重卡汽車駕駛室白車身尺寸精度控制及評價方法研究

孫運良　路平

摘 要：汽車駕駛室白車身尺寸精度對車輛的運行情況、整車品質都具有重要意義，為了提高其尺寸精度，可以從駕駛室設計、工藝、制造等不同階段入手，加強尺寸精度控制。對其精度的評價可以從環境、人為、機器、材料、測量等不同角度進行。

關鍵詞：駕駛室白車身；尺寸；精度控制；評價方法

1 引言

汽車的發展歷史較長，當前的競爭更加激烈，但是汽車的設計、制造等技術已經非常成熟，提升、改進的空間不大。因此，為了提升產品競爭力，搶占市場份額，很多汽車制造商家將目光集中在駕駛室的尺寸精度上。這是因為駕駛室白車身的尺寸精度會對汽車的行駛狀況、整車外觀質量、密封性能和噪聲等產生影響。提高駕駛室白車身尺寸精度對一輛汽車的整體性能與質量具有重要意義。長期以來，人們對駕駛室白車身總成的關注遠遠落后于動力總成、懸架總成等其他總成。當前國內汽車駕駛室白車身精度普遍比較低，高檔一些的汽車基本都由國外公司進行設計、開發，包括模具的制作、工藝的設計等等。需要設計人員、制造人員進一步研究。

2 存在尺寸偏差的原因

汽車駕駛室白車身的尺寸偏差主要在于其生產工藝的影響。它的主要生產工藝為沖壓工藝，一般采用沖壓工藝生產鈑金件，然后把各個鈑金采用點焊技術焊接起來，形成具有各個不同功能的總成，再利用點焊技術把各個功能總成焊接起來，形成駕駛室白車身總成。使用沖壓工藝生產的鈑金件分別為：地板、左/右側圍、前圍、后圍、頂蓋等分總成鈑金件，這就是駕駛室白車身生產的一般工藝流程。這些鈑金件的數量在150到200個之間，而連接這些鈑金件的焊點有5000個左右，這么復雜的制造工藝在制造過程中難免出現偏差的情況[1]。同時，這些零件的成形壓力非常大，對沖壓模具和沖壓工藝的要求也非常高，出現偏差的幾率也比較高。另外，焊接過程中的焊點位置定位也具有非常高的技術要求。由此我們可以得知，影響白車身偏差的因素主要有鈑金件的設計質量、制造精度，以及焊裝過程中的精度控制和各種零部件的質量及工裝胎具和操作工藝。

2.1 鈑金件設計

鈑金件的設計需要考慮到沖壓件的整體性、鈑金件基準的一致性以及基準與公差的合理程度。鈑金件整體性能的提高，可以使鈑金件的數量減少，其數量減少焊接過程中的工藝技術誤差也會減小。而把基準/公差控制在合理的范圍內，焊裝過程中的誤差也會控制在合理范圍內[2]。而基準的一致可以有效降低鈑金件在焊裝過程中的累積誤差，同時也可以可以減少由于位置波動出現的偏差。

2.2 鈑金件制造精度

鈑金件的制造采用的是沖壓工藝，沖壓工藝的主要裝備是沖壓模具和沖壓設備，因此，沖壓磨具的質量對鈑金件的質量極其重要。沖壓模具的質量控制主要在設計和制造過程中，因此，鈑金件的質量高低很大程度取決于沖壓模具的質量。如果沖壓鈑金件的精度出現偏差，就會進一步導致安裝過程中的偏差加大。一般控制鈑金件的偏差主要從設計、制造和運輸等階段入手。設計階段需要控制好鈑金件焊裝前和焊裝時的尺寸[3]，鈑金結構設計的科學合理，沖壓、焊接工藝性優良，從而保證沖壓鈑金制件與焊接精度。制造過程需要考慮到鈑金件的材料、大小、模具、性能、工藝等。在運輸過程中，要保證不能使鈑金件出現變形等情況。

2.3 焊裝工藝

利用點焊技術把各個鈑金件焊接在一起組焊成白車身及相關系統的過程就是焊裝工序，在此過程中需要按照正確的工藝順序進行焊裝，焊裝的夾具設計以及焊裝夾具的定位都需要嚴格合理、精密。焊裝夾具的設計需要考慮到鈑金件焊裝過程中的定位，如果焊裝夾具設計不合理，焊裝位置就容易出現偏差，鈑金件就會由于位置移動出現焊裝偏差。同時，焊裝的順序不同也會引起不同的尺寸偏差。

2.4 零部件誤差

隨著技術的不斷發展與進步，以前小型化、分散化的鈑金件都向著大型化和整體化發展，這樣可以減少焊裝過程中不斷增加的焊裝誤差，但是這種大型化的鈑金件生產需要的磨具、技術要求都非常高。如果模具的設計與制造質量控制不好，就會影響到后續的整體質量[4]。另外，鈑金件在制造出來后，需要存放一段時間，這就會引起鈑金件材料內部發生變形，或者在運輸過程中由于失誤造成損害或變形等，這些都會造成焊裝過程中的偏差。

3 控制尺寸精度的思路與措施

市場上對重型載貨汽車的需求數量較少，但是類型較多，這就需要生產制造者提高其質量，減少質量問題帶來的損失。這種小數量、多類型的市場需求一般都按照訂單制作的生產方式，從而滿足客戶的要求。當前，重型載貨汽車的其他總成質量控制較好，但是，駕駛室白車身的尺寸精度控制還存在各種問題。從以上分析可知，其尺寸精度控制需要從鈑金件質量、焊裝工藝、零部件質量等方面入手。

