重卡汽車駕駛室白車身尺寸精度控制及評價(jià)方法研究

孫運(yùn)良　路平

摘 要：汽車駕駛室白車身尺寸精度對車輛的運(yùn)行情況、整車品質(zhì)都具有重要意義，為了提高其尺寸精度，可以從駕駛室設(shè)計(jì)、工藝、制造等不同階段入手，加強(qiáng)尺寸精度控制。對其精度的評價(jià)可以從環(huán)境、人為、機(jī)器、材料、測量等不同角度進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：駕駛室白車身；尺寸；精度控制；評價(jià)方法

1 引言

汽車的發(fā)展歷史較長，當(dāng)前的競爭更加激烈，但是汽車的設(shè)計(jì)、制造等技術(shù)已經(jīng)非常成熟，提升、改進(jìn)的空間不大。因此，為了提升產(chǎn)品競爭力，搶占市場份額，很多汽車制造商家將目光集中在駕駛室的尺寸精度上。這是因?yàn)轳{駛室白車身的尺寸精度會對汽車的行駛狀況、整車外觀質(zhì)量、密封性能和噪聲等產(chǎn)生影響。提高駕駛室白車身尺寸精度對一輛汽車的整體性能與質(zhì)量具有重要意義。長期以來，人們對駕駛室白車身總成的關(guān)注遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于動(dòng)力總成、懸架總成等其他總成。當(dāng)前國內(nèi)汽車駕駛室白車身精度普遍比較低，高檔一些的汽車基本都由國外公司進(jìn)行設(shè)計(jì)、開發(fā)，包括模具的制作、工藝的設(shè)計(jì)等等。需要設(shè)計(jì)人員、制造人員進(jìn)一步研究。

2 存在尺寸偏差的原因

汽車駕駛室白車身的尺寸偏差主要在于其生產(chǎn)工藝的影響。它的主要生產(chǎn)工藝為沖壓工藝，一般采用沖壓工藝生產(chǎn)鈑金件，然后把各個(gè)鈑金采用點(diǎn)焊技術(shù)焊接起來，形成具有各個(gè)不同功能的總成，再利用點(diǎn)焊技術(shù)把各個(gè)功能總成焊接起來，形成駕駛室白車身總成。使用沖壓工藝生產(chǎn)的鈑金件分別為：地板、左/右側(cè)圍、前圍、后圍、頂蓋等分總成鈑金件，這就是駕駛室白車身生產(chǎn)的一般工藝流程。這些鈑金件的數(shù)量在150到200個(gè)之間，而連接這些鈑金件的焊點(diǎn)有5000個(gè)左右，這么復(fù)雜的制造工藝在制造過程中難免出現(xiàn)偏差的情況[1]。同時(shí)，這些零件的成形壓力非常大，對沖壓模具和沖壓工藝的要求也非常高，出現(xiàn)偏差的幾率也比較高。另外，焊接過程中的焊點(diǎn)位置定位也具有非常高的技術(shù)要求。由此我們可以得知，影響白車身偏差的因素主要有鈑金件的設(shè)計(jì)質(zhì)量、制造精度，以及焊裝過程中的精度控制和各種零部件的質(zhì)量及工裝胎具和操作工藝。

2.1 鈑金件設(shè)計(jì)

鈑金件的設(shè)計(jì)需要考慮到?jīng)_壓件的整體性、鈑金件基準(zhǔn)的一致性以及基準(zhǔn)與公差的合理程度。鈑金件整體性能的提高，可以使鈑金件的數(shù)量減少，其數(shù)量減少焊接過程中的工藝技術(shù)誤差也會減小。而把基準(zhǔn)/公差控制在合理的范圍內(nèi)，焊裝過程中的誤差也會控制在合理范圍內(nèi)[2]。而基準(zhǔn)的一致可以有效降低鈑金件在焊裝過程中的累積誤差，同時(shí)也可以可以減少由于位置波動(dòng)出現(xiàn)的偏差。

