塑料舉升門尺寸控制方法研究

摘 要：基于整車減重為背景，越來越多的車型將鈑金舉升門改成塑料舉升門。針對新材料引入，尺寸工程聯合產品、工藝、供應商團隊，以DTS（整車匹配技術標準）可達性為最終目標，通過前期同步工程分析、對比，推進造型、結構改進，同時對比傳統鈑金與塑料零件在產品、工藝方面的差異，辨識差異帶來的風險并提供成本、質量平衡的尺寸價值方案。

關鍵詞：塑料；舉升門；基準；公差；工藝；DTS

引言

隨著新材料使用在傳統汽車行業的逐步普及，使用更輕質量的塑料來取代以往鈑金車身部件變得越來越廣泛，文章主要針對車身零部件新材料的引入，尺寸工程如何在前期同步工程中參與DTS設定，辨識產品造型、設計結構以及制造工藝的尺寸風險點，聯合工程、工藝、供應商團隊制定控制方案來確保整車尺寸匹配。

1 研究思路

文章研究塑料舉升門尺寸控制方案按照以下思路展開，分別從界面造型、產品結構、裝配工藝、基準設置、公差設置等方面給出尺寸控制方案。

2 細節展開

2.1 對比車型

首先以市場上使用塑料舉門的幾款車型作為參考車型，進行數據測量收集，作為初版DTS定義的輸入之一。

2.2 初版DTS設定

通過調查，多數塑料舉門到車身的間隙普遍較鈑金舉門到車身的間隙偏大0.5mm，目的是為降低舉門在開合過程中與車身發生干涉的風險，部分車型為保證較小間隙在局部區域增加密封條以克服過沖擊（單車成本增加）

考慮到以上情況，定義塑料舉門區域初版DTS，相比鈑金舉門車型部分區域在滿足GCA（全球客戶評審）標準的前提下放大0.5mm。

2.3 界面造型研究

針對后舉升門與后保險杠區域造型，調查市場現有車型，多數車輛舉門與后保險杠進行平整度造型弱化，以降低客戶對匹配的敏感度。在造型設計階段與工程交流，參考類似車型進行局部平整度造型弱化。

2.4 產品結構及裝配工藝研究

2.4.1 梳理產品、工藝差異點

梳理塑料舉與鈑金舉升門在產品結構和裝配工藝上的差異，針對產品、工藝的差異點，進行具體分析和方案制定。

2.4.2 塑料舉門產品

塑料舉升門由傳統鈑金包邊工藝變為注塑成型及粘接工藝。基于制造工藝及材料的差異，塑料舉升門在前期開發過程中需要進行模流分析，來確保塑料零件在造型和結構上的可達性。同時避免使用具有較強吸水性材料，防止車身雨淋后材料吸收水分導致零件翹曲變形。

2.4.3 鉸鏈安裝

綜合整車廠內場地布置、產量、人員利用率方面的考慮，塑料舉升門鉸鏈、線束、飾板等零件由供應商集成安，鉸鏈安裝時舉升門使用內板孔定位。為方便后續返修操作，在鉸鏈至舉門區域增加目視化刻線作為返修位置參考。

2.4.4 車身沖孔（舉門安裝定位孔）

隨著車身在線沖孔設備的普及，越來越多的舉升門安裝定位孔選擇在車身車間在線沖孔（優點：節省舉升門工裝）。在項目階段，針對車身在線沖孔，制作舉門擾流板區域OCF（開放式檢具），用于車身尺寸的快速檢測判斷。

2.4.5 舉門安裝

塑料舉門的安裝由車身移至總裝安裝，新增的關注點：

（1）總裝對塑料舉門安裝輔助裝置以及零件夾持點進行虛擬和實物驗證，確保零件安裝過程中不發生變形和損壞。

（2）總裝針對塑料舉門安裝新增操作指導要求，確保鉸鏈面正常貼合后再打緊，避免零件尺寸偏差，強制打緊帶來的零件變形。

2.4.6 油漆烘烤變形（廠外）

塑料舉門只有外板噴漆，噴漆后低溫烘烤（90攝氏度左右），然后粘接到強度較高的內板上。外板產生的變形可以通過油漆撐架及粘接工裝的調整來克服。

2.4.7 氣彈簧變形

塑料舉門與鈑金舉門一樣，會受氣彈簧撐桿力產生尺寸變形和位移。需在產品前期設計時進行強度CAE分析，并在試制車上進行實物的驗證。舉門局部區域強度要求和best fit之后尺寸偏差要求和鈑金舉門保持一致。

2.4.8 在線調整

塑料舉門通過設置在尾燈區域和后保區域的4個Bumper和鎖扣的固定調整來滿足整車匹配，塑料舉門無法實現常規鈑金舉門施加外力的塑性變形調整。

2.5 塑料舉門基準設置合理性研究

塑料舉升門鉸鏈由供應商安裝，與整車安裝定位形式保持一致，考慮到供應商內部過程監控，對塑料舉升門設置兩套定位基準：

（1）內板定位（與內外板粘接、鉸鏈安裝定位保持一致）：用于舉門單件過程監控及問題分析。

（2）鉸鏈定位（與整車安裝定位保持一致）：用于舉門總成的尺寸監控。

2.6 塑料舉門公差設定研究

收集以往車型塑料舉升門實際制造能力，并參考鈑金舉升門的公差模版進行塑料舉升門的公差設定：

（1）內板定位下：公差參照鈑金舉門公差模板進行設定 +/-0.5mm。

（2）鉸鏈定位下：考慮到鉸鏈的公差累計，參考以往塑料舉升門實際能力，設定公差參考值+/-0.85-1mm，分段0.5mm一致性。

2.7 尺寸虛擬分析

工程根據Team共同認可的基準和公差進行建模，使用虛擬分析軟件進行DTS虛擬分析，確認公差合理性以及DTS可達性。

2.8 舉升門區域質量監控

廠外監控：

（1）舉升門匹配面監控

（2）舉升門密封面的監控（基于鉸鏈定位）

廠內監控：

（1）車身在線沖孔尺寸監控（三坐標測量、在線測量、OCF——車身問題分析輔助工具）

（2）車身密封面監控（三坐標測量）

（3）舉升門總成在TAC上檢測（在線問題分析輔助，按需）

3 新項目業務推進

通過以上個方面的綜合分析和研究，塑料舉升門在DTS設定、造型弱化、設計結構以及CAE模擬計算、工藝要求、基準及公差設定、過程監控方面都有了新的標準。這些標準會在樣車試制階段進行實車的驗證和優化。通過以上各方面措施的改進和落實，從而來保證最終塑料舉升門在線配合質量。

4 結束語

隨著車輛減重需求的增多，車身新材料使用也越來越普及。除了舉升門，翼子板、前后蓋等新材料零件也會不斷涌現。這些都可以參照塑料舉升門模塊化的研究思路，尋找產品及工藝解決方案，最終來滿足新材料零件下的尺寸匹配質量要求。

參考文獻

[1]GDT基礎及應用[Z].2013.

[2]GB/T 12673-1990.汽車主要尺寸測量方法[S].1991.

作者簡介：胡超（1986-），男，上海人，上海通用汽車有限公司，工程師，研究方向：整車尺寸工程。