王虎凜

摘 要：在汽車生產(chǎn)過程當(dāng)中，汽車的質(zhì)量通常是指汽車的強(qiáng)度和汽車的精度，汽車的強(qiáng)度對成品車的作用主要體現(xiàn)在汽車的安全性、抗腐蝕性等等，它取決于車身鋼板的材料以及生產(chǎn)過程中的連接技術(shù)方法。汽車的精度通常體現(xiàn)在汽車駕駛的性能上，比如舒適性、NVH等，它主要取決于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、白車身生產(chǎn)過程中車身尺寸精度的控制，零部件質(zhì)量等等，而車身的尺寸精度是由白車身生產(chǎn)過程質(zhì)量控制決定的，所以全世界的汽車巨頭廠商都在通過不斷的研究白車身生產(chǎn)過程質(zhì)量的控制，從而推動(dòng)全球的汽車走向更高的品質(zhì)。本文列出了影響車身尺寸準(zhǔn)確性的因素，并分析了控制車身尺寸精度的有效解決方案。

關(guān)鍵詞：汽車;白車身尺寸;精度控制;方法

0 引言

隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平普遍提高，汽車保有量穩(wěn)步增長。為了吸引消費(fèi)者的注意力，汽車制造商正在積極更新汽車外觀，但在大多數(shù)情況下，只是車身結(jié)構(gòu)的變化，而其余組件并未發(fā)生重大變化。所謂白車身是指將沖壓件或者外來件及總成固定在工裝夾具上通過熱連接或者冷連接技術(shù)將零件連接在一起并且未進(jìn)入噴漆車間之前的車身框架，稱為白車身。白車身的尺寸精度在成品車的質(zhì)量中起到了非常重要的作用。影響車身制造過程復(fù)雜性的因素很多，整個(gè)汽車制造的尺寸精度取決于各種因素的綜合作用。

1 車身尺寸精度影響因素

1.1 測量過程

通過測量和分析系統(tǒng)可以分析和測量車身尺寸數(shù)據(jù)，可以有效地確定被測零件是否存在尺寸質(zhì)量問題。CMM是懸臂、龍門和多關(guān)節(jié)臂坐標(biāo)測量機(jī)等現(xiàn)代汽車制造中常用的車身尺寸測量設(shè)備，這些設(shè)備的高測量精度和可編程控制功能使其適用于車身和子裝配零件的高頻測量。測量分析系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)繪制出車身尺寸質(zhì)量的線性分布圖，并生成分析報(bào)告，從而使技術(shù)人員可以方便地進(jìn)行分析。

1.2 零件偏差

車身焊接件基本上是沖壓件，主要分為兩類：一種是表面的外殼，另一種是沖壓內(nèi)部結(jié)構(gòu)。其形狀都特別復(fù)雜，以至于它們都必須滿足標(biāo)準(zhǔn)精度要求。零件需要經(jīng)歷各種過程，例如沖壓、剪切、彎曲、拉伸、膨脹、翻邊等，必須根據(jù)圖紙標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在包裝和運(yùn)輸過程中由于沖壓零件而引起的變形是尺寸偏差的一個(gè)因素，并且外觀檢查無法識(shí)別變形，即使進(jìn)行了修理，也無法完全恢復(fù)到設(shè)計(jì)尺寸。因此，應(yīng)根據(jù)零件的特性設(shè)計(jì)包裝和運(yùn)輸方式，以消除這種偏差。沖壓件的回彈是影響沖壓件尺寸的最大因素，沖壓后，產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變，形狀和尺寸發(fā)生變化。上述所有原因均是由于沖壓模、人造工件或沖壓機(jī)的問題所致。為了保證沖壓件的尺寸精度，應(yīng)使用三坐標(biāo)測量機(jī)參照零件圖進(jìn)行例行檢查，以確保沖壓件符合圖紙的設(shè)計(jì)要求。

1.3 操作過程

在非自動(dòng)化生產(chǎn)線中控制過程偏差最有效的方法是實(shí)施操作程序的標(biāo)準(zhǔn)化，并且在實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化操作后，可以最大程度地減少手動(dòng)操作中的不一致、不穩(wěn)定和不確定性。例如在最初某車型預(yù)批量生產(chǎn)過程中，車頂組件前后橫梁的Z尺寸波動(dòng)很大。分析的結(jié)果是，在車頂總成的配合面上以及蓋板橫梁的內(nèi)外板上有44個(gè)焊接點(diǎn)，焊接點(diǎn)的焊接順序大大影響了車頂配合尺寸的準(zhǔn)確性。通過調(diào)整和優(yōu)化焊接順序，有效地改善和控制了尺寸偏差和尺寸穩(wěn)定性。在線測量的尺寸監(jiān)視中，還發(fā)現(xiàn)行李箱開口兩側(cè)的法蘭區(qū)域的Z尺寸波動(dòng)很大。分析表明，焊槍電極臂和零件在焊接過程中受到干擾。在改善優(yōu)化焊槍的電極臂的形狀和位置之后，有效地提高了凸緣區(qū)域的Z尺寸的穩(wěn)定性。

