某車型前保險杠與翼子板V形間隙問題分析與改進

宋昌銘 吳華芝 蘇世棟

關(guān)鍵詞：前保險杠;翼子板;V形間隙;匹配;離空量;前保險杠支架

0引言

新能源汽車市場近年呈現(xiàn)高速發(fā)展態(tài)勢，屬于本司長期重要的戰(zhàn)略增長點。為快速占領(lǐng)新能源市場，滿足客戶的需求，以客戶為中心，本司要求新能源汽車產(chǎn)品的品質(zhì)更具競爭力。外觀間隙面差是評價汽車外觀精致感知非常重要的一項指標(biāo)，如何保證實車最大程度地符合造型設(shè)計，成為汽車尺寸工程師考慮的重要問題[1]。

前臉匹配是整車外觀品質(zhì)的主要載體。前保險杠和翼子板匹配要求能直觀反饋整車的品質(zhì)，其安裝點涉及零件多、尺寸鏈復(fù)雜，匹配的難度也非常高。如果存在匹配問題，需根據(jù)現(xiàn)場實際間隙或面差匹配情況，找出除尺寸鏈鏈環(huán)之外的影響因素，如零件重力影響、定位有效性差、密封條或撐桿頂起以及電泳后變形等因素，統(tǒng)計分析這些因素，實驗驗證更改措施，最終找到解決問題的對策[1]。本文基于某新能源車型的前保與翼子板間存在V形間隙問題，進行問題分析和改進，形成類似結(jié)構(gòu)的尺寸控制方案。

1問題描述

從2021年10月開始，本司某款新能源車型前保險杠與翼子板之間出現(xiàn)V形間隙。檢查發(fā)現(xiàn)，上部間隙約1.00～2.00mm，故障率約40%，左側(cè)略高于右側(cè)，不符合DTS（尺寸技術(shù)規(guī)范）定義的標(biāo)準F/AGap（前后向間隙）：0.00～1.00mm。該問題下線返修困難，影響一次下線合格率，也影響客戶滿意度（圖1）。

前保險杠總成或其周邊件在生產(chǎn)制造、運輸和裝配等過程中出現(xiàn)問題，就可能對保險杠與翼子板的配合造成不良影響。所以當(dāng)有問題發(fā)生時，不僅要從設(shè)計上找原因，也要從過程中尋找答案[2]。最終確定關(guān)鍵需求為某車型前保險杠與翼子板V形間隙問題，據(jù)此展開問題分析和改進。

2原因分析

根據(jù)總裝車間、車身車間多次數(shù)據(jù)收集，從人、機、料、法四個方面進行分析，對問題進行逐層分析，整理成魚骨圖。最終，一共找到4個要素，逐一進行分析（圖2）。

2.1噴涂掛具

為減少掛具種類，降低成本，提高能效，本車型前保險杠掛具直接共用原有車型的前保險杠掛具。兩者前保險杠結(jié)構(gòu)上部之間有局部差異，而掛點位置恰好在差異位置上。本車型前保險杠安裝在原有車型的掛具上，不能完全匹配，從而引起掛點處位置變形，而變形處為故障模式的上部位置。

前保險杠掛點位置翹曲，零件變形。實車裝配后，變形導(dǎo)致前保險杠凸起，與翼子板上部間隙偏大0.70～0.80mm（圖3）。因此，噴涂掛具使用不適當(dāng)是故障要因。

2.2前保險杠支架與翼子板X向離空量

前保險杠支架與翼子板X向（前后）離空量是前保險杠與翼子板產(chǎn)生間隙的主要影響因素之一。前保險杠支架與前保險杠本體的配合處需要在X向上預(yù)留足夠的間隙，以免因累積公差導(dǎo)致前保險杠本體在裝配時被前保險杠支架卡住，在X方向無法裝配到位，即前保險杠與翼子板的配合拉力過大。X向離空量偏小，會導(dǎo)致前保險杠難以裝配;X向離空量偏大，會導(dǎo)致前保險杠易松動產(chǎn)生間隙問題。

本車型數(shù)模理論X向離空量為2.90mm，故障車前保險杠支架X向筋條到翼子板中上部約3.70mm，則X向離空量中上部約偏大0.80mm（圖4）。X向離空量中上部間隙偏大，與整車故障V形間隙相對應(yīng)，對問題不利。

