付濤 呂尚峰

摘要：樣車制造作為新車型開發(fā)過程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種產(chǎn)品設(shè)計(jì)問題、工藝問題和產(chǎn)品質(zhì)量等問題，并將這些問題及時(shí)反饋給相關(guān)區(qū)域，以便在新車型設(shè)計(jì)開發(fā)的早期階段解決各種問題和潛在的產(chǎn)品缺陷。白車身是汽車的基礎(chǔ)載體框架?？刂坪冒总嚿碇圃斓馁|(zhì)量，更是為新車型各類試驗(yàn)的驗(yàn)證提供了有力條件，為順利開發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：樣車白車身制造；常見問題；原因及措施

一、車身的制造過程

白車身（Bodyinwhite，BIw）通常是指尚未裝配門蓋和發(fā)動(dòng)機(jī)罩的未涂裝的車身基本骨架，轎車白車身通常由前圍、后圍、左右側(cè)圍、車頂、底板等幾大部分組成，在轎車車身生產(chǎn)中，白車身的裝配質(zhì)量很大程度上影響到最終整車性能。轎車車身結(jié)構(gòu)和制造工藝都非常復(fù)雜，同時(shí)要求具有很高的裝配精度。一般而言，典型的轎車車身由400多個(gè)零件，經(jīng)過200多道裝配工序，2500個(gè)工裝定位點(diǎn)，由4000、6000個(gè)焊點(diǎn)焊裝而成。白車身產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和制造工藝都非常復(fù)雜，工藝質(zhì)量控制十分困難。車身裝焊過程具有嚴(yán)格的層次性特點(diǎn)，裝配層次的設(shè)計(jì)劃分在很大程度上影響到車身的制造工藝性及整體質(zhì)量。

從制造工藝角度出發(fā)，產(chǎn)品制造過程的質(zhì)量涉及到的因素可以概括為SMIE，包括：人員（Man），機(jī)械（Machine），材料（Material），方法（Method），測量（Measurement），環(huán)境（Environment）。正是這些因素的變化波動(dòng)引起的產(chǎn)品輸出特性的波動(dòng)。每項(xiàng)因素都會(huì)不可避免的存在波動(dòng)，這些波動(dòng)都會(huì)不同程度的影響到產(chǎn)品的最終質(zhì)量。對于轎車車身的制造過程也是這樣，各道工序的偏差匯聚成最后的車身裝配偏差。

二、車身制造尺寸檢測技術(shù)

（一）樣架檢測

樣架檢測是通過定位裝置將零件按照設(shè)計(jì)狀態(tài)定位，或者通過靠模的方法將樣架本身定位放置到工件上，通過零件與樣架之間的間隙與貼合情況，可以得到若干測量點(diǎn)的相對于樣架的位置數(shù)據(jù)，以及零件不同點(diǎn)之間的相對位置關(guān)系。具體數(shù)值依靠塞規(guī)等工具。

樣架檢測的好處是簡易，方便。通過制造精確的樣架，可以對一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜零件特定的空間曲面部位進(jìn)行測量。同時(shí)便于直觀查看工件的總體偏差情況，有利于對質(zhì)量故障進(jìn)行分析。因此，樣架檢測至今仍然廣泛應(yīng)用于車身制造工藝中各類分總成件的質(zhì)量檢驗(yàn)工作中。但是樣架檢測的測量值精度較差，一般只能達(dá)到0.1mm左右。在一定程度上依賴于測量人員的經(jīng)驗(yàn)，對某些測量點(diǎn)只能給出定性的數(shù)據(jù)。另一個(gè)問題是檢測速度較慢。

（二）便攜式多關(guān)節(jié)測量機(jī)

便攜式多關(guān)節(jié)測量機(jī)本質(zhì)上屬于三坐標(biāo)測量機(jī)大家族中的一員，但由于其不同于固定式直角坐標(biāo)測量機(jī)的特殊結(jié)構(gòu)和使用特點(diǎn)，使其成為生產(chǎn)現(xiàn)場質(zhì)量控制的一種重要手段。便攜式多關(guān)節(jié)測量機(jī)利用多自由度關(guān)節(jié)開鏈機(jī)械臂結(jié)構(gòu)，采用人工操縱方式移動(dòng)測量頭對工件進(jìn)行測量。便攜式多關(guān)節(jié)測量機(jī)具有重量輕、攜帶方便、成本低、使用簡單、柔性強(qiáng)（可測車內(nèi)部）等諸多其它測量手段所無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，常用于在生產(chǎn)現(xiàn)場對車身模具、零部件和整車以及工裝夾具等進(jìn)行尺寸檢測和質(zhì)量控制。

三、樣車白車身制造常見問題

樣車白車身制造過程是把單件鈑金件、焊合件或沖壓件，通過焊接形式，在工裝夾具的支撐下進(jìn)行集成焊合為整個(gè)車身的過程。制造過程中，常出現(xiàn)零件與工裝配合、零件間型面配合狀態(tài)差、焊點(diǎn)質(zhì)量差等諸多問題，影響白車身CMM合格率、焊接強(qiáng)度和外觀質(zhì)量等。產(chǎn)生的這些質(zhì)量問題將嚴(yán)重影響車身強(qiáng)度和造車效率，更影響后期各方面的試驗(yàn)驗(yàn)證。

