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摘 要:车身制造质量是整车制造装配质量的核心,其中尺寸质量直接影响整车装配质量,白车身精度是影响整车外观美学及可装配性的重要指标。白车身尺寸质量的过程控制由多方面复杂因素组成。本文对顶盖后端棱线的尺寸控制进行分析与研究,提供了相应的尺寸控制方法及问题解决经验。
关键词:尺寸控制;顶盖后端棱线
1 前言
随着中国经济的飞速发展,汽车作为一种消费品越来越多的走进千家万户。白车身制造精度水平已成为评价汽车企。业制造水平的重要依据车身开发过程中。影响车身精度的因素很多,影响因素主要囊括了“人、机、料、法、环、测”六大因素。白车身顶盖后端棱线(见图1圈中位置)与扰流板匹配,顶盖后端棱线尺寸直接影响整车匹配效果及用户感知。本文将某车型项目车为例,其顶盖后端棱线Z向超差(图2)。从这六大因素对白车身顶盖后端棱线尺寸进行提升研究。
2 白车身顶盖后端棱线影响因素分析
白车身是由多达上千个零散的冲压件搭接拼焊而成。现从“人、机、料、法、环、测”六大因素进行详细分析。
2.1 人员
现主机厂主线焊接,全部为机器人焊接。零件上件安装也采用机器人上件,无人为作用对零件尺寸产生影响,即为非关键因素。
2.2 夹具
工装是保证零件焊接过程中能准确定位,维持稳定关键工具,工装定位偏差及定位销、定位面磨损,定位面位置易导致零件装配焊接过程出现偏差,影响尺寸精度。工装夹具的精度进行三坐标测量,均合格。顶盖做为大型薄板件,焊接过程易产生变形,而夹具的定位块离顶盖后端棱线均较远(见图3),无法起到棱线的定位作用。为关键因素。
2.3 来料
来料尺寸是总成尺寸的的基础部分,经过测量顶盖后横梁Z+1.6,铰链面Z+1.2,顶盖后端与横梁接触位置Z-1,顶盖与后横梁设计间隙为1mm。零件搭接有干涉,影响顶盖后端棱线尺寸,为关键因素。干涉分析如图4。
2.4 工艺
白车身电阻点焊,定位焊点焊接顺序、焊接焊接位置、焊點数量(焊钳偏差)对零件的尺寸影响较大(焊钳偏差)。不同的焊点焊接顺序和焊接位置会有不同的结果。如下图5的定位焊点数量、位置、顺序。对后端棱线Z向尺寸贡献小。中间缺少焊点,夹具撤走后,顶盖中部会出现回弹现象。为关键因素。
2.5 环境
焊接条件均为常温下焊接,对零件尺寸无影响,不是关键因素。
2.6 测量
白车身测量均为三坐标编程后自动测量,不是关键因素。
3 白车身顶盖后端棱线改进措施
白车身顶盖后端棱线已从“人、机、料、法、环、测”六大因素进行详细分析,确定机、料、法为关键因素。对这三项因素进行优化改进。
3.1 夹具改进
顶盖定位抓手共3个压头。中间压头距离顶盖后端棱线5mm,后端两侧压头靠近胶条棱线12mm。在尾门铰链面增加限位。如图6。
3.2 来料改进
来料主要是顶盖后端大面下沉与顶盖后横梁发生干涉,导致顶盖下不到位。需要提升顶盖冲压单间零件质量。但是顶盖单间合格率已达到90%的合格率,如果改动顶盖模具,时间长,影响项目周期。从结构分析看,顶盖与顶盖横梁间隙仅1mm,此间隙用于顶盖减震胶填充,减震胶的膨胀系数很大,如果设计间隙增加1mm或2mm就可以解决干涉问题。对标其它车顶盖与顶盖横梁间隙。见表1。
为了满足项目周期,减少大件模具改动。把顶盖与顶盖横梁的设计间隙增加到2mm,解决顶盖与顶盖横梁的干涉问题。
3.3 工艺改进
现有工艺焊点位置靠近顶盖后端两端,中间没有定位焊点,焊接后顶盖有回弹情况。要解决中间回弹,需要在顶盖中加增肌定位焊点,防止顶盖回弹。顶盖关键尺寸为Z向,为减小零件偏差对总成的结果。定位焊点焊接时需要先焊接控制Z向焊点,在焊接其它固定的焊点。优化的焊接工艺如图7。
4 白车身顶盖后端棱线改进后结果
通过优化夹具定位,增加设计减小,优化焊接工艺,顶盖后端棱线的测点稳定波动,详见图8。
5 总结
