整車匹配檢具的形式作用及與零件檢具的差異

丁煥強

（上海通用汽車有限公司）

整車尺寸匹配分析工具，有的汽車主機廠稱之為車身主模型，有的稱之為整車匹配檢具（TAC）。由于TAC上有零件的標準安裝點，可滿足95%以上內外飾零件的模擬裝車。當某零件裝上TAC后，通過與TAC上的模擬塊（零件模擬件）或與其他零件匹配狀態的分析，可有效地辨析出車身尺寸、零件尺寸、總裝裝配工藝及工程設計問題，因此TAC現已在國內多個主機廠開發使用。雖然各主機廠開發的TAC功能和形式不相同，但主要目的都是用于整車尺寸匹配問題的分析、解決及改進。在汽車行業內，在TAC對零件尺寸的驗證、TAC的剛性、TAC結構、作用和認識等方面有不同的理解和看法，文章從TAC對總裝工藝和工程設計問題驗證2個方面進行介紹，以供日后TAC設計參考使用。

1 某汽車公司使用的TAC形式及功能

1.1 TAC形式

某汽車公司使用的是內外一體式TAC，根據不同車型，有三廂車內外一體式TAC和二廂車內外一體式TAC，如圖1和圖2所示。

圖1 三廂車內外一體式TAC

圖2 二廂車內外一體式TAC

1.2 TAC基本功能

TAC作為一臺標準的車身，能滿足門蓋總成零件及95%以上的內外飾零件的安裝，通過TAC上的模擬塊與零件尺寸匹配狀態的分析及零件與零件之間尺寸匹配狀態的分析，最終辨析出是零件質量問題還是車身尺寸問題。

2 TAC對尺寸匹配認證工作帶來的變化

2.1 TAC引入前尺寸匹配認證工作的方式和方法

TAC引入前，零件裝車尺寸匹配評估是在白車身上進行，這種白車身是用交樣狀態的鈑金件在零部件匹配夾具上拼成，或是利用在線工裝制造并經油漆后的車身，但這種狀態的車身都存在不足，因為車身的合格率低，零件安裝點和安裝面偏差也較大，對零件裝車評估結果有較明顯的影響，給內外飾零件尺寸偏差分析帶來不利。

2.2 TAC的引入及尺寸匹配認證工作的變化

為準確辨析尺寸匹配問題，首先需將用于內外飾零件安裝的車身標準化，即需有一個接近理論值的車身，這就是把TAC引入尺寸匹配活動的緣由。TAC的引入把車身尺寸問題和內外飾零件問題作了一個清晰的劃分，明確了匹配工作的關注點是在車身上還是在內外飾零件上，使工作重心更為精準。

2.3 TAC具有多功能性

TAC功能較齊全，除個別二類總裝零件不能安裝評估外，其他內外飾零件幾乎都能裝在TAC上進行評估，門蓋總成零件除有裝車方式定位外，還有圖紙上標注的定位和門蓋外板定位功能。TAC上即可以實現某零件與其他零件之間的匹配驗證，還可以實現該零件與周邊配合模擬塊（模擬零件）的匹配驗證。

3 TAC的作用[1-2]

TAC是新車型項目尺寸匹配認證過程中，質量問題“前四鉆”（正確的工藝、正確的工具、正確的零件、零件質量）分析和對策驗證的重要工具，也是量產前期質量工程師分析匹配問題使用率最為頻繁的工具。TAC除用于質量問題“前四鉆”分析驗證外，還可以對工程設計問題進行分析和驗證。文章僅就正確的工藝、零件質量（尺寸）及工程設計問題的分析和驗證進行論述。

3.1 TAC對正確的工藝驗證

案例1：側圍上的尾燈裝車工藝驗證。尾燈在尾燈支架上的2個打緊點是膠質面簧片螺母，膠質層厚2 mm，軟且極易壓縮，在螺釘打緊時，扭矩越大則膠質層被壓緊量也越大，這是導致側圍上的尾燈和后蓋上的尾燈平整度超差原因之一。在TAC上可提前驗證工藝參數問題，在TAC上通過零件與周邊模擬塊比對就非常容易驗證。側圍上尾燈及安裝打緊點，如圖3所示。

圖3 側圍上尾燈及安裝打緊點示意圖

案例2：前大燈與前蓋間隙配合采用間隙塞規控制工藝驗證。前大燈第3打緊點是前后向槽孔，高低向定位，前后向可浮動，這個浮動量可調整前大燈和前蓋的匹配間隙。大燈在裝車時，根據匹配控制需要，即可選擇使用大燈安裝工裝，也可使用間隙塞規。采用安裝工裝，定位復雜且尺寸鏈長；而直接采用前大燈和前蓋之間的間隙塞規，尺寸鏈短，能更好地控制前大燈和前蓋之間的間隙，這種工藝在TAC上驗證是非常有效的，因為TAC上前大燈的對手件（前蓋）是一個理論值的模擬件，所以不用顧及車身和其他零件帶來的影響，可直接驗證間隙塞規控制工藝。圖4示出前大燈及打緊點。

