汽車頂篷護(hù)板與周邊件匹配問題解決思路

侯寶樹 張宏達(dá)

（奇瑞汽車股份有限公司鄂爾多斯分公司）

汽車頂篷護(hù)板是在車身頂蓋鈑金件下加裝的內(nèi)飾件，其作用除提高車內(nèi)裝飾性外，還起到隔聲、吸聲及隔熱的作用。在其與周邊件（乘客扶手、A/B/C柱護(hù)板、門洞密封條、遮陽板、風(fēng)擋玻璃、天窗及其密封條等）配合裝配過程中，頂篷護(hù)板會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)、彎曲變形及邊緣收縮，導(dǎo)致總成相互搭接件之間產(chǎn)生間隙而漏邊、漏縫，或發(fā)生相對(duì)微小的位移等，表現(xiàn)出制造粗糙及零件摩擦異響等缺陷，最終影響整車的感官評(píng)價(jià)。對(duì)此，文章提出汽車頂篷護(hù)板與周邊件匹配問題的解決思路。

1 頂篷護(hù)板匹配問題的產(chǎn)生機(jī)理

汽車頂篷護(hù)板匹配問題專指在整車裝配過程中，頂篷與周邊配合零件（相互配合緊固及密封的零件）裝配完成后，有搭接關(guān)系的接觸部位存在間隙不均（頂篷護(hù)板匹配一般要求零間隙配合，通常指貼合，如圖1所示）、護(hù)板漏邊、漏縫以及間隙過大，而致頂篷與相鄰件在路試時(shí)發(fā)生小位移運(yùn)動(dòng)，相互摩擦產(chǎn)生異響。

圖1 某車型頂篷匹配常態(tài)圖

導(dǎo)致頂篷護(hù)板發(fā)生匹配問題的因素主要有5個(gè)方面。

1）頂篷護(hù)板本身材質(zhì)不佳，受外力作用易產(chǎn)生壓型起皺、周轉(zhuǎn)折裂、收縮和變形；

2）頂篷護(hù)板生產(chǎn)過程中，切孔切邊設(shè)計(jì)不合理，易造成制造應(yīng)力集中，致使產(chǎn)品尺寸失控，出現(xiàn)漏邊及漏縫現(xiàn)象；

3）周邊件匹配設(shè)計(jì)不合理，易造成視覺間隙面差，感官質(zhì)量不佳；

4）車型布置不合理，導(dǎo)致零件裝配存在干涉，產(chǎn)生匹配段差及配合間隙差等各種問題；

5）頂篷護(hù)板裝配載體為車身頂蓋及側(cè)圍鈑金，其上的裝配孔安裝型面制造精度偏差，易造成頂篷系統(tǒng)產(chǎn)生匹配質(zhì)量問題。

以上產(chǎn)生的頂篷護(hù)板匹配問題主要源于單件產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品裝配工藝過程一致性及生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定性。故對(duì)這些問題的處理，必須從設(shè)計(jì)及制造系統(tǒng)各環(huán)節(jié)多方位協(xié)同分析查找、優(yōu)化初始的設(shè)計(jì)狀態(tài)，并針對(duì)故障普遍性進(jìn)行分析和總結(jié)，制定合理、可行、高效、高質(zhì)量的改進(jìn)方案，從根本上杜絕此類故障的再次發(fā)生。

2 頂篷護(hù)板匹配問題的診斷方法

頂篷護(hù)板匹配問題主要存在于頂篷邊緣配合位置、過孔裝配孔、型面匹配接縫、周邊密封位置及頂燈和天窗周邊裝配匹配處。在整車裝配中，頂篷護(hù)板匹配質(zhì)量被視為重要的外觀質(zhì)量之一。

汽車頂篷護(hù)板匹配問題總體依據(jù)8D問題解決法[1]進(jìn)行逐一分析，具體診斷方法如下。

1）故障追蹤法。對(duì)故障車進(jìn)行實(shí)車追蹤，以100臺(tái)份車輛為排查基數(shù)，追溯前后各100臺(tái)車的故障情況，以得到實(shí)際問題呈現(xiàn)的狀態(tài)，保證問題狀態(tài)的一致性。在得到穩(wěn)定狀態(tài)的問題情況后，再以排查數(shù)據(jù)為依據(jù)，進(jìn)行特型故障車的拆解，從拆解過程及相關(guān)數(shù)據(jù)分析中，得出問題的解決方案。

2）實(shí)物排查法。在故障分析過程中，針對(duì)特型車進(jìn)行拆解分析，并從現(xiàn)場收集故障情況及故障數(shù)據(jù)，結(jié)合拆解對(duì)涉及到的零件實(shí)物狀態(tài)進(jìn)行一致性排查。從中得出故障原因，并針對(duì)原因制定可行解決方案。

3）過程排查法。此方法一般針對(duì)故障發(fā)生車輛進(jìn)行拆解，并對(duì)故障特型車進(jìn)行相關(guān)分析，跟進(jìn)現(xiàn)場生產(chǎn)，從各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)上進(jìn)行排查，如物流運(yùn)輸、單件檢驗(yàn)、分裝上線、總成裝配、整車檢驗(yàn)和交檢。以故障還原為基礎(chǔ)，反向逆推故障發(fā)生過程，以此確認(rèn)故障發(fā)生原因，并制定可行的遏制和解決方案。

