白车身车门装配质量分析与控制研究

摘 要：白车身车门的装配问题，是影响车辆外观质量的重要内容之一，在整车的装备工作中占据十分重要的地位，尤其是白车身与车门的匹配问题，会对整车的美观性以及车辆性能产生直接影响。为此，本文主要对白车身车门装配质量分析与控制过程进行了研究，希望可以进一步提升白车身车门的装配效果，提高整车的性能。

关键词：白车身;车门;制造尺寸;装配夹具;焊接变形;装配工艺;在线测量

引言：

白车身车门的装配质量是保证整车外观质量的重要载体，直接影响车辆的外观和整体性能，对汽车的品牌形象起到重要作用。所以，在白车身车门装配的过程中，要加强相应的质量分析与控制，以此全面提高白车身的外观质量以及整车的性能。需要装配人员对装配过程有一个清晰的认识，分析装配质量问题并做出相应的处理，为白车身车门的装配质量提供保障。

一、白车身制造尺寸控制

在现有的车辆制造工艺条件下，大多数的白车身都是由0.7-1.0mm厚度的薄板零部件经过冲压处理后焊接装配而成的，这些冲压零部件普遍具有尺寸大、刚性差等特点，使得白车身本身产生了一定的柔性，白车身会发生一些比较复杂的微变形，对白车身的外观质量造成一定影响[1]。所以，白车身冲压零部件的尺寸偏差会对白车身的整车焊接尺寸造成直接影响，而冲压零部件的尺寸精度又是由模具的结构设计和精度所决定的，需要从冲压件形面精度、边线精度、孔径精度以及冲压件的回弹四等方面考虑，同时由于车身公差累计的原因，车身部件匹配位置容易造成尺寸超差，故前期尺寸设计时应该考虑车身定位基准一致性及部分零部件公差偏置，加强对白车身制造尺寸的偏差控制。

二、白车身装配夹具控制

焊装夹具作为薄板冲压件焊接装配过程中使用的主要工具，通常由夹具BASE板、支持夹紧设备、定位装置以及辅助构件四部分组成。焊装夹具在白车身装配的过程中，需要使用夹具上的定位销、定位面以及夹紧臂等构件实现对白车身需要装配的零部件定位，以此保证各装配零部件的定位精准和夹紧，不让零部件的位置出现异动偏差，从而提高白车身的焊接尺寸精度[2]。但是，由于夹具在使用的过程中会出现一定程度的定位销及基准块磨损、松动、偏移等，使得白车身零部件在装配过程中出现焊接位置的偏移，影响白车身的装配质量。因此，夹具管控必须要从夹具前期定位选取、结构设计、后期夹具日常精度管理以及维护等方面去实现全面控制。

夹具定位选取的时候，第一原则必须保证模、夹、检定位一致性，既要保证零部件的定位准确，又要保证零部件的取放和焊接方便，所以通常选择冲压零部件上的定位孔、工艺孔等作为夹具定位基准，并且尽量选择平面作为基准面。另外，由于车身件普遍刚性差，夹具基准块设计时一般不会参考2销3块定位原理，而是运用2销N块定位，充分保证零部件的定位稳定。

夹具结构设计中，第一原则是尽可能应用标准件，避免使用异形结构块，一方面能减少加工误差，另一方面便于后期更换及备件管理，夹具结构评审时针对大型复杂结构必须进行力矩校核，避免设计多级翻转机构，能设计成固定结构绝对不设计成翻转或伸缩结构。

夹具日常精度管理以及维护是夹具管理最重要一方面，首先针对夹具精度管理，当车身精度已经调试稳定合格后，必须针对夹具进行全数标定，后续将以这一份数据进行日常管理。通常按岗位重要性将夹具分为A/B级进行分类管理，对A/B类夹具进行日常测量维护，对超差位置进行分析级修正。而对夹具维护中，现场主要是开展针对性的TPM，对夹具灰尘、焊渣、夹具块定位块磨损松动等进行实时的监测和反馈，及时进行更换和维修，保证其精度不受影响。

