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白車身裝配尺寸是整車外觀精致度的重要考核指標(biāo),且車門Y向裝配尺寸對車門關(guān)門力的大小有直接影響,車門Z向裝配尺寸對窗框噪聲影響較大。故車門裝配尺寸的提升對整車裝配尺寸及關(guān)門力噪聲等考核項的優(yōu)化至關(guān)重要。
V205白車身在試制階段存在間隙平順度問題及關(guān)門力大、窗框噪聲問題,現(xiàn)有德國Daimler公司制定的車門裝配工藝適用于德國不萊梅工廠的鋁件,而北京奔馳V205車門采用鐵件,由于材料的改變需要優(yōu)化裝配工藝。
覆蓋件裝配可以執(zhí)行物體在空間定位的3-2-1定位原則,尤其對于車門區(qū)域,針對間隙平順度控制點的設(shè)置可以采用此原則。
物體在空間定位采用3-2-1原則或N-2-1原則,對于前門及后門而言,Y方向裝配尺寸執(zhí)行小三角控制原理,即Y方向控制車門外板區(qū)域而不包括窗框區(qū)域。相對車門外板區(qū)域,V205窗框區(qū)域沖壓件的尺寸偏差會積累,且尺寸不穩(wěn)定,這樣可以避免窗框區(qū)域的尺寸波動對裝配尺寸的影響。如圖1所示,紅色三角由三個Y向控制點組成,分別為上下鉸鏈深度及門鎖區(qū)域Y0控制點。對于后門而言,執(zhí)行小三角控制原理之前,V205一致執(zhí)行大三角控制原理,其中一個Y向控制點由車門窗框而非鉸鏈上深度點,大三角控制無法抵消窗框自身的波動,從而使裝配波動性變大。前門Y向控制點的選擇采用小三角控制原理,即選擇前門上下鉸鏈深度及前門歸零點Y0,上下鉸鏈深度分別為mm。后門由三個Y向控制點組成,分別為上鉸鏈深度及歸零點Y0,深度值為下鉸鏈深度控制點數(shù)值以上數(shù)據(jù)由Cubing車身及車身數(shù)模測量得出。最后一個Y向控制點是Y向歸零點,即車門Y0。
以上數(shù)據(jù)并非完全復(fù)制德國Daimler下發(fā)的裝配規(guī)范,根據(jù)Daimler下發(fā)工藝卡分別控制上窗框深度及車門底角平順度,如圖2所示。此控制方法會由于車門零件的波動影響最后的裝配尺寸。德國的車門單件的生產(chǎn)及裝配自動化率較高,尺寸相對穩(wěn)定,而北京奔馳現(xiàn)有生產(chǎn)線相對自動化率較底。但發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有裝配尺寸Y向控制點可以通過車門鉸鏈工裝控制,在執(zhí)行小三角控制原理后,經(jīng)過試驗及實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn),上下鉸鏈深度波動僅有0.2~0.5mm。并且可以避免車門單件底角的波動帶來車門裝配姿態(tài)的變化,有效控制車門窗框平順度及后門與側(cè)圍平順度,可以將其波動控制在0.5~1.0mm。
由車門Y向小三角控制原理得知,車門裝配Y向工藝的設(shè)定可以有效控制窗框與側(cè)圍的間隙及平順度,但仍然存在波動。故車門Z向的測量點不可選擇窗框區(qū)域,在投產(chǎn)階段采用測量窗框與側(cè)圍Z向的相對距離作為Z向的測量點,且發(fā)現(xiàn)無論前門或是后門,Z向測量數(shù)據(jù)會受到車門自身窗框尺寸的波動以及裝配尺寸的影響?,F(xiàn)選取車門外板與側(cè)圍的相對距離作為Z向控制點,并且此控制點與CMM測量點相一致,實現(xiàn)了生產(chǎn)制造與檢測的統(tǒng)一,如圖3、圖4中紅線方框所示。并且發(fā)現(xiàn)了CMM數(shù)據(jù)的優(yōu)化:優(yōu)化前數(shù)據(jù)存在超差現(xiàn)象,而執(zhí)行新的Z向工藝后,前門及后門的Z向可以控制在±0.7mm內(nèi)。