2.2 鈑金件制造精度

鈑金件的制造采用的是沖壓工藝，沖壓工藝的主要裝備是沖壓模具和沖壓設(shè)備，因此，沖壓磨具的質(zhì)量對鈑金件的質(zhì)量極其重要。沖壓模具的質(zhì)量控制主要在設(shè)計(jì)和制造過程中，因此，鈑金件的質(zhì)量高低很大程度取決于沖壓模具的質(zhì)量。如果沖壓鈑金件的精度出現(xiàn)偏差，就會進(jìn)一步導(dǎo)致安裝過程中的偏差加大。一般控制鈑金件的偏差主要從設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)輸?shù)入A段入手。設(shè)計(jì)階段需要控制好鈑金件焊裝前和焊裝時(shí)的尺寸[3]，鈑金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)合理，沖壓、焊接工藝性優(yōu)良，從而保證沖壓鈑金制件與焊接精度。制造過程需要考慮到鈑金件的材料、大小、模具、性能、工藝等。在運(yùn)輸過程中，要保證不能使鈑金件出現(xiàn)變形等情況。

2.3 焊裝工藝

利用點(diǎn)焊技術(shù)把各個(gè)鈑金件焊接在一起組焊成白車身及相關(guān)系統(tǒng)的過程就是焊裝工序，在此過程中需要按照正確的工藝順序進(jìn)行焊裝，焊裝的夾具設(shè)計(jì)以及焊裝夾具的定位都需要嚴(yán)格合理、精密。焊裝夾具的設(shè)計(jì)需要考慮到鈑金件焊裝過程中的定位，如果焊裝夾具設(shè)計(jì)不合理，焊裝位置就容易出現(xiàn)偏差，鈑金件就會由于位置移動(dòng)出現(xiàn)焊裝偏差。同時(shí)，焊裝的順序不同也會引起不同的尺寸偏差。

2.4 零部件誤差

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，以前小型化、分散化的鈑金件都向著大型化和整體化發(fā)展，這樣可以減少焊裝過程中不斷增加的焊裝誤差，但是這種大型化的鈑金件生產(chǎn)需要的磨具、技術(shù)要求都非常高。如果模具的設(shè)計(jì)與制造質(zhì)量控制不好，就會影響到后續(xù)的整體質(zhì)量[4]。另外，鈑金件在制造出來后，需要存放一段時(shí)間，這就會引起鈑金件材料內(nèi)部發(fā)生變形，或者在運(yùn)輸過程中由于失誤造成損害或變形等，這些都會造成焊裝過程中的偏差。

3 控制尺寸精度的思路與措施

市場上對重型載貨汽車的需求數(shù)量較少，但是類型較多，這就需要生產(chǎn)制造者提高其質(zhì)量，減少質(zhì)量問題帶來的損失。這種小數(shù)量、多類型的市場需求一般都按照訂單制作的生產(chǎn)方式，從而滿足客戶的要求。當(dāng)前，重型載貨汽車的其他總成質(zhì)量控制較好，但是，駕駛室白車身的尺寸精度控制還存在各種問題。從以上分析可知，其尺寸精度控制需要從鈑金件質(zhì)量、焊裝工藝、零部件質(zhì)量等方面入手。

3.1 鈑金件設(shè)計(jì)質(zhì)量控制

鈑金件是駕駛室質(zhì)量控制的基礎(chǔ)，要想使駕駛室白車身的尺寸精度得到控制，就要從鈑金件的設(shè)計(jì)質(zhì)量控制入手。鈑金件的尺寸設(shè)計(jì)精度控制要在分析其尺寸鏈的基礎(chǔ)上進(jìn)行，這樣才可能使設(shè)計(jì)因鈑金件柔性引起的尺寸偏差的公差在合理的范圍內(nèi)[5]。同時(shí)，焊裝鈑金件的過程也要減少誤差，使累計(jì)誤差控制在合理范圍內(nèi)，這樣才能保持焊裝的工藝基準(zhǔn)穩(wěn)定。

3.2 鈑金件制造精度控制

鈑金件的制造裝備為沖壓模具，因此，鈑金件的制造精度也和沖壓模具的精度密切相關(guān)。當(dāng)前，鈑金件制造向著大型化和整體化的方向發(fā)展，這就更加需要沖壓模具的質(zhì)量得到有效保證。當(dāng)前，很多汽車制造廠家所用的沖壓模具都是專業(yè)的模具制造廠生產(chǎn)的，它們生產(chǎn)的質(zhì)量有一定保證。但是，在長時(shí)間的使用過程中，模具的精度會逐漸減小。因此，汽車制造廠要在使用過程中做好模具保養(yǎng)，在使用時(shí)要調(diào)校好精度，確保其精度得到保證。同時(shí)做好每一個(gè)班次生產(chǎn)的首檢與過程檢驗(yàn)工作。

