卡爪匹配精度低，穩(wěn)定性差，車輛存在行駛過程中裝飾條脫開隱患，影響行駛安全，因此頂蓋裝飾條安裝困難問題亟待解決。

圖1 頂蓋裝飾條安裝問題部位

3 制定目標(biāo)及計(jì)劃

（1）質(zhì)量目標(biāo)：由于后序顧客強(qiáng)烈抱怨，為此成立專項(xiàng)小組緊急攻關(guān)，保證車輛頂蓋裝飾條順利安裝到位，挑戰(zhàn)頂蓋裝飾條安裝問題發(fā)生率由100%降低為0，提高人工裝配效率及整車品質(zhì)。

（2）時(shí)間目標(biāo)：?jiǎn)栴}立項(xiàng)后25天內(nèi)完成。

4 要因分析及其真因確定

4.1 要因分析

針對(duì)頂蓋裝飾條安裝困難問題，需要確定產(chǎn)生的原因，有幾方面影響要素，分步去調(diào)查分析最終確定解決方案。首先分析整車安裝匹配關(guān)系：裝飾條粘接在卡扣上，卡扣底面四角設(shè)計(jì)為彈性支撐，以頂蓋、側(cè)圍等焊接面為支撐面。安裝裝飾條時(shí)直接按壓卡接到位，同時(shí)裝飾條兩側(cè)與頂蓋和側(cè)圍貼合，安裝完成后美觀無縫隙，如圖2所示。

圖2 整車安裝匹配關(guān)系

4.2 要因調(diào)查

（1）頂蓋外板沖壓工藝過程。

將待沖裁板料放入下模中，通過機(jī)械抓手分別將工序件送入OP10 拉伸成形、OP20 修邊+側(cè)修邊+沖孔+側(cè)沖孔；OP30 修邊+翻邊+側(cè)修邊+沖孔+側(cè)沖孔；OP40 整形+側(cè)整形+翻邊+上翻邊，4 工序模具生產(chǎn)出頂蓋外板制件，詳細(xì)沖壓設(shè)計(jì)工藝如圖3所示。

圖3 頂蓋外板沖壓設(shè)計(jì)工藝

沖壓工藝完成后頂蓋外板單件尺寸精度檢測(cè)如圖4所示頂蓋外板共設(shè)計(jì)12個(gè)安裝用鈑金卡爪，現(xiàn)針對(duì)發(fā)生問題的6個(gè)卡爪進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

圖4 頂蓋外板單件檢測(cè)方式及檢測(cè)數(shù)據(jù)

①高度a（表示卡爪高度）左1下極限超差0.2mm；左6、右1、右6下極限超差0.3～0.5mm；②寬度b（表示卡爪寬度）左4、左6、右1、右6上極限超差0.1～0.8mm；③修邊c（表示卡爪修邊）左1、右1、右4、右6單件數(shù)值超差。

分析結(jié)論：頂蓋外板鈑金卡爪數(shù)值對(duì)裝飾條安裝問題有直接關(guān)系，頂蓋安裝卡爪高度a、安裝面寬度b 及肩臺(tái)修邊長度c 將直接影響頂蓋裝飾條安裝卡接效果。

（2）焊裝工藝完成后車身頂蓋卡爪尺寸精度檢測(cè)。

焊裝車間焊接過程排查確認(rèn)，焊點(diǎn)位置集中在頂蓋法蘭面，頂蓋總成與側(cè)圍總成合拼焊接時(shí)安裝卡爪位置存在微量變形。頂蓋安裝卡爪尺寸精度在沖壓過程進(jìn)行精度管控，焊裝過程圖紙并未對(duì)卡爪尺寸精度進(jìn)行要求，現(xiàn)激光切割制作型面卡板以側(cè)圍型面為基準(zhǔn)測(cè)量白車身總成卡爪精度，數(shù)據(jù)如圖5所示。

圖5 頂蓋外板整車檢測(cè)方式及檢測(cè)數(shù)據(jù)

焊接工藝完成后數(shù)據(jù)分析：①檢測(cè)點(diǎn)h1為檢測(cè)卡爪高度，左1、左6、右1、右6 數(shù)值上極限超差0.2～0.5mm；②檢測(cè)點(diǎn)h2、檢測(cè)點(diǎn)h3實(shí)測(cè)為安裝卡爪位置度及修邊長度。頂蓋總成合拼焊接過程中Z 向有微小變動(dòng)，但鈑金卡爪位置的相對(duì)安裝尺寸無變化與單件偏差狀態(tài)一致。

分析結(jié)論：頂蓋外板合拼焊接后，經(jīng)驗(yàn)證分析整車檢測(cè)點(diǎn)h1、檢測(cè)點(diǎn)h2、檢測(cè)點(diǎn)h3及卡爪相對(duì)安裝尺寸數(shù)值超差后影響頂蓋裝飾條安裝效果，經(jīng)檢測(cè)分析總成與頂蓋外板單件狀態(tài)一致可通過沖壓工藝控制頂蓋外板卡爪精度來解決此問題。

