新車型加油口蓋面差問題質(zhì)量解析

吳 黎，吳歡輝，李 榮，李小春，廖興濤

（廣汽菲亞特克萊斯勒汽車有限公司 產(chǎn)品工程技術(shù)中心，湖南 長(zhǎng)沙 410082）

前言

加油口蓋是位于車身側(cè)圍的可以翻轉(zhuǎn)開閉的系統(tǒng)，在汽車油箱加注口外。主要作用是遮蓋油箱加注口，除此加油口蓋外表面還要與車體側(cè)圍外板造型相協(xié)調(diào)，服從整車風(fēng)格、美觀要求。在汽車的生產(chǎn)過程中可能會(huì)因?yàn)樵O(shè)計(jì)不良或制造精度偏差造成加油口蓋與側(cè)圍面差而影響外觀甚至增大風(fēng)噪[1-3]。本文通過對(duì)新車型階段加油口蓋與側(cè)圍面差不良問題的解析，建立了一套解析流程。

1 問題描述

本司K 車型在試制階段整車質(zhì)量評(píng)審指摘加油口蓋與側(cè)圍面差過大（標(biāo)準(zhǔn)?0.7 mm ± 0.7mm，實(shí)際＞1 mm），發(fā)生概率為90%以上，將實(shí)車加油口口蓋及襯套裝主模型狀態(tài)如圖1 所示，實(shí)車最大面差1.93 mm。

圖1 加油口蓋與側(cè)圍面差問題

2 原因分析

加油口蓋面板與側(cè)圍產(chǎn)生面差的原因與加油口蓋蓋板及襯套精度、側(cè)圍鈑金精度、員工裝配手法等因素都有關(guān)系，本文采用魚骨圖分析法從人機(jī)料法環(huán)設(shè)計(jì)等多方面查找根本原因[4]，并對(duì)各個(gè)因素逐一解析以確定產(chǎn)生面差的要因及改善對(duì)策。

運(yùn)用魚骨圖分析法列出了影響加油口蓋與側(cè)圍面差問題的影響因素，如圖2 所示，通過排除法初步確定加油口蓋零件尺寸精度，車身鈑金精度，襯套裝配手法等主要影響因素，下面對(duì)各個(gè)要因進(jìn)一步分析確認(rèn)。

圖2 加油口蓋與側(cè)圍面差影響因素魚骨圖

2.1 加油口蓋零件尺寸精度的影響

本司K 車型加油口蓋總成由蓋板及襯套組成，通過后端定位銷及卡扣固定在車身鈑金上，如圖3 所示。

圖3 加油口蓋總成

（1）蓋板。

加油口蓋板采用PPE/PA 材料，牌號(hào)：GTX973，屬于已認(rèn)可材料。由于蓋板需要經(jīng)過涂裝烘烤工藝，對(duì)尺寸精度存在一定影響。隨機(jī)抽取5 件對(duì)比烘烤前后的面差差異，烘烤條件：165 °C+32 min（參考廣菲涂裝線烘烤條件），試驗(yàn)結(jié)果如表1 所示。

表1 烘烤前后口蓋的面差對(duì)比

共選取了圖1 所示的8 個(gè)測(cè)量點(diǎn)，從對(duì)比結(jié)果可以看出，最大變化量0.12 mm，說明通過正常的烘烤條件口蓋不會(huì)產(chǎn)生大的變形，導(dǎo)致面差超差，判定蓋板精度為非要因因素。

（2）襯套。

加油口蓋襯套由口管和鉸鏈組成，如圖4 所示。口管材料為PP+GF30，鉸鏈材料為PA6+GF50。由于鉸鏈的PA 材料具有吸水膨脹的特性，其產(chǎn)品放置在高溫高濕的環(huán)境下容易吸水從而出現(xiàn)一定尺寸變化，對(duì)裝配精度可能存在一定影響。

圖4 加油口蓋襯套組成

選取兩套零件在供應(yīng)商檢具上分別測(cè)量剛注塑出來尺寸及放置四周后尺寸，結(jié)果如表2 所示。

表2 鉸鏈放置4 周前后面差測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)比

從前后測(cè)量數(shù)據(jù)來看，零件放置一段時(shí)間后段面差朝不 利方向變化，數(shù)據(jù)顯示變化量在0.3 mm 左右，靠近鉸鏈一端三個(gè)點(diǎn)（點(diǎn)6、7、8）變化值較大。由于影響精度在公差范圍內(nèi)，判定為非要因因素，后續(xù)通過控制存儲(chǔ)環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化。