將故障車的前保險杠支架上整車檢具（TAC）檢驗，以確認支架X向離空量是否滿足要求，結(jié)果離空量為3.00～3.10mm，即前保險杠支架符合設(shè)計標(biāo)準。因此故障車是在前保險杠裝配完成后才產(chǎn)生的X向離空量偏大問題。前保險杠支架與翼子板X向離空量偏大是故障要因。

2.3前保險杠Z向立柱安裝點尺寸偏低

前保險杠與白車身前部的裝配點為螺柱連接，前保險杠Z向（上、下）掛在螺柱上，X向螺栓緊固。因此需要研究白車身CMM三坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并且需要明確車身零件定位孔以及安裝孔尺寸是否出現(xiàn)誤差[3]。

前保險杠Z向在立柱安裝點10L/10R，立柱定位孔為13L/13R，安裝點和定位孔的三坐標(biāo)數(shù)據(jù)整體偏低約0.50mm，即立柱偏低約0.50mm。前保險杠Z向偏低會拉大前保險杠與翼子板的X向間隙，對問題不利（圖5）。

前保險杠Z向在立柱安裝點10L/10R與白車身的螺栓，在Z向存在0.25mm的過定位、過約束。前保險杠Z向活動量偏小會導(dǎo)致前保險杠與翼子板側(cè)面的X向尺寸受限，無法減小前保險杠與翼子板間隙，對問題不利。因此前保險杠Z向立柱安裝點尺寸偏低，是故障要因。

2.4翼子板裝調(diào)前部偏高

翼子板Z向安裝點直接決定翼子板在白車身上下的尺寸表現(xiàn)。通過白車身三坐標(biāo)監(jiān)控翼子板的2處Z向安裝點，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差較小，對前保險杠與翼子板間隙問題影響較小，即翼子板的白車身安裝點尺寸沒有問題，排除了車身安裝點影響。

將翼子板上檢具確認單件尺寸狀態(tài)，下角（與前門匹配下角）往-X（車頭方向）回彈約3.00～5.00mm。放置定位銷糾正回彈影響后，下角X向尺寸還偏小0.50mm，即翼子板本身的下角尺寸偏小0.50mm。

翼子板人工裝配完成后，進行白車身三坐標(biāo)掃描確認翼子板裝配尺寸位置狀態(tài)，掃描數(shù)據(jù)顯示翼子板與前保險杠匹配的上部位置偏高1.60～1.70mm，與故障位置數(shù)據(jù)吻合。

經(jīng)調(diào)查，調(diào)整裝配時，為滿足翼子板下角與前門的X向間隙（下角偏?。环矫鏁霈F(xiàn)人為抬高翼子板與前保匹配位置，導(dǎo)致翼子板前部偏高;另一方面翼子板下角本身尺寸偏小，會無形加劇抬高翼子板前端。兩者疊加會進一步加大翼子板與前保險杠上端的V形間隙，對問題不利（圖6）。因此，翼子板裝調(diào)前部偏高是故障要因。

綜上所述，前保險杠掛具不匹配、前保險杠支架與翼子板X向離空量偏大、前保險杠立柱Z向安裝點偏低以及翼子板裝調(diào)前部偏高，這4個要因使前保險杠的Z向安裝點不在一條線上，易產(chǎn)生應(yīng)力，導(dǎo)致V形間隙的產(chǎn)生。因此確認這4個要因是導(dǎo)致故障問題的主要因素。3709D8D6-3FD3-4E71-9C1C-4BD9F02A060D

3解決措施

3.1改進噴涂掛具

在原有車型前保險杠掛具基礎(chǔ)上改造掛點1，掛齒下移至兩車型掛點位基本重合處，達到新舊車型共用（圖7）。通過改造掛具點位置，前保險杠變形問題改善明顯，變形位置符合檢具公差要求，滿足尺寸技術(shù)要求，達到解決零件變形問題的目的。

3.2前保險杠支架加膠，保險杠孔位更改

通過驗證，前保險杠支架上部5處筋條X向加膠0.30mm，既能滿足前保險杠易拍打裝配，支架根部不出現(xiàn)發(fā)白、開裂，又可減小支架與翼子板的X向離空量，約束前保險杠X向（圖8）。這能縮短前保險杠與翼子板X向的間隙，即支架上部加膠能有效改善V形間隙問題。