三、白车身焊接变形控制

使用不同的焊接方法、焊接顺序以及焊缝结构形状等，都会导致白车门出现不同程度的焊接变形，会对车身的尺寸精度、零部件的转配精度以及整车的承载性能造成影响。所以，为了保证白车身的装配质量，需要在白车身焊接的过程中，根据车身的具体情况和焊接工艺特点，选择合理的焊接方式和工艺，以此控制白车身的焊接变形，提高白车身的装配质量[3]。

电阻点焊由于具有加热集中、热影响范围小、热变形少及易实现自动化等优势常用于白车身焊接，但由于车身板件薄、结构复杂、点焊数量多，焊接变形不可完全避免，为了减少焊接变形，在前期设计中，对于焊点的设计规划尤为重要，尤其对于点定夹具，其焊点数量位置设计决定了焊接变形的大小，好的焊点规划能保证点定完的零件具有尺寸稳定性，不易受零件、焊点轨迹变化等影响，同时日常管理中对于焊枪姿态、零件间间隙、夹具定位稳定性也需进行监控管理，然后针对一些由于设计中无法避免的焊接变形，为了控制焊接变形，通常会使用预变形的工艺方法，在焊接前对焊接件进行反方向的预变形，以此抵消焊接变形带来了装配质量影响。另外，在对白车身进行焊接之前，可以对焊接件施加外部刚性力进行约束，保证白车身在焊接过程中不会产生自由形变，有效防止焊接件产生残余变形。

四、车门装配工艺选取

车门是白车身的重要组成部件，对于车辆乘员的舒适性和安全性的影响最大，车门的装配应该具有密封性，同时要保证车门具有一定的刚度和强度，保障乘员的行车安全，并且要防治车门开关困难问题的发生。车门的装配工艺对于车门的装配质量、生产效率具有重要影响，也是车门装配生产的主要依据，应该得到重点的关注[4]。

车门装配的过程一般需要经过多个工位、多个程序完成，车门装配设计主要有两个要点，车门铰链如何安装至车门及车门如何安装至车身，目前车企对于车门装配主要可以分为两大类，其各有优缺点，第一种装配工艺是采用自定位铰链，其优点在于不用导入铰链安装工装、铰链价格便宜、安装工艺简单易操作，其缺点在于对车身精度要求高，车身精度超差车门间隙面差难以通过返修弥补，设计容错性差;第二种装配工艺是采用型钢铰链，其优点在于对车身精度容错性强，车身精度波动，可以通过铰链工装调整保证车门间隙断差，同时由于其尺寸链短，在同等条件下，其做到的车门间隙面差精度是高于自定位铰链，其缺点在于需要导入铰链工装、铰链价格贵、工艺规划复杂、人员操作工时多。故在车门装配工艺选取上，需要充分考虑工程的品质保证能力，合理的评估工艺的可行性。

五、车门装配尺寸监控

车门装配作为整车装配中的重要环节之一，其好坏直接影响了顾客对该车的第一印象，为了保证车门装配尺寸，前期设计时，将车身间隙面差匹配点加入在线测量监控中进行100%测量，通过尺寸链分析确定相对尺寸的监控，趋势化管理，精度超差时，在线实时报警停止，做到自働化止呼待，实现三不原则，同时在线测量对车门装配精度偏差解析提供大数据支持及监控。同时车门装配完后，要对车门间隙面差进行全面的检查及反馈，以此保证装配匹配性，保证整车的外观质量以及性能。

综上所述，白车身车门的装配质量分析与控制是影响车辆外观质量和使用性能的关键所在，需要從车身尺寸控制、夹具设计、焊接变形控制、装配工艺选取、装配尺寸监控等多个方面入手，加强对白车身车门装配质量的控制，提高车辆的整体质量。

参考文献：

[1]庞禄.白车身车门装配质量分析与控制[D].天津大学，2015.

[2]刘建，张思博，于伟，等.白车身车门装配工艺方法及控制手段研究[J].中国设备工程，2017（20）：209-210.

[3]马彬彬.白车身及车门性能开发关键技术研究与应用[D].合肥工业大学， 2015.

[4]徐文欢，谢添，牛玮，等.车门关闭力在白车身生产过程中的优化与控制[J]. 汽车零部件，2018（1）：65-70.

作者简介：何斌（1993—12），男，汉，江西，助理工程师，本科，广汽新能源汽车有限公司，汽车制造，511400。