（上汽通用汽車有限公司，上海 201201）

淺談白車身試制TRYOUT過(guò)程

尹萍

（上汽通用汽車有限公司，上海 201201）

本文結(jié)合白車身試制基本流程和方法，闡述了白車身TRYOUT過(guò)程的重要性，介紹了TRYOUT過(guò)程中零件、夾具、測(cè)量三個(gè)重要方面。明確了TRYOUT是試制過(guò)程重要的第一步，可發(fā)現(xiàn)各類設(shè)計(jì)、工藝問(wèn)題，并對(duì)新工藝新設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)證。

白車身；樣車試制；TRYOUT過(guò)程

隨著汽車市場(chǎng)的飛速發(fā)展，整車企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。如何提高產(chǎn)品質(zhì)量將是各企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注領(lǐng)域。在整個(gè)汽車研發(fā)技術(shù)體系鏈中，樣車試制是不可或缺的重要環(huán)節(jié)之一。樣車試制的TRYOUT過(guò)程，是白車身制造的重要環(huán)節(jié)。TRYOUT過(guò)程可發(fā)現(xiàn)并解決各類問(wèn)題，包括設(shè)計(jì)、工藝、工裝和零件等問(wèn)題。此過(guò)程發(fā)現(xiàn)問(wèn)題越多，后續(xù)車身質(zhì)量將更穩(wěn)定，尤其是發(fā)現(xiàn)并解決的設(shè)計(jì)類問(wèn)題，可為后續(xù)順利量產(chǎn)做鋪墊。

1 TRYOUT過(guò)程

首輛白車身的制造過(guò)程定義為Tryout。本文從焊裝夾具、白車身零件、測(cè)量等三個(gè)方面闡述Tryout的具體過(guò)程。

1.1 焊裝夾具

對(duì)汽車的車身零部件進(jìn)行焊裝的時(shí)候，必須保證車身零部件焊裝的精準(zhǔn)度。在焊裝過(guò)程中要使用專業(yè)的焊裝工具進(jìn)行操作，把零部件或者其他零件在相應(yīng)的位置進(jìn)行定位后再把車身零部件夾緊貼合，只有經(jīng)過(guò)定位、裝夾，才可以有效的避免在焊裝過(guò)程中零件位置的變形。

在試制作的過(guò)程中，為了降低制造成本，為設(shè)計(jì)制造焊裝夾具減少時(shí)長(zhǎng)，可以采用標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)到相應(yīng)目的，比如夾具的BASE、角支座、定位銷和導(dǎo)向裝置等一系列器具，同時(shí)還可以把制作標(biāo)準(zhǔn)系列零件的數(shù)據(jù)提供給各種車型。例如角支架這種車身零部件，把各種不同規(guī)格的角支架全部放在相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，對(duì)其進(jìn)行重命名，在要使用角支架的時(shí)候，就可以通過(guò)檢索數(shù)據(jù)庫(kù)，直接選用相應(yīng)的數(shù)據(jù)，這樣可以減少設(shè)計(jì)用時(shí)。

定位原則一般應(yīng)用于車身焊接夾具的設(shè)計(jì)過(guò)程中。一般情況下車身的零部件是彈性體，所以零部件的剛性較差，容易變形。如果零部件的尺寸比較大的時(shí)候，其剛性就更差一些。這樣無(wú)論是通過(guò)使用六點(diǎn)定位原則，還是通過(guò)其他方式方法，都很難確保零部件的位置和形狀，因?yàn)榱悴考旧淼馁|(zhì)量產(chǎn)生的作用相當(dāng)強(qiáng)。只有通過(guò)使用工件表面或者型面過(guò)定位的辦法進(jìn)行定位，增加零部件的剛性，才可以保證焊接的質(zhì)量。具體操作方法為，在焊點(diǎn)附件均設(shè)置定位面，控制好定位點(diǎn)的數(shù)量和位置。

