尺寸管理與白車身裝配的精度控制分析

姜愛珠

摘 要：白車身的裝配工作整體較為復(fù)雜，由于當(dāng)前白車身的市場需求量逐年提高，要采用高速度、高精度的尺寸管理方法，提高白車身的裝配質(zhì)量。基于此，本文對白車身尺寸精度的主要影響因素進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上，以白車身尺寸精度的監(jiān)控、白車身尺寸精度調(diào)整方法為切入點(diǎn)，闡述了白車身裝配的精度控制方法，旨在強(qiáng)化白車身尺寸管理力度以及配置精度的提升。

關(guān)鍵詞：尺寸管理;白車身裝配;精度控制

1 白車身尺寸精度的主要影響因素

1.1 零部件精度

（1）零部件精度對于白車身精度的影響。白車身的制造過程中涉及的零部件種類較多，且任意零部件均具備不同的、明確的技術(shù)要求，如零件孔、形位公差、尺寸公差等等。受到零部件用途差異性的影響，其公差也不盡相同。實(shí)踐中，若是零部件的精度未達(dá)到設(shè)計(jì)圖樣的要求，如尺寸超差，則會(huì)導(dǎo)致總成件尺寸出現(xiàn)偏差，促使白車身整體精度的下降。

（2）零部件精度要求。通常來說，轎車一般控制在±1.5mm，微車控制在±2mm，不同企業(yè)采用的標(biāo)準(zhǔn)之間存在一定差異。對于車身精度而言，更重要的是其尺寸穩(wěn)定性和一致性。CII值為2mm是努力方向，即2mm工程。對于過程能力指數(shù)更多地使用CP或CPK，量產(chǎn)階段CPK大于1.33的測量數(shù)據(jù)控制在85%以上，表明車身精度已經(jīng)非常的好。

（3）零部件的測量。目前常用的零部件的測量點(diǎn)確定方法為：根據(jù)裝配工藝需求及最終總裝裝配需求確定測點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，需要根據(jù)材料屬性和裝配工藝確定測量狀態(tài)是否采用自由狀態(tài)，或部分夾緊狀態(tài)。

（4）零部件精度的測量方法。當(dāng)前，常用的零部件精度測量方法有以下三種：第一，三坐標(biāo)測量。獲得零件尺寸報(bào)告，包括全部測點(diǎn)。第二，檢具、綜合檢具。快速檢查零部件精度狀態(tài);第三，藍(lán)光掃描。獲得零件全曲面輪廓尺寸信息，最詳盡的尺寸報(bào)告。

1.2 夾具/裝具精度

（1）夾具設(shè)備選擇。白車身的裝配過程，要使用專業(yè)的夾具系統(tǒng)，用來固定被焊接的各類鈑金件，該過程對夾具的使用要求較高，一方面夾具本身需要具有較高的強(qiáng)度，在系統(tǒng)的運(yùn)行中，可以保持各類構(gòu)件的高強(qiáng)度定位，另一方面夾具本身的定位精度也要可以得到精準(zhǔn)控制，設(shè)置必要的限制性構(gòu)造[2]。

（2）夾具安裝。在進(jìn)行夾具/裝具的安裝過程中，首先要保證夾具所在地面的平整度，同一組夾具必須安裝在一次澆筑的水泥地面上。其次，夾具的base板安裝要注意底座支撐腳的焊接方式，盡量減少焊接變形對base板平面度的影響。

（3）夾具測量。采用測量機(jī)械手臂對已經(jīng)安裝完畢的夾具進(jìn)行測量，測量所有的定位面和定位銷，如果偏差超出規(guī)定的公差范圍，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，對調(diào)整過的定位面或定位銷需要再次測量，確保所有定位面和定位銷都在正確的位置。

（4）夾具管理。針對夾具/裝具需展開日常性的清潔及檢查，及時(shí)更換磨損夾具/裝具，并保證其內(nèi)部的清潔性，避免雜物、污垢引發(fā)精度下降的問題發(fā)生。同時(shí)，要對夾具/裝具展開定期復(fù)測及調(diào)整，促使其長時(shí)間穩(wěn)定在良好的運(yùn)行狀態(tài)下。

1.3 工藝穩(wěn)定性

要調(diào)整白車身尺寸，首先要確保工藝過程的穩(wěn)定性，白車身總成和分總成的測量結(jié)果穩(wěn)定之后才能根據(jù)偏差對夾具進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整?；诖?，需要著重保證工藝過程的穩(wěn)定性，主要操作如下所示：首先，要確保夾具或裝具的穩(wěn)定性，重復(fù)性是合格的。其次，在實(shí)際造車時(shí)，應(yīng)跟蹤檢查造車的每一步，包括人工上下件、機(jī)器人抓放件時(shí)或焊接操作時(shí)，有無對零件的干涉及其他導(dǎo)致零件不穩(wěn)定的因素，比如感應(yīng)器與零件干涉，夾緊順序不合理，焊槍拉扯件等。排除一切干擾因素后，即可確保工藝過程的穩(wěn)定性。

