白车身门盖生产线质量控制研究
2020-03-02吕业成
吕业成
摘 要:门盖总成是白车身的重要组成部分,属于相对独立的部分,相比于其他区域的白车身分总成,门盖在生产制造有自身独特的特点,白车身门盖属于外覆盖件,其外观表面质量要求非常严格,关乎到用户体验;门盖总成生产过程中的涂胶质量和包边质量的好坏直接影响到门盖产品的最终质量。本文主要从外观表面质量的控制、涂胶质量控制、包边质量控制三个方面进行阐述。
关键词:白车身门盖 外观质量 涂胶质量 包边质量
Research on the Quality Control of the Body-in-White Door Cover Production Line
Lu Yecheng
Abstract:The door cover assembly is an important part of the body-in-white, which is a relatively independent part. Compared with the body-in-white sub-assemblies in other areas, the door cover has its own unique characteristics in production, and the body-in-white door cover belongs to the outer cover, whose appearance and surface quality of the parts are very strict, which is related to the user experience; the quality of the glue and the edge quality in the production process of the door cover assembly directly affects the final quality of the door cover product. This article mainly elaborates from three aspects: control of appearance and surface quality, quality control of glue coating, and quality control of edging.
Key words:white body door cover, appearance quality, gluing quality, hemming quality
衡量車辆好坏的重要指标就是车身的密封、防腐以及减震,涂胶质量控制、包边质量控制以及总成尺寸控制等均会影响车身质量,其中常见的包边方式有两种,即包边模包边和滚边包边。伴随汽车业务的不断增多,同时车型和汽车配置也在不断创新,因此,对车身的整体效果提出了严格的要求,严格控制车身的整体效果对汽车行业的发展有重要意义。
1 外观表面质量的控制
1.1 内外板冲压单件外板表面质量控制
通过对冲压工艺设计时参考以往车型问题,对生产现场问题的处理方法进行经验积累,并将生产经验与CAE分析相结合。利用软件模拟技术对工艺补偿,充分进行成形性分析,分析结果往往达不到工艺设计要求,就会产生表面质量问题。因此,在工艺设计阶段提出合理的建议和预防措施,制定出合理的工艺处理的最佳方法。
冲压件生产过程中,除了要按标准作业指导书进行作业以外,过程中的检测工作要及时进行,要做好首、中、末检查,保证生产设备出现问题时能够及时发现进行调整。
1.2 过程保存和运输
冲压单件和总成生产以后,需要制作合适的工位器具对内、外板单件和总成进行存放和运输,并对局部位置做好防护措施, 防止因磕碰或存放时的受力不均导致板件变形。
1.3 内板总成焊接过程对焊点处理
焊接外观缺陷主要包括毛刺、飞溅、焊点压痕、焊点变形、过烧及烧穿等内容,对于外覆盖件的门盖产品,其外观表面质量尤其重要,需要将这些焊接外观缺陷程度降到最低,对于毛刺、飞溅、过烧和烧穿这些焊接缺陷,需要不断优化焊接参数来解决;对于焊点压痕的处理,通常是采用平电极和电极垫板技术,保障焊钳和工件均匀有效接触,既保证了车身质量强度,也保证了白车身良好的外观质量;对于焊点变形,则是需要调整焊接姿态,尽量满足焊枪电极臂垂直于工件[1]。
1.4 焊装夹具设计考虑
在焊装夹具设计中,与外板接触的定位块,采用聚氨酯或软质尼龙块材质,防止定位块对外板形成压印;定位外板的吸盘,采用底托形式,对外板提供支撑力,防止外板变形。
2 涂胶质量控制
2.1 影响涂胶质量的因素
门盖产品广泛应用的两类胶水分别是包边胶和减震胶,胶水的两个关键参数是胶水用量和胶水的位置度,他们都会影响总成质量。
涂胶缺陷导致门盖产品质量的问题有:①包边胶胶量不足,包边后内外板之间产生窜动;②减震胶胶量不足,车辆在行驶过程中,内外板之间产生碰撞或摩擦,产生异响;③包边胶涂胶不合理,烘烤后会产生气泡,油漆后产生流挂;④减震胶涂胶不合理,烘烤后胶水容易拉凹外板形成凹坑。
2.2 涂胶质量控制措施
