重點鈑金零件尺寸精度的調試和匹配探討

朱彬　費文錚

摘 要： 鈑金零件精度是保證白車身精度的基礎，重點鈑金零件精度會影響整車零部件裝配。在新車型階段如何進行重點鈑金零件尺寸精度的調試和匹配工作，對白車身的精度有著非常關鍵的作用。本文結合作者在重點鈑金零件精度提升和白車身精度培育過程的實踐體會，從尺寸同步工程，鈑金零件的精度調試流程，單品改善，夾具調試 ，匹配檢證和工序變化量等方面做了闡述，探討了重點鈑金零件精度調試和匹配方法。

關鍵詞：鈑金零件；尺寸精度；夾具調試；匹配檢證

1 引言

隨著時代的發展，新車型開發周期越來越短，安全性能要求越來越高，鈑金零件結構也越來越復雜。新車型導入階段，鈑金件尺寸精度的調試和匹配就是對影響總成零件精度的單品、工裝、工藝進行精度和過程確認，找到精度缺陷原因并制定臨時對策和永久對策，最終解決尺寸問題達成量產尺寸質量要求的系統高效的品質培育活動。

2 尺寸同步工程

零件的尺寸同步工程，是零件尺寸精度的先期規劃，能夠避免后期尺寸精度風險，決定了后續零件精度調試和匹配的工作重心。尺寸同步工程主要的內容包括數模理論間隙檢查，定位基準設置，尺寸公差定義等。

2.1 零件數模檢查：

對零件數模進行干涉檢查，分析定位基本、相臨、通過性，檢查精度調整方便性，避免后續總成零件精度匹配問題。如相鄰零件R角是否合理，是否存在干涉風險等。

2.2 RPS合理性和延續性檢查：

保證零件定位基準完整性。對所有定位基準塊，基準銷進行檢查，保證重點夾具必要支撐壓緊點無缺失。

保證總成零件定位基準與單品基準一致性。總成零件夾具主要定位基準孔、基準面和單品零件定位基準設置一致。

2.3 GD&T合理性和延續性檢查：

保證GD&T基準準確有效。確認檢具基準、檢測點是否合理，檢查零件的測量方案是否合理。

保證GD&T與RPS基準一致性。檢查單件和總成零件基準是否在延續性，總成零件和白車身定位基準是否存在延續性。

保證零件公差設置合理。對GD&T理論設置的公差進行檢查，保證偏置公差設置完整有效。

案例：如圖1所示，前縱梁分總成由前縱梁外板、前縱梁內板、前縱梁后板3個分總成焊接而成。焊接過程中可能會出現干涉導致裝配困難，分總成零件無法放在夾具上焊接生產。如

向一個方向移動0.5 mm。

3 總成鈑金零件精度調試流程

白車身由上百個鈑金零件焊接組成，左右前縱梁總成等復雜的零件需要投入大量的資源進行精度調試和匹配工作。為提升總成零件精度調試效率，需要建立鈑金零件調試流程。通過對單品精度檢證和焊接過程跟蹤，明確單品、夾具和焊接工藝問題點，明確臨時返修對策，制定恒久方案，減少總成零件品質培育時間。圖4為左右前縱梁總成精度調試流程。

3.1 沖壓單品精度把握

調試前，需要準備重要沖壓單品和SUB件精度報告，精度報告包括孔、面、修邊具體的精度數據。

致，使用水性筆在零件重要區域標示數據。

若發現沖壓單品精度存在超差，需對單品不合格部位進行返修，若單品無法返修，需適配返修與之配合的對手零件。零件返修完成后，使用水性筆在零件返修區域標示數據，試裝驗證返修前和返修后總成精度的改善效果，為模具修改或夾具調整提供依據。