四、問題產(chǎn)生的原因分析及對策

（一）工藝及BOM準(zhǔn)確性

BOM及工藝文件是現(xiàn)場造車的最根本依據(jù)。工藝上出現(xiàn)焊點(diǎn)缺漏或配置零件的零件圖號錯(cuò)誤，將引起整車焊點(diǎn)缺失和零件錯(cuò)用，嚴(yán)重影響后續(xù)的造車和驗(yàn)證。在編制工藝文件時(shí)，工藝工程師根據(jù)IA數(shù)模對現(xiàn)有焊點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn)，形成工藝文件需反饋產(chǎn)品工程師進(jìn)行確認(rèn)，同時(shí)進(jìn)行會(huì)簽并發(fā)布。同時(shí)，制造第一臺(tái)車時(shí)，要求相關(guān)產(chǎn)品工程師現(xiàn)場確認(rèn)和跟蹤驗(yàn)證造車，發(fā)現(xiàn)缺漏及時(shí)反饋并工藝更新，保證后續(xù)造車清單和工藝的正確性。

（二）零件狀態(tài)影響

軟工裝開發(fā)周期短，交樣時(shí)間緊，樣件采用軟模具沖壓形成。有些型面需要用手工校正，才能達(dá)到配合要求。邊界和孔位則是通過線切割完成。沖壓樣件在夾具定位上型面配合狀態(tài)差，造成錯(cuò)位或是離空。搭接面配合不好，焊點(diǎn)出現(xiàn)虛焊或者燒穿現(xiàn)象，同時(shí)在焊接壓力作用下，容易變形造成尺寸偏差，而有時(shí)在焊合總成上無法消除這些誤差。焊合件尺寸的超差，進(jìn)而導(dǎo)致整車CMM合格率超差嚴(yán)重，同時(shí)會(huì)出現(xiàn)切邊不合、搭接邊的尺寸無法滿足布焊點(diǎn)空間以及導(dǎo)致邊緣焊等問題。

因此，需對供應(yīng)商制造質(zhì)量進(jìn)行管控，在零件單件時(shí)就需嚴(yán)格把關(guān)，制定沖壓件和焊合件質(zhì)量管理的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)和流程，促使供應(yīng)商按制定的開發(fā)流程完成各序工作，形成交付文件。

零部件工程師負(fù)責(zé)零件預(yù)驗(yàn)收/終驗(yàn)收，首批次零件全檢，后續(xù)交樣，關(guān)鍵零件全檢，非關(guān)鍵零件50%抽檢。確認(rèn)關(guān)鍵零件與非關(guān)鍵零件清單狀態(tài)，審核交樣文件。不符合交樣要求的，形成問題清單，查找原因，提出整改計(jì)劃，對各項(xiàng)問題進(jìn)行跟蹤落實(shí)。

（三）夾具工裝的影響

在樣車試制階段，夾具由于集成性較大，在某一工位焊接會(huì)受到相鄰?qiáng)A具影響。焊接時(shí)，焊鉗與工裝干涉，空間小。在焊接過程中，焊鉗不好控制方向，容易產(chǎn)生焊點(diǎn)扭曲或是邊緣焊。由于被干涉，一般能定位的焊點(diǎn)較少。在移出補(bǔ)焊過程中，容易造成零件變形而導(dǎo)致尺寸偏差。此外，車身工程師確認(rèn)能在拼臺(tái)上焊接的點(diǎn)，形成工藝文件。

（四）焊接設(shè)備的影響

試制軟工裝生產(chǎn)線場地局限。為滿足各車型焊接的柔性生產(chǎn)，每個(gè)拼臺(tái)布置的焊鉗種類最大程度通用。在較少情況下，無法較好滿足各個(gè)工位焊接合理性要求，會(huì)造成一定的焊接困難，出現(xiàn)焊點(diǎn)扭曲。在焊接參數(shù)的選擇上，需設(shè)置多組焊接規(guī)范，滿足不同板厚的焊接。在每個(gè)項(xiàng)目開始造車前，必須要對所用的焊鉗參數(shù)進(jìn)行檢測，用試片檢查，完成記錄表格。首臺(tái)車每個(gè)工位焊接完成后，要求做非破壞檢查。

總之，由于整車外觀匹配質(zhì)量的提升大幅度地依賴于車身尺寸偏差波動(dòng)范圍的控制而車身尺寸偏差的控制不僅僅是簡單的制造過程控制，同車身零件尺寸公差的分配合理性及公差分配的有效性有著密不可分的聯(lián)系。而目前我國汽車行業(yè)車身的整體裝配質(zhì)量還落后于世界先進(jìn)水平，因此，有必要對車身的誤差分配進(jìn)行深入的研究。

參考文獻(xiàn)：

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