面向车身尾门装配尺寸控制改进探讨

吴桂明　廖荣兴

摘要：汽车车身尾门尺寸配合作为覆盖件的直观感知质量区，直接影响客户对整车外观质量的评价。控制好车身尾门装配尺寸，需从产品、工装、工艺设计，PFMEA，PCP及安装工具使用，员工操作人机工程等展开。文章以车身尾门装配尺寸控制为方向，阐述其控制和改进的方向，为现行产品及后续产品开发提供参考。

关键词：汽车车身；尾门装配尺寸；尺寸控制；尾门铰链；覆盖件 文献标识码：A

中图分类号：U463 文章编号：1009-2374（2015）12-0030-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.12.015

车身尾门装配尺寸控制作为车身覆盖件尺寸控制的重点及难点之一，涉及到从产品、工装、工艺设计输入，到PFMEA、过程控制计划、标准化的控制输出，确保每一环节的一致性，从而达到控制车身尾门装配尺寸的要求。

目前车身尾门装配尺寸控制方式主要为控制铰链安装点、尾门包边尺寸、尾门框尺寸为主，在铰链及铰链工装的设计方式、侧围工装设计方式、安装工具制作及使用、过程控制计划实施方面较为欠缺。本文在对车身尾门装配尺寸控制现状调查及尺寸控制原理的基础上，对车身尾门装配尺寸控制进行改进和完善。

1 车身尾门装配尺寸控制基础知识

车身尾门装配尺寸控制由铰链安装点、尾门包边轮廓尺寸、尾门框尺寸、安装工具使用组成，在该组成部分往外延伸为铰链的设计原理、工装定位夹紧原理、尾门包边尺寸控制、侧围及总拼工装设计原理、安装工具设计方式。以上的设计及控制方式一致性直接影响尾门装配尺寸配合质量。

尾门装配工艺过程：安装尾门总成铰链→安装尾门安装工具→安装尾门总成→调整及测量配合尺寸→打扭力。

2 目前尾门装配尺寸控制现状

以CN200车型尾门装配尺寸控制为例，从产品设计、工装设计、工具制作及PFMEA和PCP阐述CN200车型尾门装配尺寸保证上存在的不足。

2.1 CN200尾门铰链及工装设计

从CN200尾门铰链设计图纸可以看出，铰链的两侧轮廓设计公差为未注公差，即+/-2mm，但CN200铰链的工装设计却选择了未注公差的轮廓作为定位点，如图1所示：

通过对设计图纸要求及工装设计的对比，产品轮廓存在4mm可变量，相应体现在工装的波动量也存在4mm，表现出来的失效模式为两种：铰链无法安装在工装上、安装到工装的Y向存在波动。

2.2 CN200尾门装配尺寸控制要求

从尾门装配到白车身的原理可看出，尾门装配控制主要由铰链高度一致性及Y向一致性保证（尾门框尺寸由侧围及总拼主夹具控制）。目前CN200尾门铰链安装工装的设计不能保证尾门铰链安装高度的稳定性和一致性。对铰链工装的安装方式确认，工装设计方式不能保证铰链的Z向稳定性，表现的失效模式为左右铰链高度不一致且不稳定，尾门装配到白车身的配合尺寸状态为一边高一边低的倾斜状态（尾门扭角）。

2.3 CN200尾门安装工具

尾门安装工具安装在顶盖及侧围，保证尾门与顶盖的X向配合要求、尾门与侧围的Y向配合要求（Z向配合要求由铰链高度一致性和稳定性保证），故安装工具的制作重点在于确保X向、Y向的稳定性、可操作性、可调性，X向、Y向安装工具点如图2所示：

其中，X向安装工具的限位块为普通材料，易磨损，可维护性差；同时，X向限位块没有精确轴套，可调性和精确度相对也较差。总的来说，X向限位块由于其材质所造成稳定性及可操作性相对欠缺。Y向安装工具中有两个定位销，加上安装工具都安装在同一钣金本体件上，所以保障了定位的自由度以及波动。但同时，也因为是普通材料易磨损，可维护性差，没有精确轴套，可调性和精确度相对较差。

从对安装工具的制作方式看，安装需在制作材料和精确限位方面做改进。

2.4 CN200尾门尺寸检测PCP要求

目前CN200尾门装配尺寸检测控制要求在工艺设计、IPQS均未体现，如使用胶塞垫、锁扣垫等，导致过程装配尺寸检测方式与工艺、IPQS要求缺乏一致性。

3 车身尾门装配尺寸控制改进

通过对CN200尾门装配尺寸控制现状的调查及结合其他车型现有的改进方式，在综合分析产品设计、工装工艺设计、工具制作及过程控制等方面，尾门装配尺寸控制可以在以下七个方面进行改进：

3.1 尾门铰链工装设计改进

以铰链螺栓为定位点，保持与产品图纸的一致性，提高定位稳定性，同时以保证铰链高度方式设计工装定位及夹紧。如图3为CN112尾门铰链的工装设计。

3.2 测量一致性保证

在装配工艺、检测标准定义尺寸检测方式及要求，保证上下工序检测的一致性和准确性。

3.3 建立侧围总成的侧围外板与D柱相对尺寸的过程控制

侧围外板与D柱相对尺寸的稳定性是保证侧围总成与下车体配合尺寸稳定的基础，如该相对尺寸变化了，直接体现在尾门框尺寸出现扭角。

通过建立样灯尺寸的方式或开口检具，在每班次计划性地测量侧围总成尾灯罩处的尺寸，以监控尾门框尺寸的状态，确保稳定性。

3.4 安装工具的改进

改进安装工具的限位块材料，减少磨损，确保限位块的可维护性。同时对限位要求高的区域增加轴套，保证限位块精确性。

3.5 建立关键工装的CMM数据监控

在已有的工装TPM基础上，定义关键工装，建立关键工装的CMM数据监控频次及报警方式，确保工装及时报警和维护，保证工装的稳定性。

3.6 操作控制改进

（1）建立安装工具使用过程中出现变异的报警。尾门总成装配为自由状态下装配，当尾门出现在安装工具上有卡滞或装不到位时，报警升级；（2）使用总装装锁扣方式调整车身尾门装配尺寸，保证车身与总装调整方式的一致性。

3.7 车间技术人员设计改进能力培养

培养车间部分技术人员具备更改工装设计的能力，同时具备使用2D、3D软件能力。现有产品工装设计不合理时，车间技术人员具备能力改进工装，确保问题改进或解决的快速响应。

4 结语

在以上的阐述中描述了我们公司在车身尾门装配尺寸控制方面的现状及改进方向，同时结合其他现有车型的改进方式，总结车身尾门装配尺寸控制在产品设计、工艺工装设计、安装工具制作、过程控制及人员操作方面的改进，为后续车型的开发提供尾门尺寸控制方面的参考和借鉴。

参考文献

[1] 闻邦椿.机械设计手册[M].北京：机械工业出版社，2010.

[2] 刘征.白车身尺寸工程概述[J].企业科技与发展，2012，（13）.

作者简介：吴桂明（1976-），男，广西博白人，上汽通用五菱汽车股份有限公司助理工程师，研究方向：白车身尺寸控制、车身质量问题解决、质量持续改进等。

（责任编辑：周 琼）