孟小文

(上海大眾汽車有限公司,上海　201805)

后蓋與后保險杠縫隙匹配分析及其控制

孟小文

(上海大眾汽車有限公司,上海201805)

本文主要介紹了后蓋與保險杠縫隙匹配的影響因素和分析步驟,并輔以實例簡要的陳述了縫隙左右不均和縫隙偏小產(chǎn)生的原因和對應(yīng)解決措施,從根本上解決了生產(chǎn)質(zhì)量的問題,同時建議在設(shè)計時也需要考慮生產(chǎn)過程中公差累積情況,避免由于設(shè)計缺陷帶來后期生產(chǎn)成本的增加。

后蓋保險杠縫隙匹配

后蓋與后保險杠在實際生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)匹配問題，由于后蓋以車身為參考基準(zhǔn)匹配，在總裝裝配完后需要進(jìn)行后蓋調(diào)整，而后保的安裝位置取決于導(dǎo)向支撐，所以后蓋與后保的縫隙匹配常取決于車身和零件的尺寸精度，同時也與保險杠縫隙方向定位設(shè)計方案和控制方案相關(guān)。在許多車型的項目起步階段，Audit經(jīng)常抱怨后蓋與后保險杠左右側(cè)縫隙不對稱，甚至嚴(yán)重的后蓋關(guān)閉時后蓋撞擊保險杠，直接造成保險杠劃傷，由于該缺陷會影響視覺外觀同時嚴(yán)重的可能直接導(dǎo)致保險杠的損毀，因此對保險杠與后蓋縫隙匹配在前期設(shè)計時的定位方案和后期零件尺寸精度的控制就顯的非常重要。

圖1　后蓋與后保裝配關(guān)系圖

圖2　后蓋與后保險杠匹配影響因素

圖3　重點尺寸控制

1　縫隙匹配分析

依據(jù)目前大部分整車廠的工藝，一般是后蓋通過鉸鏈聯(lián)接安裝到白車身總成上，裝配并匹配好后組成整個車身總成通過油漆進(jìn)入到總裝;在總裝首先安裝側(cè)面導(dǎo)向支撐，中間支撐條，隨后安裝后保，最后所有零件安裝完成后再次調(diào)整后蓋匹配，在調(diào)整后蓋過程中Y(指車身的寬度方向或左右方向)向主要參照車身左右縫隙，X向(車身的長度方向或前后方向)參照車身拳頭位置匹配面，Z向(車身的高度方向或上下方向)參照車身與后蓋匹配區(qū)域的Z向面。具體的裝配關(guān)系見下圖1所示:

由于后蓋調(diào)整主要參照白車身匹配面，而后保險杠通過側(cè)面和中間導(dǎo)向支撐固定到車身，導(dǎo)向支撐又是通過螺釘擰緊在車身上，所以從尺寸鏈來看，由于后蓋與后保沒有直接關(guān)聯(lián)，同時裝配和調(diào)整過程中也沒有參照同一定位基準(zhǔn)點，很容易由于公差累積，造成后蓋與后?？p隙匹配左右不均勻。具體影響因素分析見下圖2所示:

由于裝配工藝的限制和公差累積的影響，要消除后蓋與后保險杠左右縫隙的差異，通常可以通過兩種方法解決。

圖4　抱怨車輛缺陷產(chǎn)生位置

圖5　后蓋與保險杠理論間隙

圖6　后保險杠測量報告

圖7　后蓋常規(guī)測量報告

圖8　后保支撐條安裝面測量報告

圖9　后保支撐條X向超差對后保Y向的影響

(1)保險杠安裝后通過Y向調(diào)整來消除累積公差的影響，即導(dǎo)向支撐與保險杠Y向無定位，保險杠在Y向可調(diào)整。這種方法的優(yōu)點是零件在一定范圍內(nèi)偏差時可以人工調(diào)整來消除匹配缺陷，缺點是在線要增加調(diào)整人員、工位和工時，增加成本。

(2)保險杠與導(dǎo)向支撐Y向有定位，在工藝過程中通過控制定位點與白車身后蓋Y向匹配面的開檔尺寸、導(dǎo)向支撐/中間支撐條的安裝面與固定點尺寸和導(dǎo)向支撐零件尺寸精度(見下圖3所示)來達(dá)到保險杠與后蓋匹配的目的。這種方法的優(yōu)點是工人只需直接安裝，無需通過額外的調(diào)整工時來保證匹配，成本低，缺點是公差累積無法徹底消除，同時零件尺寸精度需要實時監(jiān)控并保持穩(wěn)定。

2　實例分析與控制

某車型在項目起步階段抱怨后保與后蓋左右縫隙不均，左大、右小。同時左右整體縫隙偏小，據(jù)現(xiàn)場缺陷車輛的分析，問題主要產(chǎn)生在右側(cè)尾燈下部尖角處，缺陷見下圖4所示。

