鄭 翊

（三一汽車制造有限公司，湖南長(zhǎng)沙410000）

0 引言

隨著全球汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，消費(fèi)者在關(guān)注汽車使用質(zhì)量的同時(shí)對(duì)汽車感官質(zhì)量提出更高的要求，各大主機(jī)廠也更加重視汽車匹配質(zhì)量［1］。在匹配質(zhì)量中，四門(mén)匹配是重難點(diǎn)區(qū)域，經(jīng)常會(huì)受到Audit評(píng)審 （國(guó)際通用汽車質(zhì)量評(píng)定審核方法）的抱怨。同樣四門(mén)匹配問(wèn)題涉及的方面比較多，有理論設(shè)計(jì)上面的尺寸定位點(diǎn)、定位面檢查，有車身鈑金尺寸方面 （門(mén)總成、總拼），也有總裝零件ZP7外購(gòu)件尺寸方面 （窗導(dǎo)槽、光亮板、四角窗等），還有裝配調(diào)整方面 （四門(mén)調(diào)整、四角窗／光亮板裝配調(diào)整等）。四門(mén)匹配通常也有密封性的要求，車門(mén)總成結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包含很多個(gè)結(jié)構(gòu)件、功能件，這些零部件的布置位置、搭接型面、密封方式、匹配關(guān)系等均能影響車門(mén)的防水密封性能［2］，是比較復(fù)雜的綜合性匹配問(wèn)題，需要全面考慮各個(gè)因素的影響，并對(duì)每個(gè)方面的影響進(jìn)行評(píng)估及優(yōu)化，從而達(dá)到完全解決問(wèn)題的目的。

1 問(wèn)題描述

Audit評(píng)審重點(diǎn)抱怨某車型右后門(mén)窗導(dǎo)槽和四角窗匹配差，主要包括兩個(gè)方面：（1）后門(mén)窗導(dǎo)槽和四角窗Z向落差大，窗導(dǎo)槽高于四角窗，理論要求0，實(shí)際1.0～1.5 mm； （2）窗導(dǎo)槽和四角窗Y向正高多，窗導(dǎo)槽正高四角窗1.0～1.5 mm，理論要求0 mm。缺陷情況如圖1所示。

圖1 右后門(mén)窗導(dǎo)槽和四角窗匹配缺陷位置

2 問(wèn)題分析

如圖2所示，通過(guò)白光掃描分析，以側(cè)框做局部最佳擬合，可以看到偏差主要來(lái)源兩方面： （1）四角窗Z向偏低1.22 mm，Y向偏差0.8 mm，不利；（2）窗導(dǎo)槽Z向偏差0.9 mm，Y向偏差0.7 mm，不利。這兩方面的偏差相互疊加導(dǎo)致缺陷抱怨，所以需要找到四角窗Z向偏低同時(shí)Y向向車內(nèi)、窗導(dǎo)槽Z向偏高同時(shí)Y向向車外兩個(gè)問(wèn)題的根本原因及解決措施。

圖2 四角窗偏差及窗導(dǎo)槽偏差

2.1 四角窗偏差分析

經(jīng)過(guò)查詢四角窗的圖紙，發(fā)現(xiàn)缺陷區(qū)域Y向和Z向定位應(yīng)該受RPS_001／RPS_002及RPS_004影響較大，即要知曉車身上四角窗的Y向安裝面及安裝孔的尺寸；同時(shí)查驗(yàn)數(shù)模截圖，Y向定位筋是接觸鈑金的，如圖3所示，圖 （a）為四角窗圖紙，發(fā)現(xiàn)Y向上有兩根定位筋，圖 （b）為數(shù)模截圖，定位筋跟鈑金是接觸的。

圖3 四角窗圖紙及數(shù)模截圖

圖4為車身上四角窗的Y向安裝面及安裝孔的尺寸，發(fā)現(xiàn)偏差不大，基本在0位附近，所以不是引起實(shí)車上四角窗Y向和Z向偏差大的主因。

圖4 Aufbau四角窗安裝面及安裝孔

車身鈑金基本排除，ZP7外購(gòu)件尺寸和裝配因素還需要繼續(xù)分析。由于四角窗和后門(mén)窗導(dǎo)槽重復(fù)拆裝后易變形，因此從生產(chǎn)線拿出批量新零件安裝在Cubing主模型檢具上，同時(shí)對(duì)Cubing進(jìn)行白光掃描，用與實(shí)車白光掃描相同的區(qū)域作局部最佳擬合。可以看到：ZP7外購(gòu)件尺寸中四角窗和窗導(dǎo)槽都有偏差，但是同時(shí)也注意到Y(jié)向和Z向上四角窗和窗導(dǎo)槽的偏差值基本一致，方向一致，實(shí)際測(cè)量結(jié)果也符合要求，說(shuō)明ZP7外購(gòu)件尺寸問(wèn)題不大，如圖5所示。