2.2 車身鈑金精度影響

通過測(cè)量側(cè)圍及加油口蓋安裝孔三坐標(biāo)數(shù)據(jù)可知，鈑金在Y 向（面差貢獻(xiàn)方向）存在0.3 mm 左右超差。整車檢具上測(cè)量白車身（未噴涂）加油口蓋安裝孔周邊沖壓槽高度平均深度在10.8 mm～10.9 mm，圖紙上鈑金表面到?jīng)_壓槽底部高度尺寸為11.2 mm，實(shí)車數(shù)據(jù)偏小0.3 mm 左右（與三坐標(biāo)數(shù)據(jù)接近），對(duì)加油口蓋與側(cè)圍面差存在不利影響，判定為非要因因素，通過精度一致性改善進(jìn)行調(diào)整。

2.3 襯套裝配手法

從主模型及整車拆下的加油口蓋總成發(fā)現(xiàn)襯套十字筋（定位Z&X 向）與鈑金存干涉刮擦，刮擦的余料在筋條底部堆積，堆料高度1 mm 左右，襯套無法下按到位與鈑金面貼合，判定此處是導(dǎo)致主模型及實(shí)車測(cè)量面差過大的主要原因。

圖5 加油口蓋十字筋堆料

設(shè)計(jì)上鈑金孔尺寸為10 mm ± 0.1 mm，十字筋尺寸為9.6 mm ± 0.1 mm，襯套十字筋與鈑金孔是間隙配合無干涉。通過觀察現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際裝配過程發(fā)現(xiàn)，襯套裝配時(shí)不是直接將十字筋卡入側(cè)圍鈑金孔，需要將襯套旋轉(zhuǎn)一定角度后裝配，如圖6 所示。

圖6 口管裝配示意圖

現(xiàn)場(chǎng)裝配過程中，員工未考慮十字筋與鈑金刮擦堆料現(xiàn)象，從而導(dǎo)致裝配后蓋板與側(cè)圍面差超差。

通過以上分析可知，影響加油口蓋與側(cè)圍面差的主要因素為襯套十字筋與鈑金干涉堆料，蓋板吸水膨脹及鈑金安裝孔沖壓槽高度方向精度為次要因素。

3 對(duì)策驗(yàn)證（Do→Check→Do→Check→Action）

確定要因后，現(xiàn)場(chǎng)立即更新作業(yè)指導(dǎo)書，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)員工裝配，將加油口蓋旋轉(zhuǎn)進(jìn)去時(shí)注意傾斜角度，輕輕推進(jìn)后右手將鉸鏈往車身前部施加一定推力，左手將后端定位銷及卡扣安裝到位，盡量避免定位銷堆料產(chǎn)生，目視檢查加油口蓋邊緣是否均勻在車身內(nèi)側(cè)。具體操作如圖7 所示。

圖7 口管裝配示意圖

隨機(jī)抽取十臺(tái)車輛整車評(píng)審結(jié)果，仍有3 臺(tái)車指摘超差，面差狀態(tài)不穩(wěn)定。現(xiàn)場(chǎng)員工反饋該作業(yè)手法及裝配效果較難控制。

為解決十字筋堆料問題，考慮臨時(shí)將十字筋減薄方案，通知供應(yīng)商手工將筋根部尺寸從9.6 mm 改為9.0 mm，如圖8 所示，抽取10 套改善后產(chǎn)品在主模型及實(shí)車測(cè)量數(shù)據(jù)如表3 所示。

圖8 加油口蓋設(shè)計(jì)變更方案

表3 十字筋減薄方案面差測(cè)量數(shù)據(jù)

從測(cè)量數(shù)據(jù)可知，切除十字筋的改善件在主模型及實(shí)車上面差均在合格范圍內(nèi)，說明臨時(shí)對(duì)策對(duì)面差問題有效。由于十字筋切除到9 mm 后，與安裝孔存在1 mm 間隙，襯套裝車后X/Z 兩個(gè)方向的活動(dòng)余量增加，驗(yàn)證的十套樣件裝車后出現(xiàn)間隙不均問題。為此考慮取消該十字筋定位銷，增加X/Z 方向限位筋作為永久對(duì)策，提高裝配穩(wěn)定性，從根本上改善加油口蓋與側(cè)圍間隙及面差問題，最終改善方案如圖9所示。

4 結(jié)論

在新車型試制過程中，類似的車身零件配合面差問題非常常見，問題根因的查找也無外乎從人員崗位熟悉度，裝配工具及設(shè)備，零件符合性，裝配手法，零件設(shè)計(jì)等方面著手。整體來說，小批量驗(yàn)證階段，設(shè)計(jì)問題相對(duì)較多，原因的查找及對(duì)策制定也相對(duì)復(fù)雜，需要通過多輪驗(yàn)證。為了避免在量產(chǎn)后還出現(xiàn)大量質(zhì)量問題，就要求工藝人員，質(zhì)量人員在試制階段及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)并反饋到團(tuán)隊(duì)及時(shí)改善，這樣才能制造出品質(zhì)、成本最優(yōu)的車輛。