圖4 前大燈及打緊點示意圖

3.2 TAC對零件質量的分析和驗證

TAC是高精度的車身，TAC上零件定位面精度≤0.1 mm，安裝孔直徑的實際值比名義值大0.02 mm，位置度≤0.05 mm，模擬塊精度≤±0.15 mm，一致性≤0.15 mm，因此零件按照裝車工藝裝在TAC上后，通過與模擬塊匹配分析，能辨析出零件的質量狀態。在TAC上進行零件質量分析時，需結合零件圖紙要求、零件在檢具上測量結果及數模里的匹配關系，最終判定零件質量是否符合裝車要求。

3.3 TAC對工程設計問題的驗證[3]

案例1：前后門中柱飾板配合間隙驗證。前后門中柱飾板用檢具測量結果合格，但裝上TAC后出現配合間隙不均勻的問題。經分析發現，零件在檢具上是精定位，而在TAC或白車身上所對應的鈑金，其上下2個安裝孔直徑比飾板定位柱外徑大0.5 mm，經檢查數模后發現，設計上存在0.5 mm的活動量，因此使得中柱飾板裝車匹配存在較大的活動量，導致配合間隙上下大小不均勻的缺陷，這是設計參數不當帶來的匹配問題，所以TAC也是驗證和暴露設計問題的好工具。圖5示出前后門中柱飾板配合間隙。

圖5 前后門中柱飾板配合間隙示意圖

案例2：右側后尾燈定位驗證[4]。右側后尾燈圖紙上是過定位要求，尾燈后部3個前后向定位基準打緊點，前部1個六向定位基準卡緊腳（蘭色圈），根據圖紙要求在零件檢具上對這4個點進行精確的剛性定位，零件達到了精確穩定的定位要求。但實際裝TAC或裝車，六向定位卡緊腳是插入塑膠質定位件中進行定位，因為塑膠質定位件有一定的彈性，不能起到剛性定位作用，后尾燈前端不能完全被束縛在理論位置，因此，后尾燈裝在TAC或車身上時，該點出現了匹配問題，也暴露了工程設計問題。后尾燈定位示意圖，如圖6所示。

圖6 后尾燈定位示意圖

4 TAC和零件檢具對同一個零件測量的差異

用TAC和零件檢具對同一個零件進行測量，兩者的測量值是有差異的。

4.1 TAC和零件檢具的性質差異[4]

1）TAC主要是用于分析和驗證匹配問題。TAC上的內外飾零件安裝點是按照車身鈑金數模設計和制造的，用于匹配的模擬塊是按照零件數模抽取其匹配面進行設計和制造的。零件在TAC上的安裝定位方式完全遵循總裝裝車工藝。

2）零件檢具是用于零件制造過程中對單個零件尺寸檢測和穩定性控制的專用檢測工具，零件根據零件圖紙要求在檢具上進行精確穩定定位。

3）零件在TAC和檢具上定位的物理條件是不一樣的，測量的基準塊形面也有差異。

4）零件在TAC的某些定位件是按照總裝工藝要求，選用相應的定位件來定位的，這些定位件的強度和剛性與零件檢具上的定位結構差異大，不能滿足精確且穩定定位零件的要求。

4.2 TAC和零件檢具使用的測量工具差異

1）零件在TAC上的匹配測量，常規采用精度0.25 mm的間隙塞尺、面差百分表或階梯尺，但也會使用多關節臂進行更精確的測量。

2）零件在檢具上的測量，采用接觸式電子測量、非接觸式測量或通過0/3檢具檢測模擬塊用百分表、高精度（精度≤0.1 mm）檢測棒測量。

5 TAC的局限性

1）個別二類總裝零件是不能裝在TAC上驗證的，如輪罩內襯，原因有兩方面：a.受到TAC的結構和強度限制，不設計輪罩內襯安裝空間和安裝點；b.輪罩內襯在車身底部，屬第四視區，其安裝匹配面與配合零件搭接量大，極少出現匹配問題，且整車匹配標準中通常也無考核要求。

2）個別內飾板無模擬件，如前后門檻內飾板和行李廂門檻飾板，原因有兩方面：a.這類飾板通常和對手件的搭接點是一個倒鉤，且配合區域是一個薄壁，注塑件倒鉤很容易實現。根據零件的安裝特性，倒鉤有一定的彈性，鋁質模擬塊做不到這一點；b.即使在鋁質模擬塊上設計了上述這個結構，這個結構也是一個鋼件且倒鉤無彈性，模擬件在裝入零件時，零件的安裝孔易被損壞，因是倒鉤，退出時模擬件無法退出。

6 結論

文章從TAC對總裝零件裝車工藝和工程設計問題的驗證作用進行了闡述，并總結出零件在TAC上表現出來的尺寸匹配問題，不能簡單地歸結于零件問題，要通過多方面分析，找出根本原因，從源頭上解決匹配問題。零件在檢具和TAC上測量結果的差異是客觀存在的，是測量工具及測量界面差異導致的，因此對測量結果差異需要有正確的認識。