提升汽车覆盖件精度实例解析

杨希 康育彰 赵付存

（长城汽车股份有限公司技术中心；河北省汽车工程技术研究中心）

汽车覆盖件是汽车车身制造的关键环节。在实际制造过程中，制件的尺寸形状不可避免的与设计数据出现偏差，在后序冲压件焊接过程中，这些偏差最终会对车身总成尺寸及形状精度产生很大的影响，成为制约车身质量的一个重要因素。对于某些制件的非主要尺寸的偏差，通过适当的调整夹具可以消除对焊接的影响。但是很多情况下，是不能通过调整夹具消除这些影响，即使这些制件可以装入夹内并焊接，但是往往会造成白车身间隙、面差不合格[1-2]。要提高车身精度，冲压覆盖件尺寸必须检验合格才能使用，需要提高冲压制造能力，保证产品的一致性。因此文章以某量产车型右后门内外板精度提升为例，确定制件关键点，分析影响制件精度的因素及其控制方法。

1 制件关键点识别

精度提升前，统计某月制件精度测量数据，右后门内外板及总成精度情况，如图1所示。可以看出制件合格率很低，严重影响白车身焊装精度，冲压单件精度亟待提升。

经过对右后门内外板精度测量数据分析及车身精度问题跟踪记录，得出右后门内外板重点控制区域为4～5 号及 13～15 号测量位置，如图2所示。

2 影响精度因素及控制方法

模具和设备是冲压件成型必不可少的2 个要素，其生产的稳定性直接影响制件品质。另外，冲压车间精度检测工具主要是检具，因此检具也是精度控制的要素。下面从模具、设备及检具3 个方面对影响精度因素进行分析。

2.1 模具控制要点

制件成型后回弹，是影响冲压件尺寸精度的主要因素，也是模具行业的难题。影响制件回弹量的因素有很多，如材料的力学性能（屈服极限、弹性模量）、模具结构（模具间隙、凹模圆角半径）、冲压条件（冲压速度、压边力）以及摩擦因数等。解决制件回弹问题，除了在设计阶段经过数值模拟计算外，实际生产和模具维护时，要尽量稳定回弹的程度。因为影响回弹的因素是客观存在的，所以只能通过后序的弥补消除回弹对产品质量的影响[3]。

本例中右后门内板特点是拉延深度深，生产中制件容易起皱、开裂。主要原因是模具在压件过程中，压件随着数量的增加，模具表面温度上升，状态发生变化，造成品质问题较多。为了消除不良，必须调整工艺参数以满足生产，拉延序/整形序的闭合高度降低、液压垫的压力增大，会加大拉延深度及整形程度，消除起皱；反之，闭合高度增大、液压垫的压力降低，会减小拉延深度及整形程度，消除开裂。工艺参数（气垫/液压垫压力、顶杆行程、闭合高度）的调整，会影响上下模间的贴合度，从而影响制件的整形程度及翻边程度。

一般汽车外覆盖件及相应内板件品质要求较高，为保证生产的稳定性，每批次生产数量尽量不超过800 ～1 000 件。

2.2 设备控制要点

压力机滑块平行度与垂直度直接影响冲压件精度，尤其是拉延、翻边及整形工序。平行度测量方法是滑块到下死点，依据公式0.02+0.1L/1 000 计算，一般拉延工序左右≤0.5 mm，前后≤0.25 mm；翻边/整形工序左右≤0.46 mm，前后≤0.24 mm。

另外，对于拉延深且成型面积大的冲压件，选择液压设备稳定性更高。重点控制的制件最好固定在同一生产线生产，避免由于设备变换使冲压件质量受到影响。

2.3 检具控制要点

冲压件发生产品设变后，应判定检具是否还适用，在实际生产中，检具的更新往往落后产品，导致精度检测数据失效。

检具日常维护也是非常重要的，每月应点检1 次并制定维护保养计划。另外，定期使用三坐标进行测量、校准，校准周期一般为2年1 次。长度超过1.5 m 的检具，在中间加支撑架，防止长时间放置导致检具变形。

检具因其操作简单、测量直观及成本低，在冲压车间应用较广泛，但是也有其局限性，对于右后门外板这种回弹量较大的制件在测量时，往往不能平稳放置，需要夹头进行定位，这样得到的精度数据就会有偏差，分析价值不大。三坐标测量仪就能解决这些问题，并且测量的数据更加准确，能够进行复杂的分析。但是由于成本较高，一般汽车制造厂主要用三坐标测量仪测量车身精度，对于冲压件检测应用并不广泛[4]。

除了对上述3 个方面的重点控制外，生产过程中制件装筐及物流转运也应该进行控制，如右后门内板是将3 个制件叠加在一起后，放入工装筐的同一卡槽中，这种存放方式对于敏感和易变形冲压件是不合理的。经过对右后门内板验证，装筐前后冲压件尺寸发生了变化。

3 建立精度控制流程

冲压件尺寸偏差是不可避免的，关键是建立制件精度控制流程，把监控冲压件精度纳入日常质量管理范畴中。冲压件尺寸精度出现异常后提前应对，防止问题流入后序。

经过对右后门内外板精度提升，流程总结归纳如下：同批次冲压件检测首、中、末3 件，精度数据录入数据库，技术人员进行监控并记录异常数据，同时与焊装技术员共同验证异常制件。确定影响车身精度因素后，对冲压件重点部位分析、整改，再次验证效果，合格后将检测数据和整改过程录入数据库，便于后期查询。

经过对右后门内外板及总成精度的持续跟踪整改，精度提升情况，如图3所示。

4 结论

汽车覆盖件精度直接影响整车匹配，是提升车身精度的重要组成部分。影响精度因素是多方面的，过程中也存在很多困难，关键是识别重点制件并明确整改区域，根据具体情况分析发生原因和整改措施。每个冲压件精度提升的具体措施不是完全相同的，但是解决的思路是一样的，并且要有完整的精度管理流程进行持续监控，最终才能实现有效的过程控制。