試論車(chē)身尺寸檢測(cè)與精度控制解決方案

謝曉星（長(zhǎng)城汽車(chē)股份有限公司整車(chē)商品技術(shù)部,河北保定071000）

試論車(chē)身尺寸檢測(cè)與精度控制解決方案

謝曉星
（長(zhǎng)城汽車(chē)股份有限公司整車(chē)商品技術(shù)部,河北保定071000）

對(duì)汽車(chē)的整車(chē)生產(chǎn)廠家來(lái)說(shuō)，對(duì)車(chē)身尺度的精度控制技術(shù)是非常重要的，它所建立的質(zhì)量控制體系的本質(zhì)就是以數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，讓實(shí)實(shí)在在的數(shù)據(jù)代替所謂的經(jīng)驗(yàn)，在這些數(shù)據(jù)中挖掘有用的信息，然后根據(jù)數(shù)據(jù)的指導(dǎo)對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。本文分析了造成車(chē)身尺度不精確的原因，然后相應(yīng)地提出了解決對(duì)策。

車(chē)身尺度；精度檢測(cè)；解決方案

建立一個(gè)把數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)的質(zhì)量控制體系，這就是對(duì)車(chē)身尺寸精度的控制本質(zhì)，我們對(duì)車(chē)身制造尺寸的偏差源進(jìn)行控制時(shí)，使用的是對(duì)制造數(shù)據(jù)進(jìn)行建模分析的方法，這樣就保證了對(duì)車(chē)身制造時(shí)的穩(wěn)定性，最終讓整個(gè)車(chē)的裝配精度都得到提高[1]。使用較為先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)是它的基本核心，從工裝夾具以及對(duì)零件沖壓的整個(gè)裝配過(guò)程都要保證協(xié)調(diào)和一致，這樣才可以建立一個(gè)高效的測(cè)量系統(tǒng)。然后分析和積累數(shù)據(jù)，把個(gè)人對(duì)經(jīng)驗(yàn)的管理升級(jí)到科學(xué)數(shù)據(jù)的管理。總而言之，對(duì)尺寸精度進(jìn)行控制的基礎(chǔ)就是體系管理以及超前的測(cè)量技術(shù)。

1　制造車(chē)身時(shí)造成尺寸偏差的問(wèn)題

車(chē)身的裝配，是一種比較復(fù)雜且多層次的體系結(jié)構(gòu)。它是采用一系列的鉚接以及焊接等方法把數(shù)百件的薄板沖壓件進(jìn)行裝配而成的，主要通過(guò)一些焊接手段來(lái)完成[2]，比如：電阻點(diǎn)焊、氣體保護(hù)電弧焊等。車(chē)身尺寸制造的最佳狀態(tài)就是：實(shí)際的所有參數(shù)尺寸與進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)所得出的標(biāo)準(zhǔn)尺寸是完全相同的。但在現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)中，總會(huì)出現(xiàn)一些影響因素，這就出現(xiàn)了實(shí)際車(chē)身的制造尺寸和標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)尺寸產(chǎn)生偏差的現(xiàn)象。所以，在現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)過(guò)程中，都會(huì)用偏差對(duì)車(chē)身制造的準(zhǔn)確性進(jìn)行衡量。

在進(jìn)行車(chē)身裝配時(shí)，造成尺寸出現(xiàn)偏差的因素有很多種，其中最重要的三個(gè)方面就是：工夾具的定位不穩(wěn)定、在零部件的初始制造就出現(xiàn)偏差以及焊裝發(fā)生變形。在進(jìn)行裝配的過(guò)程中，這些偏差會(huì)通過(guò)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(chē)身之間匹配較難的問(wèn)題，有的甚至根本就無(wú)法匹配，出現(xiàn)了對(duì)車(chē)身覆蓋件的匹配縫隙以及不穩(wěn)定的型面差等質(zhì)量問(wèn)題，這在一定的程度上對(duì)車(chē)身的外觀形象和它的密封性造成了影響，也使該車(chē)型的汽車(chē)在市場(chǎng)上沒(méi)有達(dá)到預(yù)想的效果。具體分析如下：

1.1對(duì)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(duì)零件設(shè)計(jì)的偏差、在運(yùn)輸中零件發(fā)生變形的偏差等，其中最主要的是通過(guò)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(guān)[3]。例如：尺寸的大小程度、壓機(jī)的設(shè)備、板料成形的性能以及對(duì)回彈的控制程度等。

1.2焊接過(guò)程中，夾具的穩(wěn)定性以及它的定位精度

對(duì)車(chē)身的焊裝精度來(lái)說(shuō)，焊接夾具是它的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，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(duì)位置，避免在焊裝的過(guò)程中出現(xiàn)焊接件變形的情況發(fā)生，這樣就大大地提高了焊裝的生產(chǎn)效率。但在現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)過(guò)程中，還會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題讓夾塊磨損以及夾具定位偏差，比如：對(duì)夾具的設(shè)計(jì)存在缺陷、定位元件出現(xiàn)失效和磨損的現(xiàn)象、夾緊力發(fā)生變化以及不可避免的人為調(diào)整等因素，這些種種的問(wèn)題都對(duì)制造車(chē)身時(shí)的尺寸精度造成了影響。

