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摘 要：对于新能源汽车来讲，仅动力电池的质量就达到了数百千克，只有轻量化才能减整车整备质量，降低整车成本，从而接近市场需求。车身轻量化已成为减少整车质量的有效途径之一。为了达到铝合金车身的精度目标，我们需要分析车身精度差的原因并制定有效措施进行制造工艺优化。
关键词：新能源汽车;铝合金车身;焊装精度
1 新能源汽车类别
“新能源汽车（NEV）”这一概念多在中国使用。2009年，中国政府提出“节能与新能源汽车”这一概念，包括燃料电池汽车，插电式混动汽车以及纯电动汽车，并且只对这三类车进行补贴，同时对其他类型的混合动力汽车进行小额补贴，并将其定义为节能汽车。新能源汽车这一概念出现在中国政府文件、各学术研究著作与学术会议中。本文中的新能源汽车即中国政府提出的“节能与新能源汽车”。由于中国近期在新能源汽车产业的战略方向选择，本文的讨论范围集中在纯电动乘用车方面，其他类型新能源汽车也有涉及;由于未列名低速电动汽车出现在中国海关关于新能源汽車的统计范围内，且工信部发布的《2018年新能源汽车标准化工作要点》中也明确提出了加快未列名低速电动汽车标准化进程的工作，默认其属于新能源汽车概念范畴，因此本文也将其作为新能源汽车进行分析与讨论。
2 汽车车身用铝合金概述
常见汽车车身用铝合金零件形式主要有：铝合金板材冲压件、铝合金型材挤压件和铝合金铸件三种。铝合金板材冲压件在车身上应用最为广泛，其主要应用于侧围外板、发动机罩内外板、前围板和汽车车门内外板等覆盖件，如宝马M3车型的发动机盖板和沃尔沃S70车门外板等。铝合金挤压型材件在车身上主要应用在前后防撞梁、吸能盒等零件，如通用君威和丰田花冠等。现在车身下车体纵梁等也开始使用挤压型材零件，如英国TXS车型下车体均采用型材零件。铝合金铸件（铸铝）在汽车车身上主要应用在需要承力的零部件，要求具有较高的强度。代表性的零件是减震塔支座。德国奥迪汽车公司的一项核心技术是铝合金车身框架结构（ASF）制造技术，其车身框架是由铸造和液压成形铝合金零件连接而成，其中高精度铝合金铸件占比约为35%。5系铝合金材料主要合金元素为Al-Mg，应用于汽车的结构件和非外露内部件。6系铝合金材料主要合金元素为Al-Mg+Si，应用于汽车的外覆盖件，非外露内部件和结构件。通过对不同系列铝材及冷轧钢板性能对比分析，铝合金板材抗拉强度、屈服强度均满足车身冲压件拉延要求，其中6016-T4铝材延展性能较好，可满足深度拉延的需求。
3 基于新能源汽车铝合金车身的焊装精度
3.1 问题提出及目标设定
涉及车型：C11CB铝合金框架式车身。项目内容：分析影响铝合金车身精度的原因，寻求解决方案，提升车身精度。
3.2 解决方案
3.2.1 原因识别
针对不合格的测点的产生原因运用鱼骨图进行分析，由焊装工艺工程师、质量改进工程师、SQE、生产班组长组成精度提升团队，运用鱼骨图分析工具，从人、机、料、法、环、测6个方面进行问题原因分析。
3.2.2 措施制定
（1）针对“鱼骨图”分析出的12类问题，团队成员深入调查后开展“头脑风暴”，针对问题制定措施，共提出25条改善措施。（2）按照“可操作性”及“实施效果”分成四个象限，将全部25个改善措施对应放置到相应的象限内。根据分布结果，选出最佳的15项措施及方案。
3.2.3 第一阶段设计改善方案
根据制定的最优改善措施，对各点进行改善，改善案例示例如下（各措施仅举1例，车身上同类型问题均有应用）：（1）增加传感器防错，零件未放置到位不予夹紧。（2）优化夹具结构，减少夹具外补焊。（3）更改夹具定位，使其与GD&T图样相符。（4）对夹具进行反变形调整。（5）焊后使用工装进行矫形。（6）将重要部件连接工艺由弧焊改为铆接。（7）将重要部件连接工艺由弧焊改为螺栓联接。（8）将重要零部件放置到靠后的工序进行焊接。（9）将密集的焊缝合理分散到多个工位，减少一次热输入量。（10）将MIG焊机更换为CMT焊机，减少热输入。（11）重新设计产品，将多个零件集成设计。（12）将连接零件位置改为可调。