前保險杠中部安裝孔與車身螺栓間隙通過改模具，由0.25mm放大至1.30mm，減少過約束力，保證前保險杠Z向活動量，避免卡滯而導(dǎo)致前保險杠X向被限制，對問題不利。

綜上可知，前保險桿支架加膠、前保險杠孔位更改，可以減少前保險杠支架與翼子板X向離空量，有效改善問題，達到目標(biāo)。

3.3調(diào)高前保前部Z向（高度）安裝點

在廠內(nèi)車身車間調(diào)整工裝夾具，左、右上彎梁支撐板焊合件（立柱）前部+Z向抬高定位銷及定位面1.00mm。車身安裝點抬高可以滿足前保險杠往+Z向高度調(diào)整，能有效減小前保險杠與翼子板的X向間隙。

完成工裝調(diào)整，在廠內(nèi)篩選15臺車身，收集CMM測量調(diào)整前后的前保險杠安裝點尺寸。數(shù)據(jù)顯示，工裝調(diào)整后，+Z向可以抬高至1.00mm左右，達到工裝調(diào)整目的，對問題解決有利（圖9）。

綜上可知，通過廠內(nèi)工裝調(diào)整，可實現(xiàn)抬高前保險杠+Z向立柱安裝點尺寸，達到目標(biāo)。

3.4翼子板型面整改、調(diào)整裝調(diào)標(biāo)準

翼子板通過修配模具，整改下角X向間隙，由原來偏小0.50mm往間隙偏大0.50mm的方向整改。根據(jù)實際裝車調(diào)整零件公差帶走向，有利于翼子板下角尺寸調(diào)整。車身調(diào)整線裝配翼子板，落實現(xiàn)場工藝文件要求，明確與前保匹配面Z向不可抬高裝調(diào)，防止翼子板Z向被拉高。調(diào)整白車身檢測標(biāo)準，翼子板下角與前門間隙裝調(diào)標(biāo)準較之前放大0.50mm（圖10）。

綜上可知，整改翼子板下角尺寸、調(diào)整裝調(diào)標(biāo)準，工藝要求不能抬高裝調(diào)，有利問題解決，達到目標(biāo)。

4方案效果

經(jīng)過4個要因的改進，歷經(jīng)掛具、零件斷點及工藝文件更新，再連續(xù)跟蹤4周生產(chǎn)線，線上裝配不存在前保險杠難裝配問題，前保險杠支架根部無發(fā)白、開裂情況。線下檢測前保險杠與翼子板故障位置并進行統(tǒng)計，前保險杠與翼子板間隙在0.60～0.80mm，狀態(tài)穩(wěn)定且間隙小而美觀，符合DTS（尺寸技術(shù)規(guī)范）中0.00～1.00mm的要求。

經(jīng)過驗證，改進方案制定正確，前保險杠與翼子板產(chǎn)生V形間隙的問題得到徹底解決。措施實施形成新的工作方式并加以保持。而且根據(jù)故障位置統(tǒng)計，故障率由改善前的40%下降至改善后的3%，目標(biāo)達成（圖11）。

5結(jié)束語

本文通過某車型前保險杠與翼子板V形間隙問題的分析和改進，利用魚骨圖分析要因項，介紹汽車前臉常見尺寸問題的分析解決過程，徹底解決了項目的匹配問題。其中涉及白車身、總裝工藝、產(chǎn)品設(shè)計方法以及零部件質(zhì)量管控等各項專業(yè)能力，是一個綜合性工程制造問題的分析案例[4]。汽車外觀間隙質(zhì)量的改善涉及汽車整個產(chǎn)品生命周期[5]。

本研究基于問題的方案數(shù)據(jù)，形成系統(tǒng)、科學(xué)的分析，可形成經(jīng)驗學(xué)習(xí)（LessonLearn）以指導(dǎo)后續(xù)新項目開發(fā)，對于項目問題解決、尺寸控制方法有較好的指導(dǎo)意義，為汽車間隙/面差類問題的解決提供了重要的方法和途徑。3709D8D6-3FD3-4E71-9C1C-4BD9F02A060D