对于胶水用量和胶水位置不稳定问题导致的质量缺陷,可使用机器人配合胶水定量机自动涂胶,同时使用涂胶检测设备,对涂胶过程实时监控,发现胶水用量或位置异常及时反馈控制系统,控制系统及时通知生产质量控制人员,有效控制胶水质量;对于烘烤后产生气泡、油漆后产生流挂质量缺陷,则需要通过实验验证出最佳涂胶工艺参数,然后更新涂胶工艺卡,按照新的涂胶工艺实施涂胶。
门盖产品使用的胶量较大,而且胶水对总成质量影响较大,手动涂胶因控制精度低不适合,推荐机器人涂胶形式,机器人配合涂胶定量机可以精确控制涂胶量,而且重复精度高,适合门盖产品涂胶[2]。
3 包边质量控制
目前主机厂主流的两种包边形式是包边模包边和滚边包边,两种包边形式有各自的特点,如表1所示,但两种包边后的总成质量要求是一致的[3]。
3.1 影响包边质量的因素及控制办法
常见的包边质量缺陷有包边表面形状缺陷、包边开裂、包边起皱、包边尺寸(轮廓和面差)不合格以及包边不实等问题。
对于包边表面形状缺陷问题,主要体现为表面凸起和表面凹陷两种情况(见图1和图2),表面凸起产生的原因主要是由于外板来料有凸起或者内板切边有毛刺,导致包边后在包边面上形成凸起,解决的措施就实要控制单件来料表面质量;表面凹陷一般出现在临近包边面且没有内板支撑的区域,产生的原因主要有两点:一是外板来料本身自带凹陷,二是内板切边与外板翻边之间间隙过小,在预包边过程中外板翻边就会碰到门内板边缘,使外板翻边弯曲受到限制,外板表面材料受到拉力作用,会产生刚性较差的形状面,进而形成表面凹陷[4]。
对于外板来料本身的缺陷,可以通过研配外板单件模具,得到有效控制;内板切邊与外板翻边之间间隙通常要保证1.5-2.2mm(见图3),才能避免预包边过程中,内板挤压外板。
对于包边开裂、起皱问题,通常发生在包边件的拐角或曲率变化比较大的位置,出现的原因主要是由于包边前后材料的发生急剧变化而引起的[5]。针对此类缺陷解决方法就是在外板冲压件拐角或曲率变化比较大的位置的外板翻边上开包 边工艺缺口。
对于包边尺寸不合格问题,主要是指包边面轮廓和面差两个问题,将包边后的门盖总成放入检具中,通过塞尺和百分表查找出包边面轮廓和型面尺寸的异常区域,针对异常的轮廓和面差区域,给出相应的整改措施。对于包边模包边,对于异常区域的轮廓和面差区域,通过对包边模具修模来实现;对于滚边包边,轮廓的修正是通过调整滚轮的角度和滚边轨迹实现的,面差的修正是通过滚边压力和滚边顺序的调整来实现的。无论对于包边模包边还是滚边包边,对于轮廓的的修正,优先考虑通过调整内外板合拼的相对位置来解决,此种方式操作简单,即使不成功,恢复起来也十分方便,但不是适用所有情况,具体问题还需具体分析。
对于包边不实问题,主要有包边不实和包边不平整两个问题。包边不实,即包边完成后内外板存在间隙,可以通过塞尺可以检测包边间隙大小,一般包边间隙不超过0.05mm,超过就会出现内板在外板内窜动的现象。包边不平整,是指包边间隙不均匀,局部紧局部松,导致在包边面上形成波浪[6]。包边不实产生的原因和解决方式,两种包边形式有所不同,对于包边模包边,主要是由于终包边时,包边镶块、工件与下模型面间隙不一致导致的,解决的方法就是工件研配镶块和模具型面,最终保证型面的一致性;对于滚边包边,主要是由于终包边时,滚边压力不均匀导致的,解决的方法调整合适的滚边压力,保证包边厚度均匀。
4 结束语
现阶段中国汽车工业得到了显著的发展,汽车市场越来越成熟,对于汽车行业来说需要提升汽车工业的自动化程度、柔性化程度以及生产效率。机器人技术以及工业控制技持续进步,使得机器人在汽车工业行业得到了广泛的使用,在焊装白车身时,一般会选择工业机器人来取代人工来开展各种焊接工作,从国内外白车身焊接线规划设计实际状况的角度出发,针对白车身柔性焊接生产工艺规划和整体布局进行了分析,主要总结出以下三点内容:(1)整车质量水平受到白车身焊接质量水平影响;(2)现阶段,我国汽车厂衡量和考核白车身焊接质量的指标主要包括:装外观缺陷扣分、几何尺寸质量水平以及焊点强度质量水平三项,大部分使用隔离方式,也会使用在线检查方式的,如发现汽车焊接质量问题应及时改正,现代汽车发展的种类和节奏已经无法通过效率性和及时性来满足;(3)正确处理效益、成本以及质量的关系,保证焊接质量和市场需求良好匹配,把优质质量融入进最大化市场效益中,这些问题也是车身焊接专业人员应该充分考虑的。
参考文献:
[1]汤斌根.通过机器人焊接生产线优化汽车座椅骨架焊接工艺[J].时代汽车,2018(12):106-109.
[2]闫语馨.汽车车身涂装工艺及其质量控制研究[J].内燃机与配件,2019(03):105-106.
[3]许三山.汽车门盖包边工艺要求及质量控制[J].锻造与冲压,2020(10):52-55.
[4]潘远安,韩菂,邵奇,遇超,赵烨,宋岩,高硕遥.车门水切包边质量缺陷分析与改善建议[J].锻压技术,2019,44(09):93-99.
[5]高丹丹.试制汽车门盖包边工艺及包边质量控制[J].时代汽车,2019(12):109-110.
[6]杨珂.车门腰线部位滚压包边质量控制方法研究[D].上海交通大学,2019.