3.2 焊接生產過程跟蹤

為了查找總成精度超差的原因，需要對焊接生產過程進行跟蹤。

在焊接生產過程，需要確認夾具是否與零件干涉，檢查零件與零件配合是否存在間隙過大或干涉等。確認能否通過調整夾具改善總成零件精度。

在焊接生產過程，同時需要確認并消除焊裝工藝對總成精度的影響，包括焊接順序的確認和改善，焊槍加壓角度的確認和改善等。

4 單品零件精度提升

利用三坐標、單品檢具、總成檢具對單品零件主要的定位孔、定位面以及功能面進行精度檢測，明確精度超差位置，調查原因，制定改善對策。

某車型前縱梁后板Y向精度改善案例。使用激光測量儀掃描前縱梁后板單品實際零件，通過 Ployworks軟件進行虛擬匹配，發現實際零件側壁外張2mm，如圖5所示。利用 CAE軟件進行回彈補償分析，根據實際回彈量對OP50翻邊OP60整形工序補償修模，改善沖壓單品精度。

5 夾具調試

夾具調試是在焊接試制過程中，檢證夾具與零件、零件與零件配合狀況，找出干涉的位置和配合間隙大的位置，通過夾具問題點的改善和夾具墊片的調整提升總成零件尺寸精度。步驟如下：

①將零件按照工藝要求安裝在夾具上，在夾具夾緊狀態下，確認零件在夾具上定位是否穩定，定位基準是否貼合，目視或使用塞尺確認夾具基準銷、基準面、壓塊是否與零件干涉，檢查零件與零件配合是否存在間隙過大或干涉。

②使用油漆筆劃出配合間隙或干涉部位，并確認相關配合零件的精度數據，分析零件該部位精度對間隙或干涉是否存在影響。

③將零件干涉部位打磨返修，再次將零件安裝在夾具上，檢查零件與零件、零件與夾具配合狀態。記錄問題點，記錄打磨返修量。

④若單品超差無法修改或焊接工藝影響無法消除，確認能否調整夾具消除零件與零件配合間隙或干涉點，確認能否通過夾具反變形調整改善總成零件精度。

⑤在調試過程中，需要確認夾具夾緊順序的影響，通過調整氣缸的進排氣量或控制邏輯調節夾頭的夾緊順序，避免夾緊順序影響零件精度的一致性。

總成零件焊接完成后，跟蹤人員輸出現場問題清單和夾具調整履歷，制定恒久改善對策和詳細改善計劃。

6 匹配檢證

左右前縱梁總成等復雜零件檢具設計時，要考慮具備匹配解析功能。在模擬車身

裝配的情景下，總成檢具不僅要對主定位孔、定位面、功能面進行間隙段差檢測，同時總成檢具也要具備匹配解析功能。如圖6所示，總成檢具通過可拆卸機構能夠把相關單品和工序件在檢具上夾緊固定，能夠確認單品和工序件配合部位的間隙和干涉點，能夠通過檢測型塊對工序件進行精度測量，以確定工序的變化量，明確導致不良的工序和影響因素。

7 工序變化量檢證

工序變化量檢證是將零件安裝在夾具或總成檢具上，對每道工序零件的精度進行測量，以確認前后工序之間精度的變化量。步

④通過總成零件、各分總成和單品精度數據對比分析，確定各工序零件精度的變化量，找出與單品精度、夾具、焊接工藝的關聯，確定原因對策，制定改善計劃。

案例：圖9為某車型前縱梁工序變化量驗證結果。

綜上所述，重點鈑金零件尺寸精度的調試和匹配，主要是通過尺寸同步工程避免后期尺寸精度風險，通過建立流程提升調試效率，通過匹配檢證和工序變化量發現零件、夾具和焊接工藝問題點，通過單品精度提升、夾具調試和焊接工藝改善消除工藝工裝問題點，從而使總成零件精度提高和白車身尺寸精度問題點消除，最終達到量產品質要求。

8 結束語

重點鈑金零件尺寸精度提升是一個復雜的過程。我們需要制定合理的調試和匹配方法，采用先進的分析技術和測量設備進行綜合控制，如力學CAE分析，尺寸鏈3DCS校核，虛擬匹配技術運用，尺寸偏差大數據實施研究等，在新車型品質培育階段更加有效地提升重點鈑金零件尺寸精度。

參考文獻：

[1]李占利，年雪山 .淺談車門與白車身尺寸匹配控制方法 .汽車制造業，2012：64-66.

[2]高建軍 .轎車白車身門蓋尺寸調試與匹配方法探討 .企業技術開發（學術版），2014，33（8）.