本文不仅从人、机、料、法、环、测”六大因素出发,分析查找原因,提出改进建议。还根据项目实际情况,对产品结构提出改进建议,降低制造难度,减少现场改动,保证白车身质量和项目进度。本文结合实际案例,总结了顶盖后端棱线超差问题的经验,归纳了问题的原因分析查找的基本方法,举一反三,为后续项目问题解决提供了思路和参考。
关键词:尺寸控制;顶盖后端棱线
1 前言
随着中国经济的飞速发展,汽车作为一种消费品越来越多的走进千家万户。白车身制造精度水平已成为评价汽车企。业制造水平的重要依据车身开发过程中。影响车身精度的因素很多,影响因素主要囊括了“人、机、料、法、环、测”六大因素。白车身顶盖后端棱线(见图1圈中位置)与扰流板匹配,顶盖后端棱线尺寸直接影响整车匹配效果及用户感知。本文将某车型项目车为例,其顶盖后端棱线Z向超差(图2)。从这六大因素对白车身顶盖后端棱线尺寸进行提升研究。
2 白车身顶盖后端棱线影响因素分析
白车身是由多达上千个零散的冲压件搭接拼焊而成。现从“人、机、料、法、环、测”六大因素进行详细分析。
2.1 人员
现主机厂主线焊接,全部为机器人焊接。零件上件安装也采用机器人上件,无人为作用对零件尺寸产生影响,即为非关键因素。
2.2 夹具
工装是保证零件焊接过程中能准确定位,维持稳定关键工具,工装定位偏差及定位销、定位面磨损,定位面位置易导致零件装配焊接过程出现偏差,影响尺寸精度。工装夹具的精度进行三坐标测量,均合格。顶盖做为大型薄板件,焊接过程易产生变形,而夹具的定位块离顶盖后端棱线均较远(见图3),无法起到棱线的定位作用。为关键因素。
2.3 来料
来料尺寸是总成尺寸的的基础部分,经过测量顶盖后横梁Z+1.6,铰链面Z+1.2,顶盖后端与横梁接触位置Z-1,顶盖与后横梁设计间隙为1mm。零件搭接有干涉,影响顶盖后端棱线尺寸,为关键因素。干涉分析如图4。
2.4 工艺
白车身电阻点焊,定位焊点焊接顺序、焊接焊接位置、焊點数量(焊钳偏差)对零件的尺寸影响较大(焊钳偏差)。不同的焊点焊接顺序和焊接位置会有不同的结果。如下图5的定位焊点数量、位置、顺序。对后端棱线Z向尺寸贡献小。中间缺少焊点,夹具撤走后,顶盖中部会出现回弹现象。为关键因素。
2.5 环境
焊接条件均为常温下焊接,对零件尺寸无影响,不是关键因素。
2.6 测量
白车身测量均为三坐标编程后自动测量,不是关键因素。
3 白车身顶盖后端棱线改进措施
白车身顶盖后端棱线已从“人、机、料、法、环、测”六大因素进行详细分析,确定机、料、法为关键因素。对这三项因素进行优化改进。
3.1 夹具改进
顶盖定位抓手共3个压头。中间压头距离顶盖后端棱线5mm,后端两侧压头靠近胶条棱线12mm。在尾门铰链面增加限位。如图6。
3.2 来料改进
来料主要是顶盖后端大面下沉与顶盖后横梁发生干涉,导致顶盖下不到位。需要提升顶盖冲压单间零件质量。但是顶盖单间合格率已达到90%的合格率,如果改动顶盖模具,时间长,影响项目周期。从结构分析看,顶盖与顶盖横梁间隙仅1mm,此间隙用于顶盖减震胶填充,减震胶的膨胀系数很大,如果设计间隙增加1mm或2mm就可以解决干涉问题。对标其它车顶盖与顶盖横梁间隙。见表1。
为了满足项目周期,减少大件模具改动。把顶盖与顶盖横梁的设计间隙增加到2mm,解决顶盖与顶盖横梁的干涉问题。
3.3 工艺改进
现有工艺焊点位置靠近顶盖后端两端,中间没有定位焊点,焊接后顶盖有回弹情况。要解决中间回弹,需要在顶盖中加增肌定位焊点,防止顶盖回弹。顶盖关键尺寸为Z向,为减小零件偏差对总成的结果。定位焊点焊接时需要先焊接控制Z向焊点,在焊接其它固定的焊点。优化的焊接工艺如图7。
4 白车身顶盖后端棱线改进后结果
通过优化夹具定位,增加设计减小,优化焊接工艺,顶盖后端棱线的测点稳定波动,详见图8。
5 总结
本文不仅从人、机、料、法、环、测”六大因素出发,分析查找原因,提出改进建议。还根据项目实际情况,对产品结构提出改进建议,降低制造难度,减少现场改动,保证白车身质量和项目进度。本文结合实际案例,总结了顶盖后端棱线超差问题的经验,归纳了问题的原因分析查找的基本方法,举一反三,为后续项目问题解决提供了思路和参考。