浅析底盘平台样车试制焊接技术研究

张 龙

（安徽江淮汽车集团股份集团有限，安徽 合肥 230601）

浅析底盘平台样车试制焊接技术研究

张 龙

（安徽江淮汽车集团股份集团有限，安徽 合肥 230601）

通过识别车身及零部件的关键控制尺寸，优化车身及零部件试制种类和方法，利用尺寸约束及工装控制尺寸精度，满足各种试验样车测试需求。

车身；零部件；尺寸控制

CLC NO.: S220.6 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)11-65-02

1 关键尺寸识别

1.1 车身关键尺寸识别

通过对底盘设计方案分析，确认车身关键孔位尺寸，特别是车身设计变更的关键孔位，经过公差分析优化为功能尺寸，作为车身试制的关键尺寸。

1.2 关键零部件识别

通过对底盘设计方案分析，确认车身关键零部件，特别是设计变更的悬架零部件，通过对零部件本身的特征尺寸进行优化分析，作为零部件试制的关键尺寸。

结合车身及零部件试制工夹具、识别车身及零部件试制的关键工序，对关键工序及关键尺寸进行控制，对于无法控制及无工装夹具控制的工序，通过制作辅助定位工装来实现关键尺寸的控制。

2 样车的试制

2.1 样车车身试制方法

样车试制根据底盘样车验证需求不同，有不同的试制种类及方法：整车轴距/轮距变化、整车高度变化、发舱布置空间变化、不同类型车身的嫁接、分体式车身的试制。

整车轴距/轮距变化，主要验证底盘K＆C性能、阻力测试、悬架综合性能测试等；车身试制主要利用悬架关键孔位作为关键尺寸进行控制，开发相应的柔性工装及定位工装等方式予以保障，试制过程为保证整车强度，主要利用等强替补法、零间隙贴合法、对称填塞塞焊法、加强补强法，对试制车身强度进行补强作业；整车高度变化，主要验证整车内室空间布置、整车操作稳定性。

发舱布置空间变化，验证发动机舱布置空间、样车进行动力匹配性及经济性分析，主要涉及纵梁、翼子板、大盖的尺寸变化，发舱纵梁变化利用45度斜切割技术、等强替补法等予以保障。

不同类型车身嫁接，验证整车内饰、悬架综合性能及K＆C性能；截取不同类型车身前后悬架硬点位置进行整车拼接，对车身悬架安装点位置，利用8点定位法，开发相应定位约束工装，进行尺寸控制，确保整车关键尺寸精度。

分体式车身试制，即整车底盘、侧围采用独立试制方案进行不同步试制，最终利用工装夹具进行整车拼接。

2.2 样车车身试制精度控制

样车车身试制过程整车尺寸精度受到先期车身定位基准控制，试制过程基准尺寸控制、防变形控制以及后期尺寸校核影响。

2.2.1 车身定位基准

车身定位基准主要保证整车试制过程尺寸的稳定性；车身定位基准主要有夹具位置调校、车身位置调校及车身8点定位控制；

夹具位置调校：调校夹具主要保证车身改制的纵向、横向移动方向与夹具的移动方向一致；具体调校有2点要求；①、直线度调校：调校夹具上的两条直线，便于后期车身与夹具位置调校有相对的基准；②、横向滑块的间距调校：利用一个固定尺寸的套管放在两横向滑块之间固定，便于后期样车车身加长/缩短的尺寸控制；

车身位置调校：为了使车身加长/加宽/缩短/缩窄等改制需求移动的X/Y轴线与夹具移动的X/Y轴线一致，需要对车身在夹具的平行性进行调校；①、X/Y轴调校：利用夹具上两条平行的直线，将基准孔均匀的分布在两条平行线左右，使车身相对夹具平行；②、Z轴调校：利用数模提取基准孔的Z轴相对落差，制作定位支持杆，对车身高度进行调校，使车身相对夹具在同一水平面上；

车身8点定位法：利用车身底板纵梁上的8个对称孔，孔位分布原则：①、基准孔要有足够的强度，能承担车身的重量而不变形；②、基准孔选择为偶数，最好左/右对称，且分布在车身的底盘边缘；③、基准孔尺寸不宜过小；④、基准孔选择要考虑车身的切割线分布，基准孔分布在切割线的两端，且能保证车身切割后的平衡性；⑤、基准孔所在平面尽量是平面；

