白车身试制阶段车身质量的控制张峰

白车身试制阶段车身质量的控制张峰

张峰

柳州柳新汽车冲压件有限公司广西柳州545006

摘要：最近20年以来，我国汽车行业发展蒸蒸日上。在整车生产尤其是白车身焊接方面，已经实现了质的飞跃，但在试制阶段受限于制造数量少及制造周期短，仍处于手工操作的状态。白车身作为整车装配的载体，与其他工序之间有着承上启下的紧密联系，为了满足量产前充分验证的需要，试制白车身的质量尤为关键。

关键词：白车身；试制阶段；质量控制

引言

如今，不管是城市还是乡村，汽车可以说到处可见，汽车逐渐成为人们日常出行中重要的交通工具，汽车行业是我国经济发展的重要支柱性产业。随着人们对汽车的了解和掌握越深，人们开始对汽车质量提出了越来越高的要求，在确保汽车行业健康发展的同时，这也对汽车行业提出了严峻的挑战。

1白车身质量影响因素

影响车身质量的因素很多，主要包括产品设计、尺寸工程、冲压件质量、焊接夹具和焊接过程等因素，如图1。

图1白车身质量影响因素

尺寸工程是一个系统的工程，任何工程制造领域都无法离开尺寸工程，它覆盖了从产品设计、工装设计、零部件制造和装配的全过程。尺寸工程通过合理的设计定位，科学地分配和制定公差，设计合理的装配工艺以及加工工艺使产品达到前期设定的尺寸和功能要求。车身尺寸工程所包含的内容将对白车身尺寸精度产生决定性的影响。

白车身是由众多冲压件焊接而成，因此冲压件的质量将会直接影响白车身尺寸精度，对于白车身冲压件来说，它需要满足以下几点要求：冲压件需要具有很高的尺寸精度；要具有准确的形状精度；要具有较高的表面质量；刚性好且具有较好的工艺性。

焊接夹具的精度是车身焊接精度最根本的保障。夹具的作用是对冲压件定形、定位、夹紧，保证焊后分总成的精度。夹具的定位、夹紧元件设计的合理性和可靠性是白车身焊接精度的重要影响因素。

焊接制造过程变形也是影响车身焊接精度主要因素，车身焊接精度偏差很大程度体现在冲压件焊后的变形上。导致焊接变形的原因是多方面的，需要采取多种方法同时进行控制，以减小焊接变形，提高车身精度。

2白车身试制阶段质量控制措施

2.1冲压质量控制

第一，在观察阶段，试制车身工程师首先观察零件定位孔与夹具定位销之间的配合情况，在定位销限制移动方向上用手推动零件，观察是否存在定位孔过大导致零件定位不稳定或定位孔过小导致零件定位孔变形的情况；发现问题后，试制车身工程师查看相关零件数模并测量定位销和定位孔（可以利用游标卡尺、直尺、三角间隙尺等测量工具进行简单测量），判断问题发生的原因，根据需要确定是否进行三坐标检测。

第二，试制车身工程师观察零件与夹具是否存在干涉，如果存在则应将夹具干涉部位打磨或切除。

第三，试制车身工程师应检验零件在互相匹配时是否存在因相互干涉形成的匹配不良，并分析干涉原因（零件形状不良、翻边过长、圆角与设计数据不符等），找出问题点后，试制车身工程师与车身设计工程师确认后对问题零件进行修整并记录相关修整信息，直至符合匹配要求。

最后，试制车身工程师应检查零件之间焊接搭接面的配合情况，凭借自身经验初步判断样件的匹配状况是否良好，并确定是否需要在线检测进一步分析样件匹配状况。在一些特殊的地方可以在数模上截取断面图，并制作此断面的卡板，以卡板作为辅助工具来判定样件匹配状况是否良好。例如主车身工位因情况特殊无法进行在线检测，可通过制作流水槽处的卡板来确定顶盖匹配状况是否良好。

2.2焊接质量控制

2.2.1科学、合理地选择焊接设备

在进行白车身焊接时，焊接设备所发挥的作用是不可替代的，因此需要根据车型生产实际情况来对焊接设备进行选择，以确定是自动焊接还是人工焊接。然后选择设备的型号，包括焊枪及辅助设备，同时还需要根据产品的结构特点，来对标准件规格、板材厚度等进行选择，从而得到所需设备的功率，使焊接设备运行可靠性得到有效提升。在调试过程中，需要对焊接时间、电弧电压、焊接电流、通电压力给予调整，二保焊则应考虑焊丝直径、送丝速度等焊接参数，以更好的发挥焊接设备的性能。各公司应有相应的数据库和技术规范以供选取。