2 尺寸精度質(zhì)量控制

2.1 基于測量的尺寸精度控制

車身尺寸數(shù)據(jù)的檢測、尺寸數(shù)據(jù)的采樣和跟蹤是實(shí)現(xiàn)整個(gè)車輛組裝過程的基礎(chǔ)。測量方法確定車身裝配過程監(jiān)控的準(zhǔn)確性和有效性。三坐標(biāo)測量是檢測車身零件子組件和車身框架中重要的檢測方法，具有很高的測量精度和可編程控制功能，已成為國內(nèi)外汽車制造商的重要測試設(shè)備。在三坐標(biāo)測量機(jī)的機(jī)器坐標(biāo)系下，參考點(diǎn)根據(jù)車輛設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置車輛坐標(biāo)系。在車輛坐標(biāo)系中，車身可以劃分為不同的功能區(qū)域，然后在每個(gè)功能分區(qū)中，建立一個(gè)局部坐標(biāo)系，該局部坐標(biāo)系由該分區(qū)的參考點(diǎn)組成。在車輛的組裝過程中，功能尺寸還必須考慮各種組裝零件之間的相對尺寸精度，即功能尺寸。功能尺寸是定義的尺寸，以確保每個(gè)零件、子組件和組件之間的制造尺寸均符合產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求，以確保下一級(jí)別的裝配尺寸的準(zhǔn)確性。

2.2 基于裝配的尺寸精度控制

三坐標(biāo)的測量結(jié)果與裝配偏差不同的原因是因?yàn)樵O(shè)計(jì)偏差、沖壓過程偏差、模具偏差和零件裝配偏差。此時(shí)，重要的是要確保整個(gè)車輛的裝配和功能符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，如果需要穩(wěn)定的偏差，則必須相應(yīng)地調(diào)整定義的測量公差。比如在奧迪Q3生產(chǎn)的早期階段，車間裝配線報(bào)告說，左右尾燈的裝配間隙和平面度不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，三坐標(biāo)測量符合公差標(biāo)準(zhǔn)。差異的原因是由于側(cè)圍外板的沖壓部分的尺寸偏差和側(cè)圍外板組件的全散件組裝部分的焊接變化，考慮到這一點(diǎn)，將尾燈定位參考工具調(diào)整到組件的實(shí)際偏差，以滿足組件尺寸質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并且當(dāng)前的測量偏差超過公差標(biāo)準(zhǔn)要求。這樣，實(shí)際零件尺寸不符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，而尾燈裝配的外觀質(zhì)量是合格的，需要對測量公差標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

2.3 裝配質(zhì)量控制

裝配質(zhì)量又稱為白車身尺寸也是白車身制造過程中的重中之重，白車身是由成千個(gè)零件分總成拼接而成，在這個(gè)過程中由于工裝夾具的磨損程度、零件本身的尺寸偏差、設(shè)備維護(hù)的不及時(shí)，人工操作的不穩(wěn)定性等因素影響，有可能在一個(gè)工序之內(nèi)的工差會(huì)很小，但是由于工差積累會(huì)導(dǎo)致最終焊接出的白車身精度超差嚴(yán)重，影響總裝裝配。白車身可以分為以下幾個(gè)區(qū)域：UB下車身區(qū)域、側(cè)圍區(qū)域、四門兩蓋以及覆蓋件區(qū)域等，每一個(gè)大區(qū)域又分為很多個(gè)小區(qū)域，裝配質(zhì)量需要從每一個(gè)小區(qū)域開始就進(jìn)行嚴(yán)格的把控，確保整車的質(zhì)量精度。

3 結(jié)論

精確的車身尺寸控制可以真正反映汽車制造商的制造水平，這也是汽車生產(chǎn)過程中非常重要的質(zhì)量控制環(huán)節(jié)。通過對車身尺寸精度的質(zhì)量控制，可以及時(shí)識(shí)別制造車身早期階段的一些質(zhì)量問題，促進(jìn)對問題的探索，有效提高制造質(zhì)量并在增強(qiáng)品牌影響力方面發(fā)揮著重要的作用。

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