2 白車身裝配的精度控制方法

2.1 白車身尺寸精度的監(jiān)控

為了保證白車身裝配精度的控制效果，需要對白車身尺寸精度展開實(shí)時(shí)性的監(jiān)控管理，主要流程如下所示：第一，通過測量小總成、分總成、總成，層層監(jiān)控白車身尺寸精度。第二，測量part system，part system是將總裝裝配相關(guān)點(diǎn)按功能分組，比如前后副車架安裝相關(guān)點(diǎn)，座椅安裝相關(guān)點(diǎn)，前擋風(fēng)安裝相關(guān)點(diǎn)等諸多part system。測量總裝裝配相關(guān)點(diǎn)是否合格，這是決定最終裝配結(jié)果的關(guān)鍵。第三，設(shè)置在線測量工位，設(shè)置關(guān)鍵測量點(diǎn)，監(jiān)控每一臺車的尺寸狀態(tài)，了解尺寸變化趨勢。

2.2 白車身尺寸精度調(diào)整方法

針對零件尺寸偏差，其處理與調(diào)整方法主要如下：第一，在模具設(shè)計(jì)的初期，嚴(yán)格保證沖壓件所有工序的定位基礎(chǔ)保持在標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的狀態(tài)下。第二，保模具部件結(jié)構(gòu)以及使用材料均達(dá)到相應(yīng)技術(shù)要求。第三，對模具展開定期檢查與維護(hù)，第一時(shí)間清理其中包含的污垢與雜物。第四，在開啟沖壓機(jī)床前必須檢查其參數(shù)，確保其滿足規(guī)定要求。第五，檢查的模具沖壓出的首個(gè)零件尺寸，并定頻展開抽樣檢查。

針對由于夾具/裝具引發(fā)的尺寸偏差，處理與調(diào)整方法主要如下：第一，嚴(yán)格控制夾具/裝具參數(shù)。將夾具/裝具的墊片總厚度穩(wěn)定在3mm～7mm（定位面墊片4～6mm，壓緊面墊片3～7mm）;將夾具/裝具的安裝水平度穩(wěn)定在0.1mm/m范圍內(nèi);將底板上基準(zhǔn)孔的位置精度穩(wěn)定在±0.02mm，此時(shí)，若是基準(zhǔn)孔之間的距離超過4m，則相應(yīng)基準(zhǔn)孔位置精度需控制在±0.06mm。第二，參考TPM檢查表，對夾具/裝具逐一進(jìn)行點(diǎn)檢，包括檢查定位塊、夾頭是否有磨損、變形和松動(dòng);檢查定位銷是否松動(dòng)、磨損;檢查同步序氣缸夾爪夾緊時(shí)的一致性;檢查各部件緊固螺栓標(biāo)注記號是否偏移;檢查各部位氣管及接頭是否漏氣等等。第三，必須定期展開對夾具/裝具的維修養(yǎng)護(hù)工作，及時(shí)更換受到磨損的定位塊和定位銷。

針對工藝穩(wěn)定性引發(fā)的尺寸偏差，處理與調(diào)整方法在上文中已經(jīng)有所闡述，此處不再贅述。當(dāng)前，自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)迅速發(fā)展，因此工藝穩(wěn)定性的監(jiān)測與控制也可以使用自動(dòng)化信息系統(tǒng)完成。實(shí)踐中，可以引入在線測量系統(tǒng)，在白車身補(bǔ)焊線末端加設(shè)一個(gè)用于安裝在線測量設(shè)備的工位，實(shí)現(xiàn)對白車身尺寸的全面測量。

3 結(jié)論

綜上所述，白車身的裝配工作中，對于尺寸管理工作中，影響白車身配置精度的主要因素包括零部件精度、夾具/裝具精度以及工藝穩(wěn)定性。通過對白車身尺寸精度進(jìn)行監(jiān)控，結(jié)合白車身尺寸精度調(diào)整方法的落實(shí)，方可讓各類構(gòu)件的配置精度提高，以此達(dá)到了強(qiáng)化白車身尺寸管理力度的效果，進(jìn)一步強(qiáng)化了白車身的配置精度。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭聯(lián)語，高浩，吳約旺.白車身焊裝生產(chǎn)線數(shù)字化夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)及應(yīng)用[J].汽車工程師，2015，000（005）：55-59.

[2]姜賢茂，于淼，湯耀文，等.白車身焊裝生產(chǎn)線工藝規(guī)劃淺析[J].汽車制造業(yè)，2017：49.