圖5 Cubing上四角窗白光掃描后Y向／Z向偏差

從報(bào)告上看，車身鈑金尺寸跟ZP7外購(gòu)件尺寸相差不大。 下一步就要確認(rèn)裝配調(diào)整方面，是否四角窗的偏差是裝配過(guò)程引起的。對(duì)比實(shí)車跟Cubing的四角窗白光掃描結(jié)果，如圖6所示，發(fā)現(xiàn)下部實(shí)車Y向向外1.7 mm，而Cubing只向外0.2 mm，與上部偏差能夠?qū)?yīng)起來(lái)，即四角窗裝配時(shí)Z向未向上推到位而引起下部Y向向車外，總裝車間裝配四角窗時(shí)需要Z向向上推。

圖6 缺陷車和Cubing上四角窗下部Y向偏差對(duì)比

為了進(jìn)一步分析四角窗Z向偏低問(wèn)題，提高總裝的可接受程度，從原理上解釋車間裝配四角窗時(shí)需要增加的手勢(shì)——Z向向上推。通過(guò)對(duì)比數(shù)模截圖發(fā)現(xiàn)，四角窗的定位銷和安裝孔的關(guān)系，上部距離鈑金邊緣0.1 mm，下部距離鈑金邊緣0.75 mm，意味著四角窗裝配時(shí)若不人為往上推足，Z向受重力的作用也會(huì)往下0.75 mm，導(dǎo)致缺陷的產(chǎn)生，如圖7所示。所以，從理論上分析來(lái)說(shuō)，車間也需要增加裝配手勢(shì)。

圖7 四角窗定位銷與Aufbau上安裝孔的DMU數(shù)模截圖

2.2 窗導(dǎo)槽偏差分析

從白光報(bào)告中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了窗導(dǎo)槽Z向偏差0.9 mm，Y向偏差0.7 mm。首先確定窗導(dǎo)槽受哪些因素的影響，從設(shè)計(jì)、零件、裝配、調(diào)整四大方面來(lái)考慮，窗導(dǎo)槽的Z向和Y向受后門(mén)調(diào)整、后門(mén)止口、窗導(dǎo)槽、C柱光亮板裝配位置等因素影響，分析也從這些方面入手。

拆開(kāi)后門(mén)窗導(dǎo)槽，掃描C柱光亮板尺寸，如圖8所示，發(fā)現(xiàn)C柱光亮板Z向偏高1.9 mm左右，同時(shí)查看實(shí)車，已經(jīng)可以看到C柱光亮板頂足窗導(dǎo)槽、導(dǎo)致窗導(dǎo)槽輕微變形的現(xiàn)象。

圖8 C柱光亮板Z向偏差和窗導(dǎo)槽變形照片

發(fā)現(xiàn)C柱光亮板裝配偏高后，還需要確認(rèn)門(mén)鈑金止口的尺寸偏差。如圖9所示：止口的Z向偏低0.6 mm，對(duì)問(wèn)題是有利的，但是止口的Y向往車身外偏差0.8 mm，會(huì)導(dǎo)致窗導(dǎo)槽Y向向外，對(duì)問(wèn)題不利。

圖9 后門(mén)止口偏差

3 解決問(wèn)題的措施

針對(duì)以上分析，作者發(fā)現(xiàn)了四角窗裝配偏差、C柱光亮板裝配偏差、后門(mén)止口偏差3個(gè)影響因素，所以解決問(wèn)題的措施也從這3個(gè)方面入手。

首先是四角窗的裝配。通過(guò)四角窗下部Y向向車身外偏差所反映出Z向偏低的情況，選擇在下部的Y向增加一個(gè)控制點(diǎn)來(lái)監(jiān)控四角窗是否裝配到位。如圖10（a）所示，經(jīng)驗(yàn)值在1.0～1.5 mm之間，采用特制的輔助工裝來(lái)監(jiān)控，現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)批量實(shí)施。其次是C柱光亮板裝配過(guò)高問(wèn)題。針對(duì)C柱光亮板Z向裝配過(guò)高，通過(guò)查看數(shù)模截圖，發(fā)現(xiàn)理論上C柱光亮板下部距離后門(mén)止口Z向距離在9 mm左右，因此，也可以利用輔助工裝來(lái)控制C柱光亮板的裝配，如圖10（b）所示為輔助工裝設(shè)計(jì)圖。最后是后門(mén)的止口Y向向外偏差0.8 mm。查看內(nèi)板單件止口長(zhǎng)度，未發(fā)現(xiàn)偏差，問(wèn)題應(yīng)該來(lái)自門(mén)總成。最后通過(guò)調(diào)整后門(mén)夾具，調(diào)整后報(bào)告如圖10（c）所示，Y向止口偏車內(nèi)0.4 mm，有利。

