曾發(fā)發(fā) 陳志強(qiáng) 彭惠平

摘 要：文章從PCF檢具開發(fā)策略與要求、匹配活動階段及目的、匹配活動過程、PCF檢具開發(fā)創(chuàng)新點(diǎn)等方面著手，介紹江鈴汽車白車身PCF檢具的開發(fā)與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：白車身;尺寸;綜合匹配檢具;藍(lán)光掃描

0 引言

車身制造尺寸質(zhì)量直接影響整車的外觀和性能。隨著汽車制造水平的發(fā)展，車身制造尺寸質(zhì)量的控制成為汽車制造業(yè)的一項(xiàng)重要工作，也是學(xué)術(shù)界及各汽車企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。為了提高車身尺寸質(zhì)量，縮短車身開發(fā)周期，提升品牌市場競爭力，江鈴汽車從福特撼路者車型開始，遵循福特GPDS開發(fā)流程，引入了車身協(xié)調(diào)綜合匹配檢具，同時在做車身零件匹配活動中大量應(yīng)用藍(lán)光掃描監(jiān)控尺寸變化，將江鈴汽車的車身尺寸質(zhì)量提升到行業(yè)領(lǐng)先水平。

1 車身協(xié)調(diào)綜合匹配檢具（以下簡稱：PCF）簡介

車身協(xié)調(diào)綜合匹配檢具PCF，通過開發(fā)與焊裝相同工藝流程和定位基準(zhǔn)的工裝，用鉚釘和螺釘代替焊接，通過制作白車身或分總成確定沖壓件之間的配合情況，量化模具整改量，提高白車身尺寸質(zhì)量及穩(wěn)定性;通過鈑金刻線查找夾具和PCF差異化原因，確保工裝的可靠性;通過對比三坐標(biāo)和藍(lán)光掃描數(shù)據(jù)，確保檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

開發(fā)PCF的必要性：1）PCF檢具精度比夾具精度要求高，且PCF采用鉚接和螺接的形式可以消除焊接變形的影響，更加有效的核查零件本身尺寸精度問題;2）PCF開發(fā)周期比夾具短，在正式夾具進(jìn)廠前，PCF已對所有鈑金件尺寸問題進(jìn)行確認(rèn)，提前發(fā)現(xiàn)鈑金件尺寸問題點(diǎn)并進(jìn)行整改;3）PCF檢具關(guān)鍵部位設(shè)置檢測塊，兼顧檢具功能，鉚接車身過程中可以實(shí)時監(jiān)控零件尺寸的變化;4）通過PCF活動可以發(fā)現(xiàn)夾具工裝的問題點(diǎn)和三座標(biāo)測量的問題點(diǎn)并進(jìn)行整改。

2 PCF開發(fā)策略

江鈴新車型一般會開發(fā)左/右側(cè)圍總成PCF、機(jī)艙總成PCF、地板總成PCF、白車身總成PCF、前門總成PCF、后門總成PCF、背門總成PCF和機(jī)蓋總成PCF，同時根據(jù)車型需要，開發(fā)一些分總成PCF，如：前風(fēng)窗下蓋板總成PCF、頂蓋總成PCF和后圍總成PCF等。PCF開發(fā)策略，見圖1。

PCF開發(fā)過程中，伴隨開發(fā)一些開口檢具和測量支架。開口檢具包括：前門洞開口檢具、后門洞開口檢具、背門洞開口檢具、前風(fēng)擋開口檢具、機(jī)艙開口檢具、天窗開具檢具、大燈仿體檢具、尾燈仿體檢具、前保開口檢具、后保開口檢具。測量支架包括：白車身/地板總成測量支架、側(cè)圍總成測量支架、前門總成測量支架、后門總成測量支架、尾門總成測量支架和機(jī)蓋總成測量支架。