前門及后門X向控制點選擇相類似,分別位于車門外板后端,如圖5所示,前門上間隙測量點為10點,間隙值為前門下間隙測量點為8點,間隙值為后門上間隙測量點為15點,間隙值為后門下間隙測量點為14點,間隙值為而針對于前門而言,需要設(shè)置前門的翹起值kickup,最新工藝卡為由此數(shù)據(jù)對比德國初始的工藝卡中kick-up翹起值(1.6+1.0)mm提高了0.2mm,且上間隙變大了0.2mm,下間隙變小了0.3mm,即間隙變得更加V形間隙,后門的工藝設(shè)置也出現(xiàn)了相同的情況。V形間隙不僅需要大量的試驗與生產(chǎn)驗證,也與車門材質(zhì)有關(guān),V205國產(chǎn)化以后車門由鋁件改為鋼件,車門的質(zhì)量變大,為防止車門下墜更多,即以鉸鏈為軸順時針旋轉(zhuǎn)造成A間隙,故提前在車身工廠將間隙的預(yù)設(shè)值變大,如圖6所示,綠色區(qū)域為在線檢測前門及后門測量數(shù)據(jù),隨機(jī)選取1個班次,可以發(fā)現(xiàn)間隙數(shù)據(jù)100%符合工程要求。前后門間隙得到有效控制,此前后門的間隙有效控制保證了X向的裝配尺寸。
V205四門間隙平順度,包括前門及翼子板的間隙平順度都是質(zhì)量部的考核項,質(zhì)量部通過CalipriGap激光測量設(shè)備對四門區(qū)域進(jìn)行測量,每天測量一臺車?,F(xiàn)隨機(jī)選取了100臺車的測量數(shù)據(jù),且間隙平順考核分為一級和二級公差。前后門匹配區(qū)域一級公差為±0.5mm,二級公差為±1.0mm,車門窗框與側(cè)圍且車門與底邊梁一級公差為±0.7mm,二級公差為±1.4mm。試生產(chǎn)完成后,批量執(zhí)行相關(guān)裝配原理后,間隙平順度得到有效控制。
現(xiàn)選取的右側(cè)前后門評估間隙平順的狀態(tài),右側(cè)前門及后門B柱區(qū)域窗框平順度稍外閃,10%超公差二級,但此區(qū)域可以通過返修滿足工藝要求,且2%的右側(cè)底邊梁間隙一致性超二級公差,此區(qū)域較難返修,但此區(qū)域非重點關(guān)注區(qū)域,若需要返修,可以平衡窗框間隙及前后門間隙綜合評估,進(jìn)行返修。不過現(xiàn)狀態(tài)90%的白車身不需要人工返修即可滿足間隙平順要求。如圖7所示。
間隙平順度得到穩(wěn)定控制以后,尤其是前后門Y向鉸鏈深度以及后門與側(cè)圍平順度,前門、后門平順度得到有效控制,車門關(guān)門力狀態(tài)也穩(wěn)定下來。針對關(guān)門力的監(jiān)控,質(zhì)量部每天在生產(chǎn)線上隨機(jī)選取一臺車,利用測量關(guān)門力特殊測量設(shè)備對四門進(jìn)行分別測量,一級公差為(65±15)cm,二級公差為65±25cm,
現(xiàn)選取了100量份的考核報告,100%的測試車關(guān)門力狀態(tài)符合二級公差,90%以上的測試車符合一級工差,如圖8所示。
試裝階段發(fā)現(xiàn)關(guān)門力偏大,當(dāng)關(guān)門力被逐漸優(yōu)化到偏小30~40cm后,車門窗框風(fēng)噪的問題隨之出現(xiàn)。車門裝配的Y向狀態(tài)與關(guān)門力相關(guān),故僅能從Z向裝配尺寸優(yōu)化風(fēng)噪問題,且外放車門鉸鏈深度后,窗框平順度相對外閃0.5~1.0mm,故向車門Z向裝配尺寸平均提高0.5mm,減小了窗框膠條與側(cè)圍的Z向內(nèi)間隙,從而解決了窗框風(fēng)噪問題。且使窗框平順度平均里凹了0.5mm,同時平衡了關(guān)門力數(shù)據(jù)。
通過以上優(yōu)化,在隨機(jī)選取的100臺整車中,保證了90%以上的車門間隙平順度滿足一級公差考核要求,100%的測試車關(guān)門力狀態(tài)符合二級公差,90%以上的測試車符合一級工差,并且成功消除了窗框區(qū)域的噪聲問題。