4）單件質(zhì)量排查法。即對(duì)故障發(fā)生源涉及的所有零部件進(jìn)行單件質(zhì)量檢測檢驗(yàn)（一般為一定數(shù)量取樣檢驗(yàn)，分析其檢驗(yàn)結(jié)果分布情況）排查，確認(rèn)每一個(gè)涉及到的單件是否合格，并依據(jù)逆向故障還原和故障拆解等手段，判斷故障發(fā)生的單件。從一定數(shù)量值分析結(jié)果來得到故障發(fā)生的原因，并針對(duì)故障單件制定相應(yīng)措施和方案。

這4種方法實(shí)際上是相輔相成的，需要進(jìn)行綜合的分析和判斷。

3 頂篷匹配案例分析

3.1 頂篷護(hù)板與A柱發(fā)生匹配段差

在車間生產(chǎn)過程中，發(fā)現(xiàn)頂篷護(hù)板與A柱護(hù)板頂部匹配有段差的情況，如圖2所示。

圖2 某車型頂篷與A柱護(hù)板處匹配段差圖

通過現(xiàn)場生產(chǎn)跟蹤故障車及產(chǎn)品實(shí)物排查，分析所得數(shù)據(jù)，并經(jīng)過故障還原及過程核查，確認(rèn)發(fā)生匹配段差的根本原因?yàn)轫斉癖旧沓叽缙詈脱b配過程的偏差造成。而通過小組反復(fù)排查與分析，最終確認(rèn)是頂篷水切割時(shí)胎具的陳舊導(dǎo)致吸附定位的偏差，造成制造過程的不穩(wěn)定，加之總裝裝配操作手法的微小差異，導(dǎo)致了最終匹配段差的產(chǎn)生。

按照問題分析的過程和結(jié)果，制定現(xiàn)場臨時(shí)遏制措施。比如臨時(shí)調(diào)整總裝裝配工藝，消除裝配操作引起的誤差；根據(jù)8D工作計(jì)劃開展故障原因調(diào)查及驗(yàn)證工作等。最終確認(rèn)改進(jìn)方案為，對(duì)頂篷胎具翻新，水切上檢具重新確認(rèn)封樣，從根本上消除生產(chǎn)差異和段差。

3.2 頂篷護(hù)板與前風(fēng)擋發(fā)生路試摩擦異響

在整車生產(chǎn)的路試檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，某車型頂篷護(hù)板與前風(fēng)擋出現(xiàn)摩擦異響，且集中在特殊檢測路面（扭曲路及卵石路）以及AUDIT審核50 km路試的顛簸土路路面上。使用過程排查法，反復(fù)對(duì)所有故障車進(jìn)行路試驗(yàn)證和確認(rèn)，很快確定了異響源點(diǎn)。

為100%確定被測試單件為實(shí)際問題發(fā)生源，利用多種方法進(jìn)行排查，具體確認(rèn)方法如下。

1）故障確認(rèn)。對(duì)故障車不進(jìn)行任何拆解觸動(dòng)，確認(rèn)其異響發(fā)生的原始狀態(tài)及故障的一致性狀態(tài)，可以確認(rèn)實(shí)為頂篷與風(fēng)擋運(yùn)動(dòng)干涉造成摩擦異響。

2）實(shí)物確認(rèn)。故障確認(rèn)后，對(duì)故障進(jìn)行100%了解把握，取得了真實(shí)數(shù)據(jù)，以此進(jìn)行下步實(shí)物排查，對(duì)所有涉及到的實(shí)物進(jìn)行拆解分析，確認(rèn)實(shí)物狀態(tài)是否符合設(shè)計(jì)要求和裝配需求。通過核查，初步確認(rèn)此問題屬于頂篷尺寸處于極限非正常分布狀態(tài)，如圖3所示。

圖3 某車型頂篷與前風(fēng)擋匹配處上檢具走極限圖

3）過程確認(rèn)。在進(jìn)行了故障和實(shí)物確認(rèn)后，還需對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行詳細(xì)確認(rèn)和分析，即從過程中核查變化點(diǎn)。針對(duì)此問題，從單件運(yùn)輸?shù)娇傃b生產(chǎn)和檢驗(yàn)等過程核查，確認(rèn)無差異。

4）單件質(zhì)量確認(rèn)。結(jié)合實(shí)物確認(rèn)，通過排查分析，排除了其他件（風(fēng)擋玻璃）的影響，可以確認(rèn)此問題故障源于頂篷單件質(zhì)量不合格。

最終確認(rèn)改進(jìn)方案：對(duì)頂篷進(jìn)行尺寸調(diào)整，將整圈間隙值由1.5～2.0 mm調(diào)整為3.0～4.0 mm，使其滿足正態(tài)分布。對(duì)此改進(jìn)進(jìn)行了小批量驗(yàn)證，確認(rèn)無異響。

