試論車身尺寸檢測與精度控制解決方案

謝曉星（長城汽車股份有限公司整車商品技術部,河北保定071000）

試論車身尺寸檢測與精度控制解決方案

謝曉星
（長城汽車股份有限公司整車商品技術部,河北保定071000）

對汽車的整車生產廠家來說，對車身尺度的精度控制技術是非常重要的，它所建立的質量控制體系的本質就是以數據作為基礎，讓實實在在的數據代替所謂的經驗，在這些數據中挖掘有用的信息，然后根據數據的指導對其進行改進，通過數據來對產品的質量進行驅動。本文分析了造成車身尺度不精確的原因，然后相應地提出了解決對策。

車身尺度；精度檢測；解決方案

建立一個把數據作為基礎的質量控制體系，這就是對車身尺寸精度的控制本質，我們對車身制造尺寸的偏差源進行控制時，使用的是對制造數據進行建模分析的方法，這樣就保證了對車身制造時的穩定性，最終讓整個車的裝配精度都得到提高[1]。使用較為先進的測量技術是它的基本核心，從工裝夾具以及對零件沖壓的整個裝配過程都要保證協調和一致，這樣才可以建立一個高效的測量系統。然后分析和積累數據，把個人對經驗的管理升級到科學數據的管理。總而言之，對尺寸精度進行控制的基礎就是體系管理以及超前的測量技術。

1　制造車身時造成尺寸偏差的問題

車身的裝配，是一種比較復雜且多層次的體系結構。它是采用一系列的鉚接以及焊接等方法把數百件的薄板沖壓件進行裝配而成的，主要通過一些焊接手段來完成[2]，比如：電阻點焊、氣體保護電弧焊等。車身尺寸制造的最佳狀態就是：實際的所有參數尺寸與進行設計時所得出的標準尺寸是完全相同的。但在現實的生產中，總會出現一些影響因素，這就出現了實際車身的制造尺寸和標準的設計尺寸產生偏差的現象。所以，在現實的生產過程中，都會用偏差對車身制造的準確性進行衡量。

在進行車身裝配時，造成尺寸出現偏差的因素有很多種，其中最重要的三個方面就是：工夾具的定位不穩定、在零部件的初始制造就出現偏差以及焊裝發生變形。在進行裝配的過程中，這些偏差會通過相互的摻雜、相互的積累以及相互的作用形成綜合性偏差。這就造成了零部件和車身之間匹配較難的問題，有的甚至根本就無法匹配，出現了對車身覆蓋件的匹配縫隙以及不穩定的型面差等質量問題，這在一定的程度上對車身的外觀形象和它的密封性造成了影響，也使該車型的汽車在市場上沒有達到預想的效果。具體分析如下：

1.1對零件的初始制造就存在偏差

把零件放在夾具體之前就與零件裝配位置上存在偏差，就是所謂的零件偏差，它的制造偏差包括對零件設計的偏差、在運輸中零件發生變形的偏差等，其中最主要的是通過沖壓工藝偏差造成的，這與薄板零件的材料特性和幾何特性有關[3]。例如：尺寸的大小程度、壓機的設備、板料成形的性能以及對回彈的控制程度等。

1.2焊接過程中，夾具的穩定性以及它的定位精度

對車身的焊裝精度來說，焊接夾具是它的一個重要環節，它的作用就是保證焊接件的尺寸精度以及焊裝零件的相對位置，避免在焊裝的過程中出現焊接件變形的情況發生，這樣就大大地提高了焊裝的生產效率。但在現實的生產過程中，還會出現各種各樣的問題讓夾塊磨損以及夾具定位偏差，比如：對夾具的設計存在缺陷、定位元件出現失效和磨損的現象、夾緊力發生變化以及不可避免的人為調整等因素，這些種種的問題都對制造車身時的尺寸精度造成了影響。

1.3連接零件的方式

車身是通過鉚接以及焊接等方法，把數百件的薄板沖壓件裝配在一起而制成，不同零件之間會有不同的連接類型，這些因素直接影響了零件的最終連接情況。

1.4焊接的工藝因素

在焊接工藝方面，主要包括：焊槍出現的偏差、焊接的不同次序、電極頭磨損的程度以及焊點布置的方案等[4]。

1.5存在的人為操作因素

這個因素主要針對工人，要看他們對工作的態度、對設備的維護情況以及技術的熟練程度等。

2　車身尺寸不精確的解決對策

對車身尺寸不精確的問題，我們可以通過一系列的檢測方法對其進行檢測，所采用的檢測方法主要包括：分總成自動化的測量、檢驗夾具的手工測量、對柔性的檢測進行系統的分析、非接觸測頭以及在線檢測技術中的在線LaserGauge激光對白車身的檢測技術和普賽在線的檢測系統。通過這些方法的檢測，我們會得出大量的數據，這些數據就是發現問題的關鍵所在，我們可以根據問題采用相應的解決措施。對數據的處理軟件進行自主編寫，讓系統可以自動對各種數據進行匯總然后輸出匯總結果以及報表，這些報表就傳遞著各種各樣的信息。

通過在車身工藝中對過程的穩定性控制以及裝配控制過程中的偏差診斷來分類檢測點。在車身制造的全過程中，車身的功能尺寸對車身裝配的質量起到了保證、控制與檢測的作用，它對車身尺寸的規定是通過測點之間相對的計算形式所計算出來的。產品的功能尺寸、控制功能的尺寸以及基準的功能尺寸為車身功能尺寸的三大尺寸。依照車身功能的尺寸評價把數據進行簡化，然后過濾掉定位等無關因素，讓測點公差的設計得到簡化。

對Cp以及Cpk進行測定，一方面可以確定產品工序的穩定性以及它的準確度，另一方面可以判斷該工序生產出的產品是否符合標準，然后通過計算尺寸的合格率來對車身尺寸制造的精確度進行評價。

運用“2mm”的工程評價方法，通過不斷改進的指數CH來反應車身尺寸質量的長時間變化的趨勢，然后通過不斷的改進，讓車身尺寸的精確度由離散過渡到穩定，最后達到精準地步。

3　結語

提高車身尺寸的精確度，這是一項比較復雜的系統工程。因為它涉及到一系列問題，例如：公差鏈、計算方法、設計車身結構時的連接方式以及基準設定的原則。它需要通過正確的指導思想，然后采用先進的技術手段以及正確的分析方法，才能對其進行有效的控制。

[1]王國勇,高曉飛.車身尺寸檢測與精度控制解決方案[A].中國汽車工程學會.2013中國汽車工程學會年會論文集[C].中國汽車工程學會,2013(04).

[2]張富榮.車身制造階段尺寸質量控制體系的研究及應用[D].湖南大學,2010.

[3]張宏兵.基于轎車車身尺寸精度控制的研究[A].蕪湖市科學技術協會.蕪湖高端裝備制造業創新與發展論壇——2012年安徽省科協年會蕪湖分會場論文集[C].蕪湖市科學技術協會,2012(06).

[4]王娜,吳世強.尺寸管理與白車身裝配的精度控制[J].汽車工藝與材料,2010(03).