2.2.2高效发挥夹具定位功能

充分发挥夹具的定位以及夹紧功能，将零件固定在正确的位置并保持不变，基本要求是完全符合GD&T定位要求，对于实际焊接过程中狭长形饭金零件需增加相应的辅助基准，一是用于确保零件处于正确位置，同时也可检测零件本身是否符合尺寸要求；另外在靠近定位焊点的位置须有相应的夹紧基准，从而确保各定位点的位置准确。

针对工装上的焊点顺序，一般原则为先完成主定位方向的定位点，再完成次定位方向的定位点，最后完成其他焊点（定位焊点完成后理论上可打开夹具进行焊接而不会造成尺寸偏差。若零件存在偏差，一般判断依据为，厚度小于1mm的零件与夹具的间隙不大于2mm为宜，厚度大于1mm的零件与夹具的间隙不大于1mm为宜，否则零件间隙偏差过大会影响焊接后尺寸。

有效地利用夹具，在空间上对零部件的位置进行约束，尤其对于那些强度较低、易变形的薄板而言，夹具难以发挥出夹紧定位的功能。因此，在对它们进行定位约束时，要科学合理的设定定位的点数及位置，尽量根据安装孔的情况来分析定位的基准点。

2.2.3从工艺、技术角度进行过程控制

（1）产品设计各个环节保证数据传递基准一致。在进行白车身设计过程中，由于在冲压、焊接过程中，产品数据的传递具有一致性的特点，此时往往需要对零件基准孔、基准面的选取给予综合考虑。

（2）冲压的工艺性。由于车身冲压具有复杂性的特点，并且对其冲压质量提出了较高的要求，后期的调试周期较长，无形之中增加了风险的发生概率。对于车身覆盖件表面质量而言，其一般严禁出现皱纹、波纹、凹凸等表面缺陷，不仅对各个单件精度提出了非常高的要求，而且还对其装配精度提出了非常高的要求，在进行车身覆盖件工艺施工过程中，其操作效率和质量主要取决于拉延的可靠性和可操作性，即所谓拉延的工艺性。对于最终车身覆盖件拉延成功与否，不仅取决于零件的形状，而且还取决于拉延工艺参数选择的优劣。在新车型已经确定的基础上，从实际生产到效果实现的关键在于冲压工艺的补充和优化。首先，确定车身覆盖件拉延的方向，从而保证冲压模具的凸模可以顺利出模。同时，在拉延过程中，凸模最好选择比较大的接触面积，而且需要位于冲模的中心部位，并使冲模周围压料板阻力均匀分布，从而有效提高冲压件的表面质量；其次，优化和完善工艺补充，科学、合理的工艺补充不仅可以更好的满足压料面、拉延和修边工序要求，而且还可以有效提高冲压件的成形效果。冲压工作一般可以通过autoform等分析软件来完成对工艺模拟的有效分析，并对冲压工艺的合理性开展分析，根据分析结果来调整和优化冲压工艺，从而有效降低开发风险。

（3）激光切割、冲压工序间尺寸传递基准保持一致。通常情况下，不同工序模具上的基准孔基本上是通过数控加工的方式来实现的，而且通过一系列的拉延模调试后可以获得合格产品，随后按照要求装上冲头冲出基准孔，这样可以确保激光切割工序尺寸与冲压件工序传递的准确性。

结语

样车白车身质量控制是一个比较复杂的系统工程，涉及到的领域和知识比较多，如冲压、模具、焊接、测量等多方面技术，综合全面考虑各方面因素，并通过以上几种方法能较好控制白车身制造质量，确保白车身达到产品设计要求，满足样车试验的需求。

参考文献：

[1]成起，石碧亮.白车身试制技术浅谈[J].汽车工艺与材料，2014（08）：22-25.

[2]杨思源，涂雄，李军.尺寸工程在白车身制造过程中的应用[J].重庆理工大学学报（自然科学），2012（26）：18-23.

[3]孛朝旺，杨志宏，王林博，陈鸿倩.尺寸工程技术综述与展望[J].计算机集成制造系统，2014（3）：464-470.