后車門總成尺寸問題影響因素研究

賈曉峰，董家玲，賈文彬

（中國(guó)第一汽車集團(tuán)有限公司 工程與生產(chǎn)物流部，吉林 長(zhǎng)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(zhì)量，目前汽車行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，不僅對(duì)車身外覆蓋件的尺寸精度及面品質(zhì)量的要求越來越高，而且對(duì)沖壓件的生產(chǎn)周期要求也越來越短[1]，因此要求尺寸問題分析和優(yōu)化過程準(zhǔn)確高效，縮短尺寸問題導(dǎo)致的整改周期。現(xiàn)針對(duì)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(nèi)板定位面定位，故對(duì)比同一工位，焊接前后自由狀態(tài)的數(shù)據(jù)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(nèi)凹。

圖2 后門總成存在問題

門單件在三坐標(biāo)檢測(cè)支架上放置方向?yàn)檐嚿矸较颍鐖D3所示，共4個(gè)主定位面，夾緊1～3定位面時(shí)，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(yè)標(biāo)準(zhǔn)。受重力影響，零件在沖壓方向，即平放在模具上查看狀態(tài)時(shí)，4個(gè)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(diǎn)支撐，自由狀態(tài)放置采集掃描數(shù)據(jù)，并通過對(duì)夾具定位機(jī)構(gòu)夾緊保證焊接過程的一致性[2]。

圖3 門總成定位基準(zhǔn)面

2 掃描數(shù)據(jù)采集過程和結(jié)果對(duì)比

圖4（a）所示為門內(nèi)板單件采用三點(diǎn)支撐放置，不夾緊狀態(tài)下與產(chǎn)品數(shù)據(jù)的對(duì)比結(jié)果，周圈的法蘭區(qū)域符合產(chǎn)品數(shù)據(jù)較好，門內(nèi)板自由狀態(tài)是在公差范圍內(nèi)，與圖4（b）門內(nèi)板單件的三坐標(biāo)檢測(cè)結(jié)果相符。

圖4 門內(nèi)板單件和產(chǎn)品數(shù)據(jù)對(duì)比

圖5所示為3個(gè)主要焊接工序?qū)﹂T總成尺寸的影響，在各自焊接夾具上均采用三點(diǎn)支撐，不夾緊的自由狀態(tài)對(duì)比。圖5（a）所示在焊接前端門鎖加強(qiáng)板時(shí)，前端法蘭邊出現(xiàn)波浪變形，最大平行差（最大正值和最小負(fù)值的差值）偏差達(dá)到2.36 mm。圖5（b）所示在焊接窗框加強(qiáng)板時(shí)，門總成工序件出現(xiàn)了扭轉(zhuǎn)趨勢(shì)，后下角部最大值為1 mm。圖5（c）所示在焊接窗臺(tái)加強(qiáng)板和防撞梁后，門總成出現(xiàn)與圖5（b）所示方向相反的扭轉(zhuǎn)趨勢(shì)，后下角部最大值1.31 mm。圖6所示為壓合包邊前后的對(duì)比，均為自由狀態(tài)，通過支撐門外板的掃描結(jié)果發(fā)現(xiàn)，壓合包邊工序?qū)Τ叽绲挠绊懼饕性诤蠼欠ㄌm邊處，最大值0.67 mm。

圖5 3個(gè)焊接工序?qū)﹂T總成尺寸的影響

圖6 壓合包邊工序?qū)偝沙叽绲挠绊?/p>

3 原因分析和措施

針對(duì)上述門總成尺寸超差原因，分析結(jié)論為：焊接窗框加強(qiáng)板時(shí)，車門總成工序件產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)趨勢(shì)，車門總成在車身方向上產(chǎn)生+1 mm的變化量；焊接防撞梁時(shí)，車門總成工序件產(chǎn)生抵消已產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)的反扭轉(zhuǎn)趨勢(shì)，車門總成的扭轉(zhuǎn)被拉回，在車身方向，產(chǎn)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(chǎn)生+0.67 mm變化量；焊接門鎖加強(qiáng)板時(shí)，產(chǎn)生法蘭邊波浪缺陷。

綜上可知，門框加強(qiáng)板超差是造成門總成后下角內(nèi)凹的直接原因；門鎖加強(qiáng)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(jié)論。

針對(duì)產(chǎn)生問題的原因，制定整改措施如下。

（1）消除窗框加強(qiáng)板的扭轉(zhuǎn)趨勢(shì)，優(yōu)化尺寸精度，消除門總成工序件扭轉(zhuǎn)趨勢(shì)。

（2）優(yōu)化門鎖加強(qiáng)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(qiáng)板調(diào)整到位，扭轉(zhuǎn)趨勢(shì)消除后，調(diào)整防撞梁定位，最終校準(zhǔn)門總成尺寸。

4 效果驗(yàn)證和結(jié)論

上述整改措施完成后，門總成的2處尺寸超差問題全部消除，后車門總成前端及下部的尺寸精度，均已在公差內(nèi)，達(dá)到合格狀態(tài)，整改效果達(dá)到裝車要求。

5 結(jié)束語

整改過程通過優(yōu)化窗框加強(qiáng)板和門鎖加強(qiáng)板尺寸，輔助調(diào)整防撞梁，消除了裝車尺寸超差問題。在門總成的尺寸問題解決過程中，焊接加強(qiáng)板的尺寸精度起著至關(guān)重要的作用，只有保證焊接加強(qiáng)板無尺寸超差，才能消除總成在整車裝車過程中的尺寸超差問題，保證門總成尺寸精度目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。