（3）涂裝工藝裝飾條安裝要因排查。

涂裝車輛為防止車輛漏雨及良好的密封性頂蓋需要涂膠作業(yè)，涂膠方式為機(jī)器人打膠后需手工刮涂處理，因刮膠方式為手工作業(yè)，涂膠高度未做控制完工后存在大量密封膠，局部密封膠過厚導(dǎo)致卡扣向下按壓行程不足也可導(dǎo)致頂蓋裝飾條不易安裝，如圖6所示。

圖6 個(gè)別涂裝完工車輛涂膠不良

分析結(jié)論：涂膠作業(yè)不規(guī)范造成涂膠高度0.5～3.0mm 不均勻，存在涂膠后個(gè)別車輛與卡扣底部干涉，導(dǎo)致卡扣向下按壓行程不足，也影響裝飾條正常卡接效果。

4.3 確定真因

通過收集排查沖壓、焊裝、涂裝工藝車輛效果，其中影響頂蓋裝飾條安裝因素主要是：①頂蓋外板單件尺寸精度：頂蓋外板安裝卡爪高度、卡爪上安裝面寬度及兩側(cè)肩臺(tái)數(shù)值超差，將直接影響頂蓋裝飾條卡扣卡接效果；②涂裝涂膠方面：車身裝飾條卡扣貼合面涂膠不平（局部過厚），造成涂膠過程造成卡接面存在殘留膠問題。

5 方案制定及實(shí)施

5.1 方案制定

（1）沖壓模具方面：①如圖7 所示頂蓋外板模具OP20/OP30 修邊沖孔序下模修邊刀塊部位按照偏差量分別補(bǔ)焊0.2～0.9mm，兩側(cè)肩臺(tái)修邊刃口打磨去量1.1mm，上模相對(duì)位置進(jìn)行研和補(bǔ)焊，并進(jìn)行刻口精研合處理；②OP40為鈑金卡爪翻整工序，對(duì)安裝面高度按照偏差量分別加高調(diào)整0.3～0.8mm，下模翻整塊對(duì)應(yīng)位置加墊抬高處理，上模相對(duì)應(yīng)位置進(jìn)行打磨去量、精研和工作；③涂裝涂膠工藝控制：涂裝自動(dòng)涂膠作業(yè)時(shí)調(diào)整優(yōu)化涂膠軌跡和控制涂膠量，提升涂膠面質(zhì)量，完工后涂膠厚度控制在≤1.5mm；并優(yōu)化涂膠軌跡規(guī)避涂膠過程對(duì)頂蓋卡爪的蹭膠問題，徹底消除因涂膠不良問題與裝飾條卡扣發(fā)生干涉，以保證滿足裝配需求。

圖7 頂蓋外板模具更改位置

5.2 方案實(shí)施

邀請(qǐng)專家評(píng)審后制定此整改方案：①頂蓋外板模具轉(zhuǎn)運(yùn)；②模具補(bǔ)焊；③數(shù)控加工；④模具研合；⑤機(jī)床調(diào)試；⑥出件驗(yàn)證；⑦裝車驗(yàn)證整改效果。

6 整改效果確認(rèn)

通過對(duì)頂蓋外板模具OP20/OP30/OP40序補(bǔ)焊加工整改及涂膠工藝調(diào)整控制完成后，模具研和調(diào)試出件后經(jīng)檢測(cè)確認(rèn)，頂蓋外板卡爪高度數(shù)值趨于上限0.2～0.5mm 基準(zhǔn)上值，尺寸公差配合調(diào)整，卡爪上卡接面寬度、肩臺(tái)修邊高度尺寸精度整改到合格范圍之內(nèi)，經(jīng)3批次批量裝車驗(yàn)證裝飾條即可順利安裝到位，提高了生產(chǎn)效率，滿足裝配需求，整改達(dá)到了預(yù)期效果，如圖8所示。

圖8 頂蓋飾條安裝困難問題改善后示意圖

7 標(biāo)準(zhǔn)化及知識(shí)沉淀

（1）知識(shí)沉淀：將頂蓋裝飾條安裝困難問題整改思路進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，完善工藝標(biāo)準(zhǔn)，用于后期新車型模具開發(fā)。

（2）問題橫展：將頂蓋裝飾條安裝困難問題整改方法橫展到后序車型項(xiàng)目提進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)前期預(yù)防控制。

8 結(jié)束語

頂蓋裝飾條安裝問題嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率及整車外觀品質(zhì)，車型開發(fā)前期對(duì)缺陷的預(yù)防及解決是至關(guān)重要的。首先開發(fā)前期要做好造型評(píng)審和沖壓CAE工作，在沖壓ET 模具調(diào)試階段及時(shí)解決影響整車裝配的問題。通過解決車身頂蓋裝飾條安裝困難問題及整改方案的完成，為后期車型提供有效的設(shè)計(jì)理念及有價(jià)值的整改方案。