（13）将邻近两条短焊缝合并为1条长焊缝。（14）缺少过程检具控制。（15）缺少对制造过程中产品定位点测量。经过第一个阶段为时8个月的设备调试及精度提升，车身全尺寸合格率由初始的55%达到目前的83%，功能尺寸合格率由开始的57%达到目前的84%。
3.2.4 第二阶段改善
通过第一阶段的改善，达到了83%/84%的精度合格率，第二阶段改善的目标锁定90%/90%，为此，精度改善团队又开始了新一轮的问题分析及改善。（1）针对无改善流程及团队协作流程这个管理问题，工艺牵头梳理了流程，对流程及责任标准化，提高精度改善效率。（2）针对找出规律的数据支撑不足这一方法问题，工艺牵头对5×25组数据进行分析，加入了SPC分析的概念，增加了CP值统计，更加直观地分析问题。（3）在稳定不合格点推进的过程中，运用了第一阶段运用过的多种方法，管理方面主要是建立增加了周级别BIW精度问题点推进频次，各部门针对性改善;方法中主要是运用了精度稳定性合格率分步改善实施和CMM增加辅助测点和过程检具对比分析改善;设备中进一步的优化夹具定位一致性改善、检具测量定位改善以及夹具测量矫正及反变形改善;材料中增加了部品配合性问题点改善、零部件反方向适配改善、零部件定位一致性改善等内容。经过第二阶段为时6个月的持续提升，合格率稳定达到了90%的状态。
4 结束语
新能源纯电动车是国家近年来提出的一项环保规划，同时也是世界汽车制造业的发展走向，在设计制造方面都会有很多全新的元素出现。本文建立了解决精度问题的标准化流程，在管理、方法、设备、零部件等各个方面都形成了自己的精度管理体系，为车身精度指标持续稳定的运行提供了坚实的保障，为后工序部品安装以及良好的整车外观提供了坚实的基础。
参考文献
[1]王华武，郝守海，徐茂林，刘小明，胡蓉.焊接式全铝客车车身设计开发[J].汽车科技，2015，05：35-40.
[2]吴赛楠.铝合金电阻点焊组织性能与焊接过程数值模拟研究[D].重庆大学，2017.
[3]曹淑芬.铝合金车身结构件双脉冲MIG焊模拟仿真及工艺优化[D].湖南大学，2014.
关键词：新能源汽车;铝合金车身;焊装精度
1 新能源汽车类别
“新能源汽车（NEV）”这一概念多在中国使用。2009年，中国政府提出“节能与新能源汽车”这一概念，包括燃料电池汽车，插电式混动汽车以及纯电动汽车，并且只对这三类车进行补贴，同时对其他类型的混合动力汽车进行小额补贴，并将其定义为节能汽车。新能源汽车这一概念出现在中国政府文件、各学术研究著作与学术会议中。本文中的新能源汽车即中国政府提出的“节能与新能源汽车”。由于中国近期在新能源汽车产业的战略方向选择，本文的讨论范围集中在纯电动乘用车方面，其他类型新能源汽车也有涉及;由于未列名低速电动汽车出现在中国海关关于新能源汽車的统计范围内，且工信部发布的《2018年新能源汽车标准化工作要点》中也明确提出了加快未列名低速电动汽车标准化进程的工作，默认其属于新能源汽车概念范畴，因此本文也将其作为新能源汽车进行分析与讨论。
2 汽车车身用铝合金概述
常见汽车车身用铝合金零件形式主要有：铝合金板材冲压件、铝合金型材挤压件和铝合金铸件三种。铝合金板材冲压件在车身上应用最为广泛，其主要应用于侧围外板、发动机罩内外板、前围板和汽车车门内外板等覆盖件，如宝马M3车型的发动机盖板和沃尔沃S70车门外板等。铝合金挤压型材件在车身上主要应用在前后防撞梁、吸能盒等零件，如通用君威和丰田花冠等。现在车身下车体纵梁等也开始使用挤压型材零件，如英国TXS车型下车体均采用型材零件。铝合金铸件（铸铝）在汽车车身上主要应用在需要承力的零部件，要求具有较高的强度。代表性的零件是减震塔支座。德国奥迪汽车公司的一项核心技术是铝合金车身框架结构（ASF）制造技术，其车身框架是由铸造和液压成形铝合金零件连接而成，其中高精度铝合金铸件占比约为35%。5系铝合金材料主要合金元素为Al-Mg，应用于汽车的结构件和非外露内部件。6系铝合金材料主要合金元素为Al-Mg+Si，应用于汽车的外覆盖件，非外露内部件和结构件。通过对不同系列铝材及冷轧钢板性能对比分析，铝合金板材抗拉强度、屈服强度均满足车身冲压件拉延要求，其中6016-T4铝材延展性能较好，可满足深度拉延的需求。
