后車門總成尺寸問題影響因素研究

2021-05-20 07:13:06賈曉峰董家玲賈文彬

模具工業 2021年5期

賈曉峰，董家玲，賈文彬

（中國第一汽車集團有限公司工程與生產物流部，吉林長春 130011）

0 引言

汽車沖壓總成件的尺寸精度決定車身焊接總成的尺寸精度和匹配質量，目前汽車行業競爭日趨激烈，不僅對車身外覆蓋件的尺寸精度及面品質量的要求越來越高，而且對沖壓件的生產周期要求也越來越短[1]，因此要求尺寸問題分析和優化過程準確高效，縮短尺寸問題導致的整改周期。現針對白車身后門總成的尺寸問題，介紹其分析過程，得出影響因素。

1 后門總成焊接方案和尺寸問題

后門總成的焊接和壓合過程由4道工序組成，4道工序的焊接方案如圖1所示。

圖1 后門總成4道工序焊接方案

在焊接夾具中不同工序放置焊件接方式均不同，采用門內板定位面定位，故對比同一工位，焊接前后自由狀態的數據是較為合理的分析方法。圖2所示為后門總成存在2處尺寸超差問題：后門和前門的斷差（斷差呈波浪形式）；后門右下角在車身方向存在內凹。

圖2 后門總成存在問題

門單件在三坐標檢測支架上放置方向為車身方向，如圖3所示，共4個主定位面，夾緊1～3定位面時，定位面4不貼合，間隙值為1.2 mm，施加12 N力拉拽，定位面可貼合，符合行業標準。受重力影響，零件在沖壓方向，即平放在模具上查看狀態時，4個主定位面均貼合。分析過程中門總成在各工序焊接夾具上，均采用圖3所示1～3主定位面定位，且不夾緊，即采用三點支撐，自由狀態放置采集掃描數據，并通過對夾具定位機構夾緊保證焊接過程的一致性[2]。

圖3 門總成定位基準面

2 掃描數據采集過程和結果對比

圖4（a）所示為門內板單件采用三點支撐放置，不夾緊狀態下與產品數據的對比結果，周圈的法蘭區域符合產品數據較好，門內板自由狀態是在公差范圍內，與圖4（b）門內板單件的三坐標檢測結果相符。

圖4 門內板單件和產品數據對比

圖5所示為3個主要焊接工序對門總成尺寸的影響，在各自焊接夾具上均采用三點支撐，不夾緊的自由狀態對比。圖5（a）所示在焊接前端門鎖加強板時，前端法蘭邊出現波浪變形，最大平行差（最大正值和最小負值的差值）偏差達到2.36 mm。圖5（b）所示在焊接窗框加強板時，門總成工序件出現了扭轉趨勢，后下角部最大值為1 mm。圖5（c）所示在焊接窗臺加強板和防撞梁后，門總成出現與圖5（b）所示方向相反的扭轉趨勢，后下角部最大值1.31 mm。圖6所示為壓合包邊前后的對比，均為自由狀態，通過支撐門外板的掃描結果發現，壓合包邊工序對尺寸的影響主要集中在后角法蘭邊處，最大值0.67 mm。

圖5 3個焊接工序對門總成尺寸的影響

圖6 壓合包邊工序對總成尺寸的影響

3 原因分析和措施

針對上述門總成尺寸超差原因，分析結論為：焊接窗框加強板時，車門總成工序件產生扭轉趨勢，車門總成在車身方向上產生+1 mm的變化量；焊接防撞梁時，車門總成工序件產生抵消已產生扭轉的反扭轉趨勢，車門總成的扭轉被拉回，在車身方向，產生-1.31 mm變化量；壓合包邊工序完成后，角部法蘭邊在車身方向產生+0.67 mm變化量；焊接門鎖加強板時，產生法蘭邊波浪缺陷。

綜上可知，門框加強板超差是造成門總成后下角內凹的直接原因；門鎖加強板尺寸超差是造成后門與前門斷差的直接原因，而車門防撞梁起到最終校形作用，這符合車門總成制造工藝的常見結論。

針對產生問題的原因，制定整改措施如下。

（1）消除窗框加強板的扭轉趨勢，優化尺寸精度，消除門總成工序件扭轉趨勢。

（2）優化門鎖加強板尺寸精度，消除門總成工序件法蘭邊波浪變形問題。

（3）在窗框加強板調整到位，扭轉趨勢消除后，調整防撞梁定位，最終校準門總成尺寸。