2.2.2 试制过程基准尺寸控制及尺寸校核

样车在试制过程需要经过切割、拼装、焊接固定过程，切割后的车身由于本身存在一定的内应力，很容易产生整车局部变形和焊接变形；所以整车试制过程基准尺寸控制有基准线约束、车身钢结构固化约束、工装夹具约束及尺寸校核；

基准线约束：车身是个多元化组合的立体空间，改制过程会破坏车身的整体性，导致车身在立体空间产生扭曲变形，所以车身改制要从空间三维方向对车身左右两侧进行对称约束控制；

车身钢结构固化约束：防止车身车身切割后变形及焊接变形；钢结构固化约束分布在整车切割线两端；

工装夹具约束：针对车身主要关键孔位，例如车身前、后悬架系统各主要附件的安装孔位在车身改制过程中，制作一些改制工装夹具对关键空位进行尺寸精度约束；

尺寸校核：车身试制过程尺寸控制主要对现场所选取的基准进行测量、调整及确认三个大部分；尺寸测量，需要利用工量器具对选取的基准在改制前后的尺寸进行测量，有横向尺寸测量法、纵向尺寸测量法、对角尺寸测量法，确保车身改制前后在空间上尺寸相对精准及为后期尺寸调整作依据； 尺寸调整，利用对角交叉及自制的简易夹具对车身变形而导致的尺寸误差进行校正，使车身尺寸满足技术要求；

3 零部件试制

零部件试制主要针对设计变更的零部件，在模具还没有开发到位的情况下进行手工样件改制，提前装车，验证零部件设计方案的可行性，为后期整改提高依据，可以节约研发成本；

零部件试制的主要技术要求：①、零部件的尺寸精度、②、零部件的强度、③旋转零件的同轴度；

零部件的试制方法：零部件根据结结构不同及改制需求不同，需要用不同的改制方法，控制改制件的质量、精度、强度及安全性；常用的零部件试制方法类型主要有：镶嵌法、衬套法、对接法、衬垫法、孔位法、错位法；

4 车身及零部件试制强度控制

车身及零部件试制强度控制主要从结构、材料、工艺等方面进行综合考虑。确保完全满足3万公里可靠性试验测试，而且过程无明显缺陷；

4.1 结构分析

整车及零部件试制后为保证车身及零部件的强度，需要利用钣金件将车身及零部件连接固定，钣金件与车身及零部件的切口断面形状一致，钣金件与车身及零部件的断面要求无缝搭接；

4.2 材料分析

考虑样车测试试验道路环境的复杂性和不确定性，要求车身试制过程中选择合理的材料，对不同的部位应规范材料的种类和厚度；所选取的材料尽量与原车身及零部件的材料一致；

4.3 试制工艺分析

合理的试制工艺可有效减小车身及零部件试制焊接变形。

样车车身试制主要采用CO2保护焊技术，容易引起焊接变形和焊接应力集中。对称焊缝可有效抵消焊接变形，分段法、塞焊法可以有效避免焊接热影响区过大而导致焊接应力集中，削弱焊接强度。

5 总结

通过对不同类型车身及不同车身零部件的试制，选择不同的工艺参数、材料和改制结构，确保车身及零部件的试制强度。功能尺寸通过基准约束、工装控制及选择合理的定位方式确保车身试制精度。以上此类方法已经在轿车平台、SUV平台、MPV平台上试制，并完成相关性能测试，完全满足试验需求。

[1] 姜进京.浅谈 BIW 的焊接边设计[J].中国汽车工程学会年会论文集,2009年,P1167-P1169

[2] 邱葭菲.汽车车架C02气体保护焊焊接工艺设计及变形的控制[J].焊接技术,2003年12月,第32卷,第6期,P53.

[3] 方洪渊主编. 焊接结构学.[M]机械工业出版社,2009,P125.

Chassis Prototype Trial-manufacture Technology Research And Application

Zhang Long
( Anhui Jianghuai Automobile group Co. Ltd., Anhui Hefei 230601 )

By identifying key control size,body and parts of body and parts manufacture kinds and optimization method for using the size constraint and dimension accuracy of equipment control and can meet the needs of all kinds of test prototype testing.

automobile body; parts; size control

S220.6

：A

：1671-7988 (2017)11-65-02

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.11.023

张龙，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司。