3 PCF開發(fā)要求

PCF基本要求如下：所有可移動檢測銷、規(guī)格墊片、插銷都必須用鋼絲線連接在檢具上并編號;所有基準(zhǔn)通過插銷和墊片實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)的可移動性和/或可拆除性;所有基準(zhǔn)都必須按色碼正確標(biāo)示;安全標(biāo)志和說明必須張貼在PCF上;采用不同的標(biāo)示/色標(biāo)來區(qū)分用于不同站分總成或不同車型的檢具單元;須為拆除部件或單元等提供存貯盒;所有存貯車都必須有輪子并能鎖在適當(dāng)?shù)奈恢?工作臺、梯子等裝置須合理布局以便滿足人機(jī)需求;所有定位設(shè)置以江鈴提供的LD（定位和基準(zhǔn)）文件為準(zhǔn);測量點(diǎn)位置以MP文件為依據(jù)，MP文件由JMC提供;所有地板總成，側(cè)圍總成，白車身和白車身（帶開閉件）的level 3的點(diǎn)必須用三坐標(biāo)或者激光測量儀測量;所有檢具都必須有銘牌;每副檢具須配備操作手冊詳細(xì)介紹操作過程;地板總成Y向尺寸在地板PCF中用檢測塊控制，側(cè)圍PCF前后風(fēng)窗搭接位置及轉(zhuǎn)角處需用檢測塊控制;側(cè)圍總成在總拼PCF上采用滑軌結(jié)構(gòu)安裝方式;地板總成（Y向?qū)挾葯z測塊）、側(cè)圍總成（A柱、B柱、C柱、門檻邊梁等）關(guān)鍵部位需設(shè)置檢測塊。

門總成PCF檢具要求如下：能實(shí)現(xiàn)帶/不帶鉸鏈兩種狀態(tài)的裝配;能檢查鉸鏈安裝孔位的位置度（在門上）;檢具能體現(xiàn)鉸鏈的理論位置（在側(cè)圍上）;檢具能檢測鎖扣的位置;檢具能檢測密封面，含玻璃升降器開口檢測，打膠面同樣需要做檢測（兩側(cè)檢測）;檢具能實(shí)現(xiàn)利用檢測塊檢測內(nèi)板總成的間隙與面差;檢具能實(shí)現(xiàn)利用檢測塊檢測包邊件的間隙與面差;前后門包邊總成需實(shí)現(xiàn)內(nèi)板S面的夾持;前后門總成Z向調(diào)節(jié)塊做成V型;需實(shí)現(xiàn)門蓋對齊刻線功能。

4 PCF活動四個階段

按照福特車身PCF標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)要求，PCF有4輪活動，分別為SFB0、PCF1、PCF2、PCF3。

第一輪SFB0活動，時間在Job1前10.5個月，持續(xù)4周，地點(diǎn)在PCF檢具供應(yīng)商處，活動的目的：驗(yàn)收PCF檢具;驗(yàn)證PCF檢具的定位和功能;驗(yàn)證產(chǎn)品設(shè)計(jì)及工藝信息，包括LD，GDT，上件關(guān)系、焊點(diǎn)等。鈑金件要求：半工裝件，可以手工整改，零件合格率無要求。

第二輪PCF1活動，時間在Job1前8.5個月，持續(xù)6周，地點(diǎn)在主機(jī)廠，活動的目的：評估全工裝鈑金件涉及到的設(shè)計(jì)、工藝、質(zhì)量問題;驗(yàn)證零部件和總成的定位方案;為工藝更改提供指導(dǎo);分析新開發(fā)工裝件和借用件的匹配和功能性要求;驅(qū)動協(xié)調(diào)整改沖壓配合面;識別關(guān)鍵的干涉區(qū)域。鈑金件要求：全工裝件，不可以手工整改，零件要求80%合格率。

第三輪PCF2活動，時間在Job1前6.5個月，持續(xù)6周，地點(diǎn)在主機(jī)廠，活動的目的：驗(yàn)證在PCF1中發(fā)現(xiàn)的問題是否有效整改了;通過零件劃線及鉆孔，對比夾具和PCF工裝的差異，并協(xié)調(diào)一致;為TT裝車前解決掉所有夾具問題，并評估零件狀態(tài)對TT啟動的影響。鈑金件要求：全工裝件，不可以手工整改，零件要求88%合格率。

第四輪PCF3活動，時間在Job1前3.5個月，持續(xù)6周，地點(diǎn)在主機(jī)廠，活動的目的：評估母線全工裝鈑金件;驗(yàn)證在PCF2活動中識別的問題是否有效整改;幫組評估主機(jī)廠任何投產(chǎn)問題的根本原因;為PP裝車建議臨時的或者永久的圍堵措施。鈑金件要求：全工裝件，不可以手工整改，零件要求90%合格率。

5 PCF活動過程

江鈴PCF活動過程，參照福特PCF活動要求及江鈴項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了一套完善的活動流程，如下：