TRYOUT過(guò)程中，需檢查并確認(rèn)焊接工裝的精度及重復(fù)性達(dá)到要求，檢查焊接工裝的定位基準(zhǔn)確保零件和工裝基準(zhǔn)統(tǒng)一。首先，須對(duì)工裝水平位置進(jìn)行校正。利用測(cè)量設(shè)備對(duì)工裝底板進(jìn)行標(biāo)定，確保底板平面度在0.2mm以內(nèi)，避免水平面變形導(dǎo)致定位基準(zhǔn)及坐標(biāo)系存在誤差。第二，建立工裝測(cè)量坐標(biāo)系。按工裝提供的基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)，用測(cè)量設(shè)備建立測(cè)量坐標(biāo)系，并對(duì)工裝的基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)檢以驗(yàn)證所建立坐標(biāo)系符合要求。第三，工裝精度及重復(fù)性檢測(cè)。在該坐標(biāo)系下對(duì)工裝上所有定位基準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)定（定位銷或孔的位置偏差應(yīng)<0.1mm；面基準(zhǔn)位置偏差應(yīng)<0.15mm）。工裝基準(zhǔn)為劃動(dòng)或搖擺式的活動(dòng)機(jī)構(gòu)，對(duì)其基準(zhǔn)孔/面需要按照正常工藝重復(fù)開(kāi)合多次并進(jìn)行測(cè)量，檢查其重復(fù)性是否滿足工裝精度要求。

TRYOUT過(guò)程將對(duì)工裝各基準(zhǔn)進(jìn)行排查，如下列舉兩類常見(jiàn)工裝問(wèn)題。

問(wèn)題一：零件圓角與工裝面基準(zhǔn)直角邊干涉，見(jiàn)圖1。

圖1 零件圓角與工裝面干涉

問(wèn)題二：零件與工裝輔助基準(zhǔn)干涉，見(jiàn)圖2。

TRYOUT過(guò)程需對(duì)夾具操作的安全性和便捷性做評(píng)估。如焊接操作者可能踩踏的部位需保證一定的剛度；夾具的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、劃動(dòng)機(jī)構(gòu)需有到位鎖死裝置。此外，總成零件取件便捷性也是評(píng)估的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

圖2 零件與工裝輔助基準(zhǔn)干涉

整個(gè)焊裝的流程是將若干個(gè)零部件按照一定的順序，定位并夾緊在夾具上，然后進(jìn)行焊接工序，使其成為一個(gè)整體。這樣就形成了連接成一個(gè)整體的車身焊接部件。這種焊裝流程的缺點(diǎn)在于形狀復(fù)雜、尺寸較大、質(zhì)量相應(yīng)增加，使得裝卸難度上升。所以焊裝夾具要研究出一種讓零部件裝卸、操作都簡(jiǎn)單方便的方法。

1.2 白車身零件

白車身的試制包括了沿用零件以及新制的零件。沿用零件就是沿用現(xiàn)在已經(jīng)使用中的車型零部件，這種零部件的質(zhì)量以及性能都已經(jīng)通過(guò)了檢驗(yàn)；而新制零件就是軟模零件，對(duì)于這種零件，在試制階段要進(jìn)行各種驗(yàn)證。軟模零件要進(jìn)行的有設(shè)計(jì)驗(yàn)證以及量產(chǎn)驗(yàn)證，設(shè)計(jì)驗(yàn)證指的是碰撞等各種情況的性能測(cè)試，這是其主要的作用。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，必須要求符合率達(dá)到90%以上才可以。量產(chǎn)驗(yàn)證指的是檢驗(yàn)零件沖壓工藝的可靠性，所以并不是試制零件的主要作用，在這種檢測(cè)過(guò)程中，可信度并不高，僅為50%，還必須綜合工藝、材料、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行綜合估算。