1.3連接零件的方式

車(chē)身是通過(guò)鉚接以及焊接等方法，把數(shù)百件的薄板沖壓件裝配在一起而制成，不同零件之間會(huì)有不同的連接類(lèi)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(xiàn)的偏差、焊接的不同次序、電極頭磨損的程度以及焊點(diǎn)布置的方案等[4]。

1.5存在的人為操作因素

這個(gè)因素主要針對(duì)工人，要看他們對(duì)工作的態(tài)度、對(duì)設(shè)備的維護(hù)情況以及技術(shù)的熟練程度等。

2　車(chē)身尺寸不精確的解決對(duì)策

對(duì)車(chē)身尺寸不精確的問(wèn)題，我們可以通過(guò)一系列的檢測(cè)方法對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，所采用的檢測(cè)方法主要包括：分總成自動(dòng)化的測(cè)量、檢驗(yàn)夾具的手工測(cè)量、對(duì)柔性的檢測(cè)進(jìn)行系統(tǒng)的分析、非接觸測(cè)頭以及在線檢測(cè)技術(shù)中的在線LaserGauge激光對(duì)白車(chē)身的檢測(cè)技術(shù)和普賽在線的檢測(cè)系統(tǒng)。通過(guò)這些方法的檢測(cè)，我們會(huì)得出大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)就是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的關(guān)鍵所在，我們可以根據(jù)問(wèn)題采用相應(yīng)的解決措施。對(duì)數(shù)據(jù)的處理軟件進(jìn)行自主編寫(xiě)，讓系統(tǒng)可以自動(dòng)對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總?cè)缓筝敵鰠R總結(jié)果以及報(bào)表，這些報(bào)表就傳遞著各種各樣的信息。

通過(guò)在車(chē)身工藝中對(duì)過(guò)程的穩(wěn)定性控制以及裝配控制過(guò)程中的偏差診斷來(lái)分類(lèi)檢測(cè)點(diǎn)。在車(chē)身制造的全過(guò)程中，車(chē)身的功能尺寸對(duì)車(chē)身裝配的質(zhì)量起到了保證、控制與檢測(cè)的作用，它對(duì)車(chē)身尺寸的規(guī)定是通過(guò)測(cè)點(diǎn)之間相對(duì)的計(jì)算形式所計(jì)算出來(lái)的。產(chǎn)品的功能尺寸、控制功能的尺寸以及基準(zhǔn)的功能尺寸為車(chē)身功能尺寸的三大尺寸。依照車(chē)身功能的尺寸評(píng)價(jià)把數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)化，然后過(guò)濾掉定位等無(wú)關(guān)因素，讓測(cè)點(diǎn)公差的設(shè)計(jì)得到簡(jiǎn)化。

對(duì)Cp以及Cpk進(jìn)行測(cè)定，一方面可以確定產(chǎn)品工序的穩(wěn)定性以及它的準(zhǔn)確度，另一方面可以判斷該工序生產(chǎn)出的產(chǎn)品是否符合標(biāo)準(zhǔn)，然后通過(guò)計(jì)算尺寸的合格率來(lái)對(duì)車(chē)身尺寸制造的精確度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

運(yùn)用“2mm”的工程評(píng)價(jià)方法，通過(guò)不斷改進(jìn)的指數(shù)CH來(lái)反應(yīng)車(chē)身尺寸質(zhì)量的長(zhǎng)時(shí)間變化的趨勢(shì)，然后通過(guò)不斷的改進(jìn)，讓車(chē)身尺寸的精確度由離散過(guò)渡到穩(wěn)定，最后達(dá)到精準(zhǔn)地步。

3　結(jié)語(yǔ)

提高車(chē)身尺寸的精確度，這是一項(xiàng)比較復(fù)雜的系統(tǒng)工程。因?yàn)樗婕暗揭幌盗袉?wèn)題，例如：公差鏈、計(jì)算方法、設(shè)計(jì)車(chē)身結(jié)構(gòu)時(shí)的連接方式以及基準(zhǔn)設(shè)定的原則。它需要通過(guò)正確的指導(dǎo)思想，然后采用先進(jìn)的技術(shù)手段以及正確的分析方法，才能對(duì)其進(jìn)行有效的控制。

[1]王國(guó)勇,高曉飛.車(chē)身尺寸檢測(cè)與精度控制解決方案[A].中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì).2013中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C].中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì),2013(04).

[2]張富榮.車(chē)身制造階段尺寸質(zhì)量控制體系的研究及應(yīng)用[D].湖南大學(xué),2010.

[3]張宏兵.基于轎車(chē)車(chē)身尺寸精度控制的研究[A].蕪湖市科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì).蕪湖高端裝備制造業(yè)創(chuàng)新與發(fā)展論壇——2012年安徽省科協(xié)年會(huì)蕪湖分會(huì)場(chǎng)論文集[C].蕪湖市科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì),2012(06).

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