4 頂篷護(hù)板匹配問題一般解決思路

一般解決內(nèi)飾護(hù)板類匹配異響[2]，必須抓住主要的關(guān)鍵件及故障車進(jìn)行分析，形成一套自己的方式方法，并對(duì)問題快速做出反應(yīng)，制定可行措施，才能達(dá)到有效控制。文章介紹2種常用方法。

1）“三現(xiàn)”工作調(diào)查法。即對(duì)任何匹配類故障，都應(yīng)該及時(shí)采取“三現(xiàn)”（現(xiàn)時(shí)、現(xiàn)地、現(xiàn)物）的工作態(tài)度，依據(jù)原始故障狀態(tài)進(jìn)行拆解分析，從而依據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)制定計(jì)劃來推動(dòng)問題的解決。這是一種普遍應(yīng)用于各行各業(yè)的問題解決方法，易于掌握和應(yīng)用。若聽信二傳數(shù)據(jù)或描述分析，極易走入岔路，造成不必要的時(shí)間、人力、物力及財(cái)力的浪費(fèi)。

2）頭腦風(fēng)暴解決法。即采用普遍應(yīng)用的頭腦風(fēng)暴分析法來分析整個(gè)故障問題。圖4示出汽車頂篷與風(fēng)擋摩擦異響頭腦風(fēng)暴分析圖。此方法涵蓋整車生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，有效分析了問題產(chǎn)生的各種因素，不會(huì)遺漏項(xiàng)目，不會(huì)造成偏聽偏信的錯(cuò)誤判斷，能夠避免浪費(fèi)。

圖4 汽車頂篷與風(fēng)擋摩擦異響的頭腦風(fēng)暴分析圖

5 預(yù)防頂篷護(hù)板匹配問題的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

從案例分析可以看出，汽車頂篷護(hù)板與周邊件匹配問題產(chǎn)生的原因涉及眾多因素，但5個(gè)機(jī)理因素是此問題的根本點(diǎn)。從設(shè)計(jì)本身來說，在既定經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)上，應(yīng)該遵循9個(gè)關(guān)鍵控制經(jīng)驗(yàn)要求。

1）頂篷與卡扣配合：需零間隙配合，卡緊鈑金孔后需留3個(gè)齒在鈑金腔體內(nèi)。

2）頂篷與A/B/C柱護(hù)板配合：護(hù)板壓住頂篷一般不小于10 mm，同時(shí)配合處在頂篷上做出凹臺(tái)，且過渡處不能有比較陡的倒角設(shè)計(jì)。

3）頂篷與車門密封條配合：密封條一般壓住頂篷5.0～8.0 mm，同時(shí)頂篷與密封條邊緣保持1.0 mm的間隙，密封條與頂篷干涉量一般為2.5 mm。圖5示出汽車頂篷與密封條匹配圖。

圖5 汽車頂篷與密封條匹配圖

4）頂篷與乘客扶手匹配：乘客扶手底座要壓住頂篷邊緣至少3.0 mm。

5）頂篷與前后燈的匹配：前后燈周邊要與頂篷凹臺(tái)配合，并且頂燈需壓住頂篷周邊至少3 mm，一般為5.0 mm。

6）頂篷與遮陽板匹配：遮陽板固定座壓住頂篷邊緣至少3 mm，一般為5.0 mm，遮陽板底部和頂篷要保留10 mm左右的間隙。

7）頂篷和前后風(fēng)擋玻璃配合：與風(fēng)擋玻璃間隙一般在3.0 mm。

8）頂篷與天窗配合：天窗密封條一般壓住頂篷周邊10 mm，開口尺寸根據(jù)天窗實(shí)際需求確定，而頂篷天窗開口的邊沿與天窗密封條距離為1.5～2.0 mm。

9）頂篷與簾式氣囊的配合：簾式氣囊與頂篷間隙要保證5.0 mm。

從設(shè)計(jì)上來說，頂篷與周邊件的相互匹配必須保證相對(duì)合理的安全距離和干涉量等。其次，在各個(gè)件的匹配過程中，需考慮消除存在摩擦、碰撞及共振等的可能性，以及外觀間隙存在的缺陷。而單件產(chǎn)品質(zhì)量的控制是至關(guān)重要的一項(xiàng)，只有在克服頂篷護(hù)板本身存在的易褶皺、斷裂、變形、分層及毛邊等缺陷的基礎(chǔ)上，保證相互匹配合理間隙值，才能達(dá)成良好的周邊搭接匹配。

6 結(jié)論

通過對(duì)汽車頂篷護(hù)板與周邊件匹配問題產(chǎn)生機(jī)理的分析，得出此類問題的解決方法。可以借鑒該頂篷護(hù)板匹配問題的一般性解決思路，進(jìn)行整車頂篷匹配的設(shè)計(jì)，從而避免問題的重復(fù)發(fā)生，節(jié)省整車開發(fā)的驗(yàn)證或生產(chǎn)時(shí)間。文章在實(shí)踐的基礎(chǔ)上，采取了歸類歸納的方法，將分散的問題解決思路整理形成系統(tǒng)的思路，以供大家參考。