1）匹配前準(zhǔn)備好每套PCF的操作手冊和記錄供應(yīng)商零件超差點(diǎn)及整改計(jì)劃報告;2）確認(rèn)供應(yīng)商零件是否按各階段PCF的供件和測量要求做標(biāo)注;3）放件、插銷并且壓緊。確定零件檢具定位信息和PCF的一致性。確認(rèn)定位孔尺寸，確認(rèn)基準(zhǔn)面是否和定位塊貼合，確認(rèn)零件和PCF是否有干涉或間隙，確認(rèn)夾鉗在夾緊零件時不會對非夾緊區(qū)域有影響;4）藍(lán)光掃描，確認(rèn)零件的全型面尺寸偏差，確認(rèn)零件藍(lán)光掃描數(shù)據(jù)與供應(yīng)商測量數(shù)據(jù)的差異，任何差異需分析原因，如：零件基準(zhǔn)的差異、零件運(yùn)輸過程是否有變形、零件的在PCF和檢具上的擺放形式是否有差異等;5）確認(rèn)匹配的零件間是否有大的干涉和大的間隙問題，一般要求零件間的匹配間隙<0.5mm，確認(rèn)滑移面、接縫、修邊線、設(shè)計(jì)間隙、孔間距。確認(rèn)膠條、塑料卡板對零件匹配的影響;6）在表格中按設(shè)計(jì)、工藝、和質(zhì)量分類記錄所有問題;7）確認(rèn)是否返修零件、分總成，還是改善工藝過程，或者繼續(xù)裝車以發(fā)現(xiàn)對后續(xù)工位的影響，都要有個定論。如果必須要返修的，則手工返修該零件直到匹配狀態(tài)良好;8）在焊點(diǎn)的位置，用螺絲或者鉚釘緊固來模擬焊接的形式，緊固完畢后釋放夾具，檢查組件的狀態(tài)并確保在此過程中無變形;9）用藍(lán)光掃描主要的總成（門總成、機(jī)艙、地板、側(cè)圍、白車身），并統(tǒng)計(jì)孔位和型面的合格率，全型面、全尺寸、全過程監(jiān)控每個工位的變化;10）用三坐標(biāo)測量主要的總成（機(jī)艙、地板、側(cè)圍、白車身）。檢查各總成之間的搭接區(qū)域，分析需要的關(guān)注的領(lǐng)域。這種分析將有助于發(fā)現(xiàn)車身寬度問題的原因，如果和理論值有大的偏差，將裝配在PCF上調(diào)查根本原因。運(yùn)行三坐標(biāo)測量機(jī)程序時，應(yīng)注意螺釘可能對測針有影響;11）裝配開口檢具，并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集;12）完成門、蓋和翼子板總成在白車身上的裝配并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

6 江鈴PCF創(chuàng)新點(diǎn)

江鈴PCF開發(fā)過程中，存在許多先進(jìn)技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

在一套總成PCF上通過整體做滑軌切換和定位塊做可拆卸機(jī)構(gòu)集成3個基礎(chǔ)車型的模具、夾具、檢具的定位。

PCF活動時，從單件→分總成→白車身，藍(lán)光全過程、全型面監(jiān)控過程中的零件及總成尺寸變化，確保數(shù)據(jù)鏈完整性。

傳統(tǒng)門總成裝調(diào)會受到門總成重力，裝配件間的設(shè)計(jì)間隙及人員裝配手法的影響，虛擬裝配技術(shù)應(yīng)用，可以將現(xiàn)實(shí)的門總成裝配到理論最佳裝配，消除相關(guān)因素影響，進(jìn)而更加準(zhǔn)確的指導(dǎo)零件的整改，同時可以指導(dǎo)裝配工藝調(diào)整。

藍(lán)光掃描過程中的基準(zhǔn)孔面擬合、最佳擬合和局部對齊擬合方法的應(yīng)用，更加有效的去分析零件尺寸超差問題和零件匹配干涉及間隙問題，同時，能指導(dǎo)有效的解決零件尺寸超差問題，更加節(jié)約時間和成本。

7 結(jié)論

PCF作為一種新產(chǎn)品品質(zhì)培育提升的工具，可以有效縮短零件調(diào)試時間，使鈑金零件與焊裝夾具之間快速達(dá)成一致。結(jié)合藍(lán)光掃描與虛擬匹配技術(shù)，全過程全型面監(jiān)控鈑金零件到白車身尺寸變化，確保全面識別鈑金尺寸偏差對白車身尺寸質(zhì)量的影響。為汽車主機(jī)廠從事PCF檢具開發(fā)和鈑金零件匹配工程師提供思路和方法。