浅析车身调整线安装工具的应用

梁翠 唐科 黎哲成 牛毅峰 张海峰

摘 要：乘用车外观件与车身的匹配精度，不仅直接影响车身调整线生产节拍，更体现了整车感知质量水平，进而决定了消费者对整车品质的认可度。文章对调整线安装工具的使用进行了研究，利用安装工具的稳定可调性，缩短了员工单台操作时间，保证了外观件与整车的匹配精度，为整车品质提升奠定了基础。

关键词：安装工具；门盖匹配；汽车

中图分类号：U463 文献标识码：A 文章编号：1671-7988（2018）17-248-03

Abstract： The matching precision of passenger cars outer parts with body， not only directly affects the production takt of BIW line， but also reflects the perceived quality level， thus determines the consumer recognition of vehicle quality. The application of installation tools were studied in this paper. Using of the stable controllability of the installation tools， which can shorten single operation time， ensured the matching precision of outer parts with vehicle， and laid a foundation for vehicle quality promotion.

Keywords： Ergonomics； Installation Tools； Matching of Door Parts； Automobile

CLC NO.： U463 Document Code： A Article ID： 1671-7988（2018）17-248-03

前言

隨着汽车行业的迅猛发展，人们生活水平的提高，各汽车公司均面临商转乘的发展。车身作为汽车的四大总成之一，占整车总成本的1/3左右，其更新频度高，技术进步快，外观造型吸引眼球对汽车销售量有极大的影响，因此，乘用车门盖装调在整车感知质量提升上具有重要的作用[1-5]。车身顶盖行李支架、侧门、发动机罩、翼子板等外观件的安装定位一直都是影响整个调整线速的问题，仅凭借员工的工作经验无法确保门盖、行李支架等与白车身的匹配成功率100%，因此，在门盖安装工位后都设有互检工位。针对这些情况，设计了几种安装工具用于现场零件的装配，如：顶盖行李支架安装工具、侧门安装工具、发动机罩安装工具和翼子板安装工具，经过现场生产验证，新型的安装工具可以快速定位门盖，减少后续调整时间，提升生产节拍。

1 行李支架安装工具

行李支架安装工具是CN系列车型特有的零件，其生产工艺为：在车身顶盖上焊接行李支架，然后在行李支架上装配行李托架。行李支架装配图如图1所示。

行李支架在安装工具上用零件型面进行Y向定位，同时采用行李支架本身的螺柱进行X向定位，通过加减垫片进行X向调整，但安装工具无法进行Y向和Z向调整，在车身尺寸状态发生变化时无法通过增减垫片来匹配车身实际状态，导致总装件行李托架孔位挡孔，成为影响总装DR的前位问题。旧-行李支架安装工具如图2所示。

为解决行李支架安装工具中定位块不稳定的问题，团队成员重新确定定位方案进行设计，安装工具主体采用铝合金实心方形型材代替原先的空心45#碳钢方管（壁厚1mm），根据顶盖卡扣的特征，在行李支架安装工具两端设计了独立的定位块，通过调整行李支架定位块的垫片满足XYZ六个方向的尺寸调整。新-行李支架安装工具数模如图3所示。

新的行李支架安装工具的使用，成功的解决了安装工具定位块不稳定、不可调的问题，降低了行李支架和行李托架挡孔问题的发生。新-行李支架安装工具现场使用如图4所示。

2 侧门安装工具

侧门安装工具是车身车间为了提升车门装配一致性而制作的一种辅助工具，安装工具按照设计原理可以分为手提式和手推式两种。下面依次介绍两种安装工具的制作原理和使用现状。

2.1 手提式侧门安装工具

手提式安装工具，利用侧门和侧围上的工艺定位孔之间的相对关系进行定位，采用两个定位销（定位销1、2）和两个限位块来控制侧门和车身的匹配。手提式侧门安装工具如图5所示。

在实际装配侧门过程中，先将安装工具固定在车身侧围的中门框上，限位块确定了安装工具Y向位置，而定位销2（圆形销）确定了X向和Z向位置。实际使用过程中通过增减垫片来微调定位销和限位块的尺寸，使安装工具具有可调节的功能。侧门放置在安装工具上，侧门下边缘的两个限位块保证了侧门Z向装配位置，定位销1（菱形销）与侧门内板工艺孔匹配控制X方向位置。车身与侧门之间使用铰链连接，让车门与车身之间的配合尺寸可调。