圖10 問(wèn)題解決措施

4 窗導(dǎo)槽和C柱光亮板漏水問(wèn)題探討

為了徹底分析問(wèn)題，需要清楚總裝車間裝配時(shí)為什么將C柱光亮板Z向裝配過(guò)高，甚至將窗導(dǎo)槽頂變形。經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，主要是為了防止窗導(dǎo)槽與C柱光亮板漏水，所以Z向往上頂足，解決問(wèn)題需要將C柱光亮板往下降，但是會(huì)出現(xiàn)密封性問(wèn)題——窗導(dǎo)槽漏水。一般來(lái)說(shuō)，汽車的密封性能一直是主機(jī)廠制造工藝能力的體現(xiàn)，其中淋雨試驗(yàn)是檢驗(yàn)汽車密封性能的重要手段［3］。因此，要完完全全解決窗導(dǎo)槽問(wèn)題，必須要將漏水問(wèn)題分析清楚。

通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，漏水點(diǎn)就是C柱光亮板與窗導(dǎo)槽間不密封。水從光亮板邊緣的小縫隙流入，越過(guò)四角窗的防水條進(jìn)入車艙內(nèi)部，圖11所示為漏水路徑演示圖，這也說(shuō)明了要想不漏水，就要保證C柱光亮板與窗導(dǎo)槽之間完全密封，這對(duì)于車間的批量生產(chǎn)來(lái)說(shuō)要求太高，光亮板Z向過(guò)高引起匹配抱怨，Z向偏低引起漏水抱怨，所以解決問(wèn)題還是要從理論設(shè)計(jì)入手。

圖11 C柱光亮板與窗導(dǎo)槽漏水路徑演示

通過(guò)對(duì)比其他車型光亮板與窗導(dǎo)槽匹配處的設(shè)計(jì)，如圖12所示，發(fā)現(xiàn)缺陷車型光亮板在Y向比窗導(dǎo)槽更偏外側(cè)，并且在頂端有一塊可能集水的面積，漏水風(fēng)險(xiǎn)更大。同時(shí)對(duì)比其他車型的鈑金情況，可以發(fā)現(xiàn)缺陷車型窗框加強(qiáng)板切口邊緣較直，水流容易繞過(guò)切邊止口流向內(nèi)部，而車型A的窗框加強(qiáng)板邊緣較高，水流不容易繞過(guò)止口進(jìn)入內(nèi)部，車型B窗框加強(qiáng)板上面有排水孔，兩種車型的流水路徑都是進(jìn)入門(mén)總成濕區(qū)，通過(guò)底部的排水孔排到車外，如圖13所示。同時(shí)對(duì)比車型C和缺陷車型窗導(dǎo)槽的造型設(shè)計(jì)，如圖14所示，可以看到缺陷車型窗導(dǎo)槽較為光滑，密封性較差，而車型C窗導(dǎo)槽有明顯的擋水設(shè)計(jì)。

綜上所述，設(shè)計(jì)上必須增大后門(mén)的導(dǎo)水，避免漏水的發(fā)生。因此，通過(guò)試驗(yàn)，增加光亮板到窗導(dǎo)槽的密封塊，如圖15所示，實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過(guò)，最終通過(guò)設(shè)計(jì)更改來(lái)同時(shí)解決匹配和密封性難以兼顧的問(wèn)題。

圖12 相關(guān)車型光亮板與窗導(dǎo)槽設(shè)計(jì)上的集水點(diǎn)對(duì)比

圖13 相關(guān)車型設(shè)計(jì)水流路徑對(duì)比

圖14 C柱窗框?qū)Р廴毕蒈囆团c車型C設(shè)計(jì)差異

圖15 缺陷車型增加C柱光亮板密封塊實(shí)驗(yàn)示意

5 結(jié)語(yǔ)

汽車尺寸工程是汽車外觀造型的重要組成部分，同時(shí)也是車身工藝水平的最終體現(xiàn)［4］。四門(mén)匹配是整車外觀匹配質(zhì)量中比較重要的一部分，同時(shí)尺寸鏈比較復(fù)雜，這就要求分析匹配問(wèn)題時(shí)一定要全面仔細(xì)，善于利用白光掃描分析手段，從設(shè)計(jì)、零件、裝配、調(diào)整各方面去分析，研究尺寸偏差，找到問(wèn)題的根本原因，特別是這個(gè)問(wèn)題涉及到設(shè)計(jì)方面，如四角窗的裝配和窗導(dǎo)槽漏水問(wèn)題，這為以后新車型的開(kāi)發(fā)或者可制造性檢查等提供了借鑒。