3.3 焊裝精度控制

焊裝夾具的精度控制和點(diǎn)焊點(diǎn)的位置選擇是焊裝精度控制的重點(diǎn)。因此，焊裝夾具的質(zhì)量需要在制造過程中得到有效控制，但是，在使用過程中其精度也會在磨損等情況下下降。在制造焊裝夾具的過程中，要嚴(yán)格控制焊裝夾具的裝配和測量基準(zhǔn)，并定期進(jìn)行校對，使其加工制造精度得到有效控制。在生產(chǎn)前，要進(jìn)行焊裝夾具的試生產(chǎn)，這樣才能保證焊裝夾具在使用過程中不出現(xiàn)問題。因此，焊裝夾具還需要定期的保養(yǎng)、檢查、校驗(yàn)，使其精度得到有效控制[6]。只有這樣鈑金件的焊裝位置才能得到控制，焊裝整個(gè)過程的累計(jì)誤差也會減少。在使用焊裝夾具前，要對操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，讓員工掌握使用技巧，避免人為因素引起的焊裝夾具使用過程中出現(xiàn)的精度問題。

3.4 零部件精度控制

鈑金件在制造完成后，要在運(yùn)輸和保存的過程中注意保護(hù)好鈑金件，不能使鈑金件發(fā)生碰撞造成變形等問題，影響鈑金件的質(zhì)量與精度。同時(shí)，鈑金件不能保存太長時(shí)間，如果時(shí)間太長就會使其內(nèi)應(yīng)力發(fā)生變化。因此，在鈑金件制造好后要盡早使用。

4 尺寸精度評價(jià)方法

重型載貨汽車駕駛室白車身的尺寸精度控制是一項(xiàng)復(fù)雜的工藝，它的數(shù)百個(gè)鈑金件通過焊接方式形成駕駛室總成，在這一過程中需要對其尺寸控制的過程和方法進(jìn)行檢測與評價(jià)，這樣才能使其精度控制技藝不斷的進(jìn)步。首先，要對車身的尺寸進(jìn)行嚴(yán)格的測量，對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。在測量過程中要選擇好測量設(shè)備，明確測量點(diǎn)。然后，建立不同的分析系統(tǒng)，對其尺寸精度進(jìn)行有效分析。需要注意的是，尺寸測量的數(shù)據(jù)非常重要，它是后期分析其精度質(zhì)量的關(guān)鍵。因此，需要選擇好檢測點(diǎn)，特別是基準(zhǔn)檢測點(diǎn)、主要定位檢測點(diǎn)等。

4.1 工序能力評價(jià)

評價(jià)白車身工序能力需要從環(huán)境、材料、人員、方法、設(shè)備等因素考慮產(chǎn)品質(zhì)量，及其產(chǎn)品質(zhì)量對整體質(zhì)量工藝的影響。工序能力評價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)是產(chǎn)品質(zhì)量精度達(dá)標(biāo)、質(zhì)量穩(wěn)定性達(dá)標(biāo)，這樣才能保證產(chǎn)品整體質(zhì)量的穩(wěn)定。工序能力的測定是保證工序能力的重要方式，也是改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量方向的重要參考。但是，白車身的工序復(fù)雜，需要用抽樣調(diào)查的方式，選取樣本測定分析工序能力。

4.2 通過率評價(jià)

通過率就是常說的合格率，就是對白車身的成形尺寸與設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行測量對比，明確其中的差距。如果差距在誤差設(shè)計(jì)范圍內(nèi)就算通過，如果超過誤差，就是不合格。這種評價(jià)方法還可以分為單個(gè)尺寸的檢測和整個(gè)車身的尺寸檢測。鈑金零部件檢測主要采用專用檢具進(jìn)行檢測，白車身檢測主要采用三維坐標(biāo)儀進(jìn)行檢測，這是一種比較簡單、容易操作的評價(jià)方法，而且可以及時(shí)看到檢測結(jié)果，不易造成時(shí)間的延誤。

4.3 質(zhì)量缺陷評價(jià)

質(zhì)量缺陷評價(jià)就是把白車身質(zhì)量存在的缺陷分為不同類型，從外觀、零件、功能、密封性等方面入手，對白車身的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢查。

5 結(jié)語

駕駛室白車身是重型載貨汽車的重要部分，它的尺寸精度和整車的質(zhì)量密切相關(guān)。因此，在白車身的制造過程中需要從鈑金件、焊裝工藝等具體的尺寸精度控制入手，使駕駛室白車身的質(zhì)量得到有效提升。

參考文獻(xiàn)：

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