武繼恩 陳世坤
摘 要:車身外部匹配問題主要涉及前臉、尾部和側面(門與門、門與側圍)的匹配,本文主要討論微型車五門一蓋的外部配合問題,微型車的五門一蓋通常指左右前門、左右后側門、尾門和發(fā)動機蓋板;常見的匹配問題有間隙小干涉、左右差異、段差及特征線相互位置差異(腰線不齊)等,本文簡要說明了五門一蓋的位置關系、新產品匹配的注意事項及案例分析。
關鍵詞:五門一蓋 間隙 段差 特征線相互位置
1 前言
隨著社會的進步,人們的質量意識不斷提高,對整車的感知質量提出了更高的要求,這也意味著對整車的制造質量要求更高,車身的匹配問題越來越重要。外部匹配問題不涉及功能及法規(guī)性,但作為整車的質量特性,代表著整車的尺寸精度,同樣反映了整車工廠的制造水平;尤其是近幾年整車廠的增加,同價位的車型品種繁多,客戶可參考對比的車型增加,對匹配問題的關注度越來越高。本文主要討論車身門蓋的匹配,門蓋匹配的問題主要有:配合件的間隙段差、平行度、左右差異,特征線相互位置不對。顧客評價車輛的第一印象就是外觀質量,外部配合是外觀質量的重要特征,影響整車的滿意度。
2 五門一蓋的位置關系及新產品匹配工藝流程和注意事項
2.1 五門一蓋位置和匹配情況說明
從前向后依次為發(fā)動機蓋板、翼子板(左右)、前門(左右)、后側門(左右)和尾門。發(fā)動機蓋板與翼子板匹配、翼子板與前門匹配、前門與后側門匹配、后側門與后側圍匹配、后側圍與尾門匹配。見圖1:
2.2 新產品匹配工藝流程
后側門安裝(A、B柱均不外露)前門安裝翼子板安裝發(fā)蓋安裝尾門安裝(獨立系統(tǒng)、可不受限),各安裝工具均調至理論狀態(tài);見圖2說明:
2.3 新產品匹配驗證注意事項
2.3.1 總裝件的影響
新產品開發(fā)驗證階段,若車門在車身安裝,首先應考慮總裝件對門蓋的影響,包含密封膠條、各門總成附件和空氣撐桿或彈簧對尾門的下拉或上舉量;密封膠條有硬度和壓縮負荷的要求,門蓋安裝后,若車門內間隙控制偏小,膠條會向外擠壓門蓋,造成段差問題,通常在角部擠出量最大,約為1-2mm,因此車身車間的門蓋狀態(tài)需提前給出預留量,來保證整車的段差。各門總成附件(玻璃、門鎖、飾板等)本身由一定的重量,車門安裝后,加之門自身的重量,車門會下沉,下沉量通常為1-2mm,造成AV間隙(平行度不好)或特征線位置不匹配問題,同樣車門安裝時,車門的Z向需給出預留量,具體如圖3:
尾門與頂蓋段差問題統(tǒng)計驗證:尾門空氣撐桿或彈簧的下拉或上舉會直接影響尾門的下沉和上舉,需根據具體情況制定合理的預留量,某車型經過驗證尾門存在下沉趨勢,左側下沉量為2.62,右側為2.52,具體驗證方法如下,定向跟蹤車輛狀態(tài),車身車間測量一次,總裝下線測量一次,每天測量跟蹤10臺車,共計跟蹤3天,經過統(tǒng)計,60個測點中有44個點下沉量在2-3mm,約占測點總和的73.3%,測量數據如表1:
2.3.2 白車身尺寸精度影響
白車身上門蓋的安裝孔直接影響門蓋的間隙和段差,安裝孔X向的偏差主要影響門蓋的間隙,Y向偏差主要影響門蓋匹配的段差,當然對與微型車來講,B柱外漏時,B柱型面及C柱型面的XY向同樣會影響匹配的間隙段差,項目期間白車身要進行CMM測量來確定白車身上孔位和型面的狀態(tài),以此來綜合評價門蓋的匹配狀態(tài)。
2.3.3 門蓋零件本身型面的影響
門蓋型面主要通過門蓋檢具來進行評價,隨著技術的進步,白光及CMM測量儀的使用逐漸增加,門蓋上檢具的間隙和段差影響匹配的間隙和段差,假定與之匹配的零件型面OK,則門蓋的間隙段差直接影響匹配的間隙段差。門蓋上檢具間隙超差,首先要確認門蓋的內外板的檢具狀態(tài),尤其是外板的型面,外板直接影響總成的間隙,外板狀態(tài)合格的情況下,就要考慮包邊機的影響,是否存在滾邊等問題。門蓋的內板主要影響門總成的段差,內板狀態(tài)合格的情況下,就考慮內板加強板焊接拼臺的影響,必要時可以通過工裝調整進行門的預變形。
