汽車白車身質量控制思路與方法的探討

聶光斌

摘要：汽車白車身骨骼精度是衡量白車身質量水平的重要方式，白車身精度水平低會直接影響總裝裝配部品件及其他車身功能性，影響車身質量并遭受后工序抱怨。對當今汽車產品的制作過程而言，在針對汽車白車身研發及總成環節中相關作業技藝及質管經驗進行了深入辯析，確定汽車白車身制作質量管控的有效路徑及手段，以此給汽車白車身研發和制作過程中的質量管控工作提供有益參考與借鑒，旨在推進汽車制造加工產業的有序進步。

關鍵詞：汽車；白車身；質量；控制

1導言

白車身整車精度、關鍵點精度、Cp≥1.0達成率是評價骨骼精度水平的幾個關鍵指標。精度水平高意味著整個沖壓、焊裝制造及控制水平高。當前，隨著汽車的發展，越來越多先進的方法及設備研發出來，極大豐富了破壞性試驗。因此應該在保證汽車性能的前提下，盡可能地降低汽車總質量。

2白車身精度的提升及維持

2.1白車身骨架的基本構成

除了門蓋類開閉件，從車身模塊化方面區分，白車身總成分為前艙總成、前地板總成、后地板總成、左右側圍總成以及頂蓋總成，這些大總成合拼組成了整個白車身骨架。作為主機廠，從產品制造工藝流程逆向出發，白車身總成由內制焊接總成和外制焊接總成構成，再逐步往下由各自焊接分總成以及沖壓件組成。

2.2影響白車身骨骼精度的要因分析

通過梳理出目前白車身骨骼精度偏差的問題點，根據全面質量管理理論中的影響產品質量的主要因素，即人、機、料、法，結合車身各模塊化區域，從內制、外制焊接總成兩方面板塊進行發散分析，析出人員作業，焊接夾具，沖壓模具、工藝方法四大因素，同時析出末端影響因素。

3白車身制造常見問題及原因分析

樣車白車身制造過程是把單件鈑金件、焊合件或沖壓件，通過焊接形式，在工裝夾具的支撐下進行集成焊合為整個車身的過程。制造過程中，常出現零件與工裝配合、零件間型面配合狀態差、焊點質量差等諸多問題，影響白車身CMM合格率、焊接強度和外觀質量等。產生的這些質量問題將嚴重影響車身強度和造車效率，更影響后期各方面的試驗驗證。

制造質量問題如車身尺寸超差問題、總裝裝配安裝孔位以及安裝位置不準確等，一般是由于零件離空、裝夾過程中匹配達不到設計理想狀態、焊接會出現孔位偏離和型面錯異等，影響總裝零件的驗證和開發。焊點漏焊、缺陷質量差、塞焊和二保焊補焊情況較多，造成車身強度和性能達不到設計要求，一定程度上影響零件結構開發和數據鎖定。

3.1工藝及BOM準確性

BOM及工藝文件是現場造車的最根本依據。工藝上出現焊點缺漏或配置零件的零件圖號錯誤，將引起整車焊點缺失和零件錯用，嚴重影響后續的造車和驗證。在編制工藝文件時，工藝工程師根據IA數模對現有焊點數據進行確認，形成工藝文件需反饋產品工程師進行確認，同時進行會簽并發布。同時，制造第一臺車時，要求相關產品工程師現場確認和跟蹤驗證造車，發現缺漏及時反饋并工藝更新，保證后續造車清單和工藝的正確性。

3.2夾具工裝的影響

焊接夾具是保證車身焊裝精度的重要因素，作用是保證所屬焊裝零件之間的相對位置與焊接件的尺寸精度，減少焊裝過程中焊接件的變形，提高焊裝生產效率。但是，在樣車試制階段，夾具由于集成性較大，在某一工位焊接會受到相鄰夾具影響。焊接時，焊鉗與工裝干涉，空間小。在焊接過程中，焊鉗不好控制方向，容易產生焊點扭曲或是邊緣焊。由于被干涉，一般能定位的焊點較少。在移出補焊過程中，容易造成零件變形而導致尺寸偏差。此外，車身工程師確認能在拼臺上焊接的點，形成工藝文件。工裝設計時要避開焊點位置，并使焊槍與工裝有足夠的安全間隙，防止焊接時焊槍與工裝接觸產生分流，從而影響焊點的質量。對有可能會與工裝觸碰的電極，要求包上絕緣層。同時，根據焊點布置情況，考慮焊鉗空間，設計工裝夾具優化設計結構應盡量避開與之干涉。數據發布前，邀請區域進行工裝方案評審，以達到最優狀態，使盡可能多的焊點可以在工裝夾具上實現焊接。安裝完成后，工裝CMM測量精度要確保在標準范圍，再焊接一定數量車輛后對主要定位進行復測。

