白车身匹配调试方法

2020-11-09谢小凯

汽车零部件 2020年10期

谢小凯

(广汽新能源汽车有限公司，广东广州 511400)

0 引言

白车身是支撑整车的主体，白车体尺寸精度的好坏，将直接影响汽车的装配质量。随着市场竞争的日趋激烈，怎样快速地提升白车身精度成了势在必行的要务之一。然而白车身质量的控制是一个比较复杂的系统工程，涉及知识面广、部门多，在实际调试提升过程中往往由于思路不清、方式方法不对使得精度提升工作量成倍增加，工作效率大打折扣。所以学会综合运用各类资源，掌握好白车身质量控制调制中发现问题、分析问题、解决问题的方式方法，便成了现场调试最主要的工作。为此，本文作者将通过过往车型质量控制调试的经验与技巧的分析和总结，简述汽车白车身匹配调试的方式方法。

1 汽车白车身匹配调试流程

图1为汽车白车身匹配调试的一般思路，总的来说就是在表象问题被发现后复“要素搜集”、“要素分析”、“对策验证”、“对策效果跟进”等4项工作，最终实现问题的关闭。

图1 白车身匹配调试流程

1.1 发现问题

通过零部件确认过程中的提前预判、生产跟进过程中的自检、过线之后的后线指摘、投入市场后的市场反馈及白车身精度达成情况等途径会输入很多关于白车身的问题。这些问题必然是生产过程中经过复杂的藕合、传播和累积，最后形成的车身装配综合偏差。

1.2 要素搜集

数据测量围绕问题主体的构成主要包括白车身精度测量、零部件精度测量、工装精度测量、工序变化量测量等。

1.2.1 白车身总成精度测量

围绕所调查的问题，首先对问题相关的白车身点进行数据采集，在做白车身精度数据采集时，主要的采集对象包括：主要基准点(基准孔、面)、关键功能点(安装孔、面)、关键配合点(断面)、局部环境点(见图2)、相对距离尺寸等。

图2 背门装饰条局部环境测量

目前白车身测量主要有两种基准建立测量方式：

(1)以基准一建立坐标测量，即测量支架定位车身RPS点，支架安装好后用支架点建立坐标拟合后，将白车身架设测量；

(2)以基准二建立坐标测量，即测量支架定位不阻挡车身RPS孔，定位后架设白车身，以白车身本身RPS点建立坐标拟合，再进行测量。

1.2.2 零部件精度测量

依据车身不良点确定可能的导致不良的零部件。零部件是组成车身的基础，所以要求要对所调查问题相关的所有零部件全面地进行数据的采集。(开展零部件精度数据采集必须要在内外做基准统一的前提进行)。零部件数据的采集途径主要有单品检具、专用测量设备、Cubing匹配、Meisterbock匹配等：

(1)用检具测量时一定要确保在夹头不夹紧的情况下零部件与检具基准完全贴合，如图3所示。

图3 专用检具

(2)用专用设备测量时，较大的焊接配合面建议采用扫描的形式搜集零部件精度数据，如图4所示。

图4 测量设备

(3)Meisterbock主要作用是可以在规避掉工序变量的前提下进行验证并测量零部件搭接精度和配合状况，同时间接验证夹具的精度及生产线工序变量情况，如图5所示。

图5 Cubing

(4)Cubing是基于图纸规范对部件、整车车身进行检查的一种量具，可以测量零部件的特性、外观以及外覆盖件和内外饰件的匹配和评价，如图6所示。

此外，零部件精度的确认还可通过堆叠零部件、线外零部件手工配合(不上夹具)，零部件特征点、线、面匹配尺寸与实际总成零部件特征点、线、面匹配尺寸对比等方式在线边快速粗略的确认。

图6 Meisterbock

1.2.3 工装精度测量

在掌握了零部件精度情况后，还需对对应的工装进行精度确认(一般情况下默认工装精度OK)。工装是组成车身的桥梁，它是白车身品质培育最原始的基础，对工装进行精度测量时最好以白车身数据为参考测量工装，以工装基准孔或曹建坐标，工装上定位销必须全侧，相关问题点对应的基准块，夹紧块必须全侧，其余块视情况进行测量。其目的是在零部件精度OK的情况下寻找下一个可能的问题出处。测量过程中最好还要确认工装活动基准单元的重复稳定性。

另外，对如上件抓手等类似的活动工装进行测量时，可先以抓手上基准建坐标测量抓手相关单元基准，其目的是单纯的确认抓手本身的精度情况。然后以对应的点定夹具为基准建坐标，将抓手走至工作位进行测量。其目的是确保抓手工作位与点定夹具相对位置的绝对准确。比如某车企主线顶盖上件点定工位(如图7)：以定位白车身的NC四个定位销拟合建坐标，将顶盖抓手走至上件位对抓手定位销及基准块进行标定。

图7 抓手的标定

1.2.4 工序变量的测量

在对具体的零部件和工装确认完成后，便需要对较为抽象的过程变量——工序变量进行确认。工序变量主要是针对问题发生主体的成型过程进行的过程数据变化的一个确认。该项工作的开展可以将问题的发生源有效地锁定到某一序或某一个工位，以便准确地对问题源做进一步的解析和制定整改对策。