3 基于新能源汽车铝合金车身的焊装精度
3.1 问题提出及目标设定
涉及车型：C11CB铝合金框架式车身。项目内容：分析影响铝合金车身精度的原因，寻求解决方案，提升车身精度。
3.2 解决方案
3.2.1 原因识别
针对不合格的测点的产生原因运用鱼骨图进行分析，由焊装工艺工程师、质量改进工程师、SQE、生产班组长组成精度提升团队，运用鱼骨图分析工具，从人、机、料、法、环、测6个方面进行问题原因分析。
3.2.2 措施制定
（1）针对“鱼骨图”分析出的12类问题，团队成员深入调查后开展“头脑风暴”，针对问题制定措施，共提出25条改善措施。（2）按照“可操作性”及“实施效果”分成四个象限，将全部25个改善措施对应放置到相应的象限内。根据分布结果，选出最佳的15项措施及方案。
3.2.3 第一阶段设计改善方案
根据制定的最优改善措施，对各点进行改善，改善案例示例如下（各措施仅举1例，车身上同类型问题均有应用）：（1）增加传感器防错，零件未放置到位不予夹紧。（2）优化夹具结构，减少夹具外补焊。（3）更改夹具定位，使其与GD&T图样相符。（4）对夹具进行反变形调整。（5）焊后使用工装进行矫形。（6）将重要部件连接工艺由弧焊改为铆接。（7）将重要部件连接工艺由弧焊改为螺栓联接。（8）将重要零部件放置到靠后的工序进行焊接。（9）将密集的焊缝合理分散到多个工位，减少一次热输入量。（10）将MIG焊机更换为CMT焊机，减少热输入。（11）重新设计产品，将多个零件集成设计。（12）将连接零件位置改为可调。
（13）将邻近两条短焊缝合并为1条长焊缝。（14）缺少过程检具控制。（15）缺少对制造过程中产品定位点测量。经过第一个阶段为时8个月的设备调试及精度提升，车身全尺寸合格率由初始的55%达到目前的83%，功能尺寸合格率由开始的57%达到目前的84%。
3.2.4 第二阶段改善
通过第一阶段的改善，达到了83%/84%的精度合格率，第二阶段改善的目标锁定90%/90%，为此，精度改善团队又开始了新一轮的问题分析及改善。（1）针对无改善流程及团队协作流程这个管理问题，工艺牵头梳理了流程，对流程及责任标准化，提高精度改善效率。（2）针对找出规律的数据支撑不足这一方法问题，工艺牵头对5×25组数据进行分析，加入了SPC分析的概念，增加了CP值统计，更加直观地分析问题。（3）在稳定不合格点推进的过程中，运用了第一阶段运用过的多种方法，管理方面主要是建立增加了周级别BIW精度问题点推进频次，各部门针对性改善;方法中主要是运用了精度稳定性合格率分步改善实施和CMM增加辅助测点和过程检具对比分析改善;设备中进一步的优化夹具定位一致性改善、检具测量定位改善以及夹具测量矫正及反变形改善;材料中增加了部品配合性问题点改善、零部件反方向适配改善、零部件定位一致性改善等内容。经过第二阶段为时6个月的持续提升，合格率稳定达到了90%的状态。
4 结束语
新能源纯电动车是国家近年来提出的一项环保规划，同时也是世界汽车制造业的发展走向，在设计制造方面都会有很多全新的元素出现。本文建立了解决精度问题的标准化流程，在管理、方法、设备、零部件等各个方面都形成了自己的精度管理体系，为车身精度指标持续稳定的运行提供了坚实的保障，为后工序部品安装以及良好的整车外观提供了坚实的基础。
参考文献
[1]王华武，郝守海，徐茂林，刘小明，胡蓉.焊接式全铝客车车身设计开发[J].汽车科技，2015，05：35-40.
[2]吴赛楠.铝合金电阻点焊组织性能与焊接过程数值模拟研究[D].重庆大学，2017.
[3]曹淑芬.铝合金车身结构件双脉冲MIG焊模拟仿真及工艺优化[D].湖南大学，2014.