軟模技術(shù)是指采用非量產(chǎn)模具手段，在短期內(nèi)快速實(shí)現(xiàn)低成本、高效率、高質(zhì)量制作小批量樣車零件的方法。通常采用簡(jiǎn)單的工藝方法和模具，以一道拉延/成形模使零件成形（復(fù)雜零件可能加一道整形?；蚍吥＃偻ㄟ^(guò)激光切割完成零件的切邊和切孔，最后進(jìn)行零件檢驗(yàn)并輔以手工整形等工序來(lái)完成零件制作，以前縱梁為例，工藝方案為拉延+整形，其中模具材料為ZAS（鋅鋁合金）。

在以前的車型軟模零件工藝中，通過(guò)直接研發(fā)采用正式模，會(huì)造成車型上市后客戶并不認(rèn)同的情況發(fā)生，而且直接采用正式模，也會(huì)導(dǎo)致模具的后期設(shè)計(jì)變更頻率增多，使得人力物力大量浪費(fèi)。而采用軟模開(kāi)發(fā)會(huì)有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

（1）便于預(yù)先檢驗(yàn)產(chǎn)品，檢測(cè)其沖壓和焊裝的工藝性，提升沖壓件和白車身的品質(zhì)。

（2）有利于縮短研發(fā)周期，可以提前上市，便于增加產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。大大縮短了研發(fā)周期。

（3）可以縮短時(shí)間，有利于工裝設(shè)備的最終調(diào)試，減少了相應(yīng)費(fèi)用。

（4）可以有效的節(jié)約投資，避免重復(fù)投資造成的資源浪費(fèi)問(wèn)題。

（5）通過(guò)軟模的應(yīng)用，可以提前獲得有效數(shù)據(jù)，便于縮短研發(fā)周期，也可以節(jié)省研發(fā)費(fèi)用。

（6）有利于完善數(shù)據(jù)庫(kù)信息，為走向世界前列做好鋪墊?？梢酝ㄟ^(guò)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，不斷對(duì)工藝進(jìn)行完善。

軟模零件為新制零件，在TRYOUT過(guò)程需重點(diǎn)評(píng)估，以盡早發(fā)現(xiàn)各類問(wèn)題，如圓角干涉問(wèn)題、零件匹配問(wèn)題、定位基準(zhǔn)不合理及焊槍可達(dá)性等問(wèn)題，在TRYOUT過(guò)程中均能一一被識(shí)別。

2 TRYOUT的重要性

在完整的汽車研發(fā)技術(shù)體系鏈中，樣車試制技術(shù)體系是不可或缺的重要環(huán)節(jié)之一，而Tryout過(guò)程是車身試制過(guò)程重要的第一步。諸多設(shè)計(jì)問(wèn)題、工藝可操作性及焊點(diǎn)可達(dá)性等問(wèn)題均能在此過(guò)程中被發(fā)現(xiàn)，為后續(xù)完善設(shè)計(jì)提供良好的平臺(tái)。

同時(shí)，隨著科技的進(jìn)步，越來(lái)越多的新工藝和設(shè)備引入車身制造領(lǐng)域。如電阻凸焊，主要用于側(cè)圍落水槽與側(cè)圍的焊接，單側(cè)表面可以達(dá)到無(wú)任何焊接痕跡；Clinch鉚接，主要用于前后蓋加強(qiáng)板與內(nèi)板的連接；自沖鉚，帶有鉚釘?shù)臎_鉚設(shè)備，具有無(wú)熱變形的特性；激光焊接，用于車頂與側(cè)圍焊接、不同板厚的板材拼焊、車門焊接、后蓋焊接等。上述新工藝均需在試制TRYOUT階段進(jìn)行調(diào)試并驗(yàn)證工藝可行性，由此積累經(jīng)驗(yàn)供后續(xù)階段參考借鑒。

[1]袁慶勇.汽車車身零部件焊裝夾具的特點(diǎn)和裝配工藝[J].現(xiàn)代機(jī)械,2011,6:4~6.

[2]劉濤.論車身焊接夾具的設(shè)計(jì)策略[J].焊接技術(shù)，2012,8:44~46.

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