手提式安装工具采用铝型材制作，具有操作简单、安装方便、重量轻、强度高的特点，但是需要员工进行手动安放。一般在几种车型小批量柔性生产，或者车门上线本身具有吊具时使用。

2.2 手推式侧门安装小车

针对手提式安装工具需要人工取放的缺点，重新设计制作的手推式安装小车采用完全不同的定位方案，利用三个限位块a确定侧门X方向位置，两个限位块b确定Z向位置，四个尼龙定位块c确定Y向位置。由于定位块c接触侧门外板，无相应的工艺孔定位，所以采用限位块a、b进行辅助定位。手推式侧门安装小车如图6所示。

手推式侧门安装小车需要先将侧门安装到安装工具上，再将安装工具与车身匹配。手推式侧门安装小车上定位销（圆形销）确定X和Z向尺寸调整，两个定位块d与车身侧围外板接触，确定Z向尺寸调整。所有定位块和限位块都配有垫片，使得车门在安装工具上的相对位置和安装工具在车身上的位置均可调。

在单一车型大批量生产，且车门上线没有辅助吊具时采用手推式侧门安装小车。由于安装小车配备万向轮和具有一定刚度的弹簧，虽然整体重量比较大，但是能随调整线一起运动，达到车门走线式安装。在成熟产品的调整线上得到了广泛使用。

3 发动机罩安装工具

根据车身发动机罩的安装特点，利用安装工具上两个定位销与车身上的工艺孔匹配控制X和Y向位置，而定位销的安装面与零件平面贴合限制了Z向。支撑杆卡在前车体上，用以固定安装工具。限位块a控制了发动机罩的X和Z向位置，限位块b控制发动机罩的Y向位置，同时利用两个卡块的转动来固定发动机罩在安装工具上的位置。发动机罩安装工具如图7所示。

发动机罩与车身的匹配是由两个定位销、四个限位块a、两个限位块b共同确定，所有限位块和定位销均可以通过增减垫片来调整发动机罩与车身的配合尺寸。发动机罩安装工具具有原理简单，定位稳定性好，容易调节，发动机罩与左右翼子板配合间隙一致性好的特点，目前已在N系列和CN系列车型上广泛应用。

4 翼子板安装工具

翼子板与车身A柱、前门、发动机罩通过螺栓连接，翼子板的安装将影响多处的配合尺寸，因此翼子板安装工具定位比较复杂，车身翼子板安装工具大多采用悬挂式和支架式。其中悬挂式结构复杂，操作不便，支架式受地面平整度影响，安装后的翼子板与其他零件间隙段差稳定性差。

根据零件的安装顺序，通过两个作用于前车体的定位销来控制安装工具的X和Y向尺寸，而三个作用于前车体不同

平面上的限位螺栓既控制了安装工具的Z向位置，又对安装工具起到稳定的支撑作用。四个尼龙材料的限位块模拟发动机罩边缘的型面，控制翼子板与发动机罩的间隙和段差。调整定位销和限位块的垫片厚度就能改变翼子板与车身匹配的间隙大小，调整限位螺栓即能改变其与车身匹配的段差。翼子板安装工具如图8所示。

翼子板安装工具为左右分体式结构，具有结构简单，体积小，重量轻，便于操作，定位准确，能满足翼子板与车身匹配间隙段差等优点，在车身车间多种车型生产线上普遍使用。

5 结论

调整线上安装工具是车身车间为了保证车身外观件一致性而特制的辅助工具。行李支架安装工具、侧门安装工具、发动机罩安装工具、翼子板安装工具的结构简单，普遍采用定位销和定位块实现XZY三个方向可调，操作轻便，装配稳定性好，有效地解决了调整线上一直以来的线速瓶颈问题，提升了人工操作的便利性，对车身调整线节拍提升和整车感知质量改善奠定了基础。

参考文献

[1] 赵隆议.车门装调工具的选择及应用[J].汽车与配件，2014，15：61-63.

[2] 高建军.轿车白车身门盖尺寸调试与匹配方法探讨[J].企业技术开发，2014，33（22）：26-55.

[3] 吴桂明，廖荣兴.面向车身尾门装配尺寸控制改进探讨[J].中国高新技术企业，2015，327（12）：30-31.

[4] 卢又平.汽车车身门盖匹配探讨[J].裝备制造技术，2017，4：118-128.

[5] 花明，倪威，鲜光斌，罗琳.浅谈白车身后盖匹配整改关键因素的控制[J].模具工业，2016，42（6）：34-39.