新車型加油口蓋面差問題質量解析

吳 黎，吳歡輝，李 榮，李小春，廖興濤

（廣汽菲亞特克萊斯勒汽車有限公司 產品工程技術中心，湖南 長沙 410082）

前言

加油口蓋是位于車身側圍的可以翻轉開閉的系統，在汽車油箱加注口外。主要作用是遮蓋油箱加注口，除此加油口蓋外表面還要與車體側圍外板造型相協調，服從整車風格、美觀要求。在汽車的生產過程中可能會因為設計不良或制造精度偏差造成加油口蓋與側圍面差而影響外觀甚至增大風噪[1-3]。本文通過對新車型階段加油口蓋與側圍面差不良問題的解析，建立了一套解析流程。

1 問題描述

本司K 車型在試制階段整車質量評審指摘加油口蓋與側圍面差過大（標準?0.7 mm ± 0.7mm，實際＞1 mm），發生概率為90%以上，將實車加油口口蓋及襯套裝主模型狀態如圖1 所示，實車最大面差1.93 mm。

圖1 加油口蓋與側圍面差問題

2 原因分析

加油口蓋面板與側圍產生面差的原因與加油口蓋蓋板及襯套精度、側圍鈑金精度、員工裝配手法等因素都有關系，本文采用魚骨圖分析法從人機料法環設計等多方面查找根本原因[4]，并對各個因素逐一解析以確定產生面差的要因及改善對策。

運用魚骨圖分析法列出了影響加油口蓋與側圍面差問題的影響因素，如圖2 所示，通過排除法初步確定加油口蓋零件尺寸精度，車身鈑金精度，襯套裝配手法等主要影響因素，下面對各個要因進一步分析確認。

圖2 加油口蓋與側圍面差影響因素魚骨圖

2.1 加油口蓋零件尺寸精度的影響

本司K 車型加油口蓋總成由蓋板及襯套組成，通過后端定位銷及卡扣固定在車身鈑金上，如圖3 所示。

圖3 加油口蓋總成

（1）蓋板。

加油口蓋板采用PPE/PA 材料，牌號：GTX973，屬于已認可材料。由于蓋板需要經過涂裝烘烤工藝，對尺寸精度存在一定影響。隨機抽取5 件對比烘烤前后的面差差異，烘烤條件：165 °C+32 min（參考廣菲涂裝線烘烤條件），試驗結果如表1 所示。

表1 烘烤前后口蓋的面差對比

共選取了圖1 所示的8 個測量點，從對比結果可以看出，最大變化量0.12 mm，說明通過正常的烘烤條件口蓋不會產生大的變形，導致面差超差，判定蓋板精度為非要因因素。

（2）襯套。

加油口蓋襯套由口管和鉸鏈組成，如圖4 所示。口管材料為PP+GF30，鉸鏈材料為PA6+GF50。由于鉸鏈的PA 材料具有吸水膨脹的特性，其產品放置在高溫高濕的環境下容易吸水從而出現一定尺寸變化，對裝配精度可能存在一定影響。

圖4 加油口蓋襯套組成

選取兩套零件在供應商檢具上分別測量剛注塑出來尺寸及放置四周后尺寸，結果如表2 所示。

表2 鉸鏈放置4 周前后面差測量數據對比

從前后測量數據來看，零件放置一段時間后段面差朝不 利方向變化，數據顯示變化量在0.3 mm 左右，靠近鉸鏈一端三個點（點6、7、8）變化值較大。由于影響精度在公差范圍內，判定為非要因因素，后續通過控制存儲環境進行優化。

2.2 車身鈑金精度影響

通過測量側圍及加油口蓋安裝孔三坐標數據可知，鈑金在Y 向（面差貢獻方向）存在0.3 mm 左右超差。整車檢具上測量白車身（未噴涂）加油口蓋安裝孔周邊沖壓槽高度平均深度在10.8 mm～10.9 mm，圖紙上鈑金表面到沖壓槽底部高度尺寸為11.2 mm，實車數據偏小0.3 mm 左右（與三坐標數據接近），對加油口蓋與側圍面差存在不利影響，判定為非要因因素，通過精度一致性改善進行調整。

2.3 襯套裝配手法

從主模型及整車拆下的加油口蓋總成發現襯套十字筋（定位Z&X 向）與鈑金存干涉刮擦，刮擦的余料在筋條底部堆積，堆料高度1 mm 左右，襯套無法下按到位與鈑金面貼合，判定此處是導致主模型及實車測量面差過大的主要原因。

圖5 加油口蓋十字筋堆料

設計上鈑金孔尺寸為10 mm ± 0.1 mm，十字筋尺寸為9.6 mm ± 0.1 mm，襯套十字筋與鈑金孔是間隙配合無干涉。通過觀察現場實際裝配過程發現，襯套裝配時不是直接將十字筋卡入側圍鈑金孔，需要將襯套旋轉一定角度后裝配，如圖6 所示。

圖6 口管裝配示意圖

現場裝配過程中，員工未考慮十字筋與鈑金刮擦堆料現象，從而導致裝配后蓋板與側圍面差超差。

通過以上分析可知，影響加油口蓋與側圍面差的主要因素為襯套十字筋與鈑金干涉堆料，蓋板吸水膨脹及鈑金安裝孔沖壓槽高度方向精度為次要因素。

3 對策驗證（Do→Check→Do→Check→Action）

確定要因后，現場立即更新作業指導書，指導現場員工裝配，將加油口蓋旋轉進去時注意傾斜角度，輕輕推進后右手將鉸鏈往車身前部施加一定推力，左手將后端定位銷及卡扣安裝到位，盡量避免定位銷堆料產生，目視檢查加油口蓋邊緣是否均勻在車身內側。具體操作如圖7 所示。

圖7 口管裝配示意圖

隨機抽取十臺車輛整車評審結果，仍有3 臺車指摘超差，面差狀態不穩定?，F場員工反饋該作業手法及裝配效果較難控制。

為解決十字筋堆料問題，考慮臨時將十字筋減薄方案，通知供應商手工將筋根部尺寸從9.6 mm 改為9.0 mm，如圖8 所示，抽取10 套改善后產品在主模型及實車測量數據如表3 所示。

圖8 加油口蓋設計變更方案

表3 十字筋減薄方案面差測量數據

從測量數據可知，切除十字筋的改善件在主模型及實車上面差均在合格范圍內，說明臨時對策對面差問題有效。由于十字筋切除到9 mm 后，與安裝孔存在1 mm 間隙，襯套裝車后X/Z 兩個方向的活動余量增加，驗證的十套樣件裝車后出現間隙不均問題。為此考慮取消該十字筋定位銷，增加X/Z 方向限位筋作為永久對策，提高裝配穩定性，從根本上改善加油口蓋與側圍間隙及面差問題，最終改善方案如圖9所示。

4 結論

在新車型試制過程中，類似的車身零件配合面差問題非常常見，問題根因的查找也無外乎從人員崗位熟悉度，裝配工具及設備，零件符合性，裝配手法，零件設計等方面著手。整體來說，小批量驗證階段，設計問題相對較多，原因的查找及對策制定也相對復雜，需要通過多輪驗證。為了避免在量產后還出現大量質量問題，就要求工藝人員，質量人員在試制階段及時發現問題、解決問題，總結經驗并反饋到團隊及時改善，這樣才能制造出品質、成本最優的車輛。