3.1 鈑金件設計質量控制

鈑金件是駕駛室質量控制的基礎，要想使駕駛室白車身的尺寸精度得到控制，就要從鈑金件的設計質量控制入手。鈑金件的尺寸設計精度控制要在分析其尺寸鏈的基礎上進行，這樣才可能使設計因鈑金件柔性引起的尺寸偏差的公差在合理的范圍內[5]。同時，焊裝鈑金件的過程也要減少誤差，使累計誤差控制在合理范圍內，這樣才能保持焊裝的工藝基準穩定。

3.2 鈑金件制造精度控制

鈑金件的制造裝備為沖壓模具，因此，鈑金件的制造精度也和沖壓模具的精度密切相關。當前，鈑金件制造向著大型化和整體化的方向發展，這就更加需要沖壓模具的質量得到有效保證。當前，很多汽車制造廠家所用的沖壓模具都是專業的模具制造廠生產的，它們生產的質量有一定保證。但是，在長時間的使用過程中，模具的精度會逐漸減小。因此，汽車制造廠要在使用過程中做好模具保養，在使用時要調校好精度，確保其精度得到保證。同時做好每一個班次生產的首檢與過程檢驗工作。

3.3 焊裝精度控制

焊裝夾具的精度控制和點焊點的位置選擇是焊裝精度控制的重點。因此，焊裝夾具的質量需要在制造過程中得到有效控制，但是，在使用過程中其精度也會在磨損等情況下下降。在制造焊裝夾具的過程中，要嚴格控制焊裝夾具的裝配和測量基準，并定期進行校對，使其加工制造精度得到有效控制。在生產前，要進行焊裝夾具的試生產，這樣才能保證焊裝夾具在使用過程中不出現問題。因此，焊裝夾具還需要定期的保養、檢查、校驗，使其精度得到有效控制[6]。只有這樣鈑金件的焊裝位置才能得到控制，焊裝整個過程的累計誤差也會減少。在使用焊裝夾具前，要對操作人員進行培訓，讓員工掌握使用技巧，避免人為因素引起的焊裝夾具使用過程中出現的精度問題。

3.4 零部件精度控制

鈑金件在制造完成后，要在運輸和保存的過程中注意保護好鈑金件，不能使鈑金件發生碰撞造成變形等問題，影響鈑金件的質量與精度。同時，鈑金件不能保存太長時間，如果時間太長就會使其內應力發生變化。因此，在鈑金件制造好后要盡早使用。

4 尺寸精度評價方法

重型載貨汽車駕駛室白車身的尺寸精度控制是一項復雜的工藝，它的數百個鈑金件通過焊接方式形成駕駛室總成，在這一過程中需要對其尺寸控制的過程和方法進行檢測與評價，這樣才能使其精度控制技藝不斷的進步。首先，要對車身的尺寸進行嚴格的測量，對測量數據進行分析。在測量過程中要選擇好測量設備，明確測量點。然后，建立不同的分析系統，對其尺寸精度進行有效分析。需要注意的是，尺寸測量的數據非常重要，它是后期分析其精度質量的關鍵。因此，需要選擇好檢測點，特別是基準檢測點、主要定位檢測點等。

4.1 工序能力評價

評價白車身工序能力需要從環境、材料、人員、方法、設備等因素考慮產品質量，及其產品質量對整體質量工藝的影響。工序能力評價的標準是產品質量精度達標、質量穩定性達標，這樣才能保證產品整體質量的穩定。工序能力的測定是保證工序能力的重要方式，也是改進產品質量方向的重要參考。但是，白車身的工序復雜，需要用抽樣調查的方式，選取樣本測定分析工序能力。

4.2 通過率評價

通過率就是常說的合格率，就是對白車身的成形尺寸與設計尺寸進行測量對比，明確其中的差距。如果差距在誤差設計范圍內就算通過，如果超過誤差，就是不合格。這種評價方法還可以分為單個尺寸的檢測和整個車身的尺寸檢測。鈑金零部件檢測主要采用專用檢具進行檢測，白車身檢測主要采用三維坐標儀進行檢測，這是一種比較簡單、容易操作的評價方法，而且可以及時看到檢測結果，不易造成時間的延誤。

4.3 質量缺陷評價

質量缺陷評價就是把白車身質量存在的缺陷分為不同類型，從外觀、零件、功能、密封性等方面入手，對白車身的質量進行嚴格檢查。

5 結語

駕駛室白車身是重型載貨汽車的重要部分，它的尺寸精度和整車的質量密切相關。因此，在白車身的制造過程中需要從鈑金件、焊裝工藝等具體的尺寸精度控制入手，使駕駛室白車身的質量得到有效提升。

參考文獻：

[1]楊鳳兵.簡析汽車白車身尺寸精度控制方法[J].時代汽車，2017（14）：99-101.

[2]王帥，王文建，陳麗，et al.淺析重型卡車白車身焊裝過程尺寸控制[J]. 重型汽車，2016（3）：17-18.

[3]張財，吳焱杰，薛奎.試制白車身關鍵尺寸精度控制方法[J].汽車實用技術，2017（10）：231-233.

[4]高明.基于單位質量靈敏度的重卡駕駛室白車身輕量化研究[J].汽車零部件，2017（9）：8-13.

[5]韋永寅.汽車白車身檢具精度有限元分析[J].裝備制造技術，2016（7）：197-198.

[6]馬鴻龍，任建新，杜紫微，et al.白車身試制階段車身質量的控制[J].汽車實用技術，2018（3）：132-133.