1.3 要素分析

影响要素搜集完之后，便需要对搜集的要素进行系统的整体性的分析，包括所取得的车身数据、零部件数据、夹具数据及“人”、“机”、“料”、“法”、“环”等各方面的因素。

1.3.1 白车身数据分析

通常，在分析车身精度前首先要排除客观因素的影响，如测量设备的精度、测点的实际测量位置、零部件有无局部变形、测点是否有毛刺或焊点等，其次白车身精度可通过系统偏差、整体偏差、定位偏差、重点偏差、一般偏差等五方面进行分析：

(1)系统偏差：因为车身主基准偏差或测量基准错误导致的偏差。

(2)整体偏差：侧围等一级总成和轮罩、纵梁等二级总成白车身测量数据中的整体偏差，一般10个测量点以上系统偏离。

(3)定位偏差：部分二级总成和三级总成定位孔或定位面偏差；一般安装功能孔或功能面偏差。

(4)重点偏差：一级总成和二级重点定位孔偏差；重点安装功能尺寸偏差。

(5)一般偏差：上述4种偏差以外的测量点精度偏差。

1.3.2 零部件、夹具数据分析

零部件数据分析的基础性依据是零部件GD&T图纸，其次是相关的零部件管理部门的“零部件质量管理要求”(该要求因为不同企业各自质量管理体系的不同会有所不同)，如阶段性精度合格率及CP/CPK等，但所有的零部件数据分析的初衷不能离开所解析的问题本身，围绕问题判断数据有利还是不利及对该问题的不良贡献量。零部件精度不良主要在于模具磨损引起的偏差、冲压参数不合理引起的偏差、冲压回弹引起的偏差、冲压定位不准引起的偏差以及冲压后的零部件在运输过程中产生的偏差等等。

夹具数据分析行业里的普遍要求定位面的装配精度控制在±0.2 mm以内；定位销的装配精度控制在±0.2 mm以内；翻转机构的重复到位精度为土0.1；夹紧块的夹紧面与工件必须保持一定的距离A(A=t×6% mm，公差为0～+0.1 mm，其中t为夹紧工件的厚度，如图8所示)。夹具精度不良主要是由定位元件磨损、定位元件失效、夹具设计不合理、夹具零部件加工装配偏差等造成，根据夹具偏差的性质，可以将夹具偏差分为夹块偏差和定位偏差两大类。此外，定位销在设计过程中为了防止装件卡件，会对定位销做0.1～0.2 mm的减径，所以要对销径也要进行确认。

图8 钢板间隙

零部件在夹具上定位夹紧后，需要对零部件与零部件、零部件与夹具匹配精度进行分析。包括干涉点；基准型面贴合情况(分清主支撑定位和辅支撑定位)，夹具夹紧块钢板间隙情况，夹具定位销插入情况。

1.3.3 工序变量分析

造成工序变量产生的原因很多，涉及面广，牵扯部门多，需求要全面的从“人”、“机”“料”、“法”、“环”等多方面进行综合的考虑：

(1)“人”：如工人的技术水平、工人的劳动态度、工人的操作手法等造成的影响。

(2)“机”：如夹具定位可靠性、夹紧力、夹紧单元刚性、夹具气路逻辑(夹紧顺序)、机器人轨迹、焊枪磨损等造成的影响。

(3)“料”：如零部件贴合间隙、零部件强干涉、零部件本身回弹、零部件材料属性等造成的影响。

(4)“法”：如点定点布置、打点顺序、焊接参数、扭力及打紧顺序、工艺流程工艺方法等造成的影响。

(5)“环”：如涂装烘烤变形、SUV背门气弹簧造成的下沉等造成的影响。

1.4 对策验证

经过一系列的要素搜集和要素分析工作之后，便需要对得出的对策进行验证，一般而言白车身问题的最终对策主要是通过零部件、夹具及工艺三方面进行解决的，在进行对策验证时要联系问题相关各方一并到场，以便能够及时评估对策的可实施性和成本投入。

1.4.1 零部件手修验证

将匹配过程中怀疑有问题的点、线面、孔进行手工修正，并重新进行匹配，匹配过程中确认可通过画线，油印等方式对修正前修正后零部件特征线、孔、面、R角的贴合情况进行确认和测量，并确认修正后问题点的改善情况。其目的是验证零部件问题，确定零部件整改方向和整改量。主要包括：钣金件与钣金件的匹配(主要修整焊接面，R角)；总装件与车身的匹配(主要修整总装件安装孔、安装面)。

1.4.2 夹具验证性调整

对初步判断可通过夹具调整或增减基准解决的问题，要先依据一定的顺序对夹具进行验证性调整(夹具调整顺序表示车身总成各相关分总成等夹具调试工艺流程和信息反馈线路)，调整验证有效后中方才永久实施并用于批量生产，夹具验证性调整组要有以下两种方式。

(1)直接对夹具加减垫片进行调整，并进行生产、匹配验证。优点：焊装状态稳定，验证状态OK后可维持现状长期实施；缺点：回复原状态时间长，不利于在线加工过程中的验证。

(2)临时在夹具基准块上贴纸、垫片，并进行生产、匹配验证。优点：若验证失效，可在短时间内100%回复原状态；缺点：属于零时状态，若验证OK，需要重新对夹具进行调整，调整后状态与验证时状态多少会有出入。

1.4.3 工艺的改善和优化

工艺的改善和优化主要还是从“人”、“机”“料”、“法”、“环”等多方面进行综合的考虑，相关的改善和优化必定是由多部门合作与配合才能完成的一个系统性的工作。