2.3.4 鉸鏈零件的影響
門蓋鉸鏈的零件結構大同小異,無外乎有2個安裝面,車身側和門蓋內板側,這里以前門安裝舉例說明,鉸鏈的數模圖如圖4:其中A面為車身安裝側,B面為門內板安裝側,A面上2個孔位的位置精度和尺寸精度影響前門的X向安裝,造成與周邊配合的間隙問題,靠前則與后側門的間隙大,靠后則與后側門的間隙小。B面上2孔位為門內板上固定孔,B面上2個孔位的位置和尺寸精度影響前門的Y向安裝,影響前門與翼子板的段差問題。
2.3.5 門蓋安裝輔具的影響
目前微型車門蓋的安裝已經形成了一套比較可靠的安裝輔具,輔具的設計主要考慮拿取方便實用,定位可靠;輔具定位應優(yōu)先考慮孔位定位,沒有合適的孔位時,考慮相對平整的面來定位。同樣以前門舉例說明,前門安裝輔具通過定位面來保證前門的X向和Z向安裝尺寸,保證與周邊的配合。具體定位如圖5:
3 門蓋匹配問題案例分析
左右前門開門時與翼子板干涉碰漆問題,故障模式如圖6:
3.1 問題癥結查找
前門開門時與翼子板間干涉碰漆的主要原因有2個:1、翼子板與前門的間隙小;2、翼子板與前門的負段差超標,前門開門時與翼子板干涉??傃b車間現場留故障車進行測量分析,數據如圖7:
從故障車翼子板與前門的間隙段差測量數據看,翼子板與前門的段差符合標準要求,間隙數據最大超差0.8mm,與中值對比差異1~2mm,對比不干涉的車,間隙數據均在4mm以上,故可確定間隙值偏小是導致干涉的癥結所在。
3.2 分析干涉的根本原因
根據前面的介紹,影響間隙的因素主要有:門蓋零件本身型面偏差、鉸鏈孔位偏差、白車身上門蓋安裝孔及面的CMM數據、門蓋安裝輔具的影響等。下面就整對具體的因素進行根本原因分析;
1、確認門蓋零件本身型面的狀態(tài)-翼子板進行檢具確認,與前門配合區(qū)域右翼子板間隙數據均在合格范圍內,左翼子板S6、S7、S8三點間隙偏小,最大為1.1mm,不合標準,數據如圖8:
解決方案為:對翼子板模具整改保證間隙要求。
2.確認門蓋型面的狀態(tài)--左右前門進行檢具狀態(tài)確認,左右前門個各測量5件,與翼子板配合區(qū)域間隙數據符合標準要求,測量結果如圖9:
3.前門安裝鉸鏈孔位和型面確認--對左右前門鉸鏈進行檢具確認,基準孔的的尺寸及位置度符合標準要求,基準面及型面的間隙均符合標準,數據如圖10:
4.白車身CMM數據確認--分析白車身上前門及翼子板安裝孔的X向尺寸,根據CMM測量趨勢圖分析,前門及翼子板安裝孔的測量數據均在控制線內,符合標準要求,合格率100%。翼子板測量數據見圖11,前門鉸鏈安裝孔測量數據見圖12:
5.前門安裝輔具調查--主要查看X向定位,前門安裝工具定位面完好,無磨損,前門及翼子板安裝完成后,測量前門與翼子板的間隙,現場測量上、中、下三個測點,上部標準:4.5±1mm,下部標準:4~6mm,測量間隙值均偏下限,總裝安裝門總成附件后前門下沉,下沉量為2mm左右,造成前門與翼子板下部間隙小甚至干涉。具體測量數據如圖13:
現場查看車身員工操作過程,前門安裝后,安裝翼子板,車身員工根據前門調整翼子板與前門的間隙,因翼子板與前門的型面合標準,且白車身上安裝孔及鉸鏈值合標準,員工通過常規(guī)調整無法保證翼子板與前門的間隙在5mm以上,只有通過前門的安裝輔具來控制,最終對前門安裝輔具X向定位面進行調整,X向減小1mm墊片,使前門整體后移1mm,解決此問題,見圖14。
4 總結
白車身五門一蓋的匹配就是尺寸鏈的分析,此類問題的影響因素較多,解決起來相對困難,工程師團隊需要花費很大的精力去分析研究;要很好的解決此類匹配問題,首先應該掌握各門蓋的相互位置及裝配關系,其次是了解各門蓋的裝配工藝及生產過程,有了這些知識,就可以根據實際問題,按照門蓋零件、鉸鏈、白車身數據、門蓋安裝工具的法則逐一調查,直至找到根本原因。
參考文獻:
《汽車尺寸工程技術》漕渡 劉永清著.