4汽車白車身質量控制思路與方法

4.1白車身質量管控的路徑和手段

新款車的白車身在其研發和制作工序中，時常會發生各式各樣的質量缺陷問題，因此針對白車身產品的先期質量確定是極為關鍵的工作內容。在展開質量管控的計劃工作時，需依照產品所在的不同時期擬定出配套的管控計劃。在新產品研發及制作環節中，不同時期須對產品質量的控制過程要選用不同種類的管理手段。在制造環節中，質量管控過程要滿足PDCA基準要求。

一般情況下，白車身經過特定的生產加工程序后，出現車身質量問題，多數情況可歸結于焊接過程出現了問題或存在疏漏，技術人員多采用串聯方式處理上述問題，具體來說，即首先檢查汽車白車身的夾具，確保其符合標準，若發現問題，則需及時采取處理措施，而若不存在質量問題，則隨后檢查沖壓件，若確認其無誤后，再次檢查夾具、同時對兼具進行再分析，這種傳統的質量檢測方式浪費了大量的時間、人力以及物力，但處理問題的效果卻并不理想，甚至根本無法解決問題，因此，相關研發人員開始不斷優化白車身質量問題改進流程，采用并行的工作方式，當出現了車身質量問題時，相關的沖壓件應及時檢測，并提交相應檢測報告給焊接現場工程師，對于有問題的零件要及時修正，同時焊接總成件也要及時檢測，并結合每個零件的檢測報告，進行分析確認，從而明確何處出現問題，并及時提出切實的改進方案。

4.2焊接總成裝配尺寸的控制

不同的汽車產品具有不同的質量特性要求，研發人員應從白車身總成質量出發，重點控制好白車身平臺的基準尺寸、關鍵縫隙以及各個型面尺寸等。如何有效控制白車身相關尺寸，筆者認為，應首先遵從一下兩大原則。其一，包容與被包容原則。該原則運用在汽車白車身生產制造過程中具有著特定的含義，即外部的汽車零件包容內部的零件，而外部零件的公差帶控制范圍較大。其二，控制工作的現型面后空位原則。一部分技術人員在沖壓組裝汽車構件時，過于重視孔隙的對接，而忽視型面的貼合程度，這極易引發整個白車身焊接過程中的零件位移或變形現象，因此，必須將型面契合度放在首位，依照先型面后孔隙的原則。

4.3產品結構設計中的模型化構建

過去模式的汽車白車身結構研發及制作是以主導模型、主體樣板、主體圖板三者之間的緊密結合作為其外觀形狀及結構尺寸選取的依據，白車身研發和設計一般都是選取逆向模式。伴隨著當今對新產品研發和設計周期要求的持續縮短，白車身的結構設計及研發過程也逐漸采取正行和逆行的復合式工程，也就是說白車身的外觀設計選取逆行工程，車體結構設計選取正行工程，并且在車身構架設計、模具研發、緊固器具研發等環節中選取并行工程、參數模式設計以及利用WAVE控制技術等，確保其產品在制作過程中參數傳送的精準、穩定、便捷。在車身研發擬建階段，即應密切關注產品性能參數在沖壓、焊制階段中傳送的統一性。比如恰當地利用PLP控制技術，即可獲取一個較為理想的、精準的參數傳送。

結束語

綜上所述，在汽車新車型的白車身開發與生產過程中，質量控制至關重要，是整個汽車產品品質的關鍵性保障。伴隨著汽車白車身零部件大規模地使用專用檢驗夾具檢測、模擬裝配塊檢測，以及激光在線檢測技術的運用，汽車白車身的品質控制必將達到新的水平，汽車產業亦隨之獲得持續發展。

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