2.1理論分析

根據(jù)抱怨缺陷位置，經(jīng)Catia截圖分析，理論上后蓋凸臺與保險杠Y向間隙2.3mm，截圖見圖5所示。

2.2裝配、調(diào)整過程

(1)現(xiàn)場對生產(chǎn)線的后保導(dǎo)向安裝以及后保險杠安裝工位進(jìn)行跟蹤和分析，安裝過程符合工藝要求。后保與導(dǎo)向支撐Y向無定位，后保左右縫隙可調(diào)整2mm，對缺陷車左右調(diào)整試驗，左右縫隙基本均勻但整體縫隙偏小。

(2)現(xiàn)場對車身的后蓋調(diào)整工位進(jìn)行跟蹤和分析，后蓋調(diào)整主要參照白車身相應(yīng)匹配基準(zhǔn)面，符合調(diào)整工藝要求。

2.3保險杠

對缺陷車輛，拆除保險杠并在標(biāo)準(zhǔn)模型上對后保險杠和后保導(dǎo)向件匹配進(jìn)行評判，保險杠相應(yīng)位置進(jìn)行測量，結(jié)果左側(cè)縫隙偏大0.3mm，右側(cè)縫隙偏大0.4mm(測量報告見圖6)，根據(jù)測量結(jié)果，意味著左側(cè)縫隙應(yīng)當(dāng)比右側(cè)偏小0.1mm，偏差趨勢與實際缺陷不一致。

2.4后蓋

后蓋尺寸:根據(jù)后蓋常規(guī)測量報告，分析后蓋相關(guān)位置Y向尺寸，根據(jù)功能尺寸FM 15可知，Y向開檔偏小0.78mm，對中度偏差1.6mm，也就意味著后蓋與后保左右整體縫隙偏大0.78mm，與實際缺陷不一致;根據(jù)對中度左側(cè)縫隙比右側(cè)偏大1.6mm。結(jié)合上述缺陷車輛后保Y向往左移調(diào)整實驗結(jié)果可知，左右不均的偏差趨勢與實際缺陷一致。報告見下圖7所示。

導(dǎo)向支撐安裝位置:根據(jù)白車身總成的常規(guī)測量報告，分析后圍板后保導(dǎo)向支撐安裝孔尺寸，結(jié)果發(fā)現(xiàn)后圍板四個中間支撐安裝孔Y向OK，安裝面X向超差，中間最大往后超差4.2mm，報告見下圖8所示。

對于X向超差現(xiàn)場經(jīng)過一系列試驗和分析，得出結(jié)論:由于后圍板四個后保導(dǎo)向支撐安裝孔X向超差，導(dǎo)致后保險杠在安裝后產(chǎn)生彎曲趨勢，最終相應(yīng)位置Y向尺寸變小(Y＞y)，影響裝配縫隙，造成后蓋與后保險杠Y向間隙小于理論值，見下圖9所示。

2.5優(yōu)化措施

根據(jù)以上對缺陷不利影響的分析，后蓋Y向?qū)χ卸鹊钠顚蟊向縫隙單偏產(chǎn)生不利影響，通過零件總成的優(yōu)化后，單偏問題得到解決和后保中間支撐條安裝面X向超差和整體偏小問題得以解決。同時由于理論間隙為2.3mm，對于后部公差累積處來說，相對偏小，所以再生產(chǎn)中保險杠的Y向?qū)挾缺M量朝上公差方向偏差，以增加后蓋與后保的間隙，減少干涉缺陷的發(fā)生概率。

3　結(jié)語

后蓋與后?？p隙偏差可以根據(jù)以上步驟進(jìn)行分析，通常情況下對于Y向縫隙往往我們考慮Y向尺寸多一些，而會忽視X向安裝面的尺寸，對于后保這種相對較軟且可以變形的零件來說，X向往往也會對其產(chǎn)生較大影響，需要引起重視。另外對于后蓋與后?？p隙2. 3mm，設(shè)計上偏小，由于后蓋的調(diào)整，很容易由于某處尺寸超差帶來的公差累積導(dǎo)致2.3mm縫隙被補(bǔ)償?shù)簦瑥亩a(chǎn)生干涉，造成零件損壞，而且通過零件的優(yōu)化去增大這個縫隙需要增加很多生產(chǎn)成本，故在前期設(shè)計時需考慮生產(chǎn)過程的公差累積風(fēng)險，最好通過公差計算確定名義值和公差，避免缺陷產(chǎn)生。

The paper mainly introduces the influent factors and analysis step of the gap-fitment between rear bumper and tailgate;W ith an example to present the reasons of the uneven and too small gap in both side and the final corresponding measurement. At the same time, the paper suggests to consider the tolerance accumulation during the structure design to avoid the problem and reduce the production cost.

tailgate;rear bumper;gap-fitment