白車身預(yù)搭扣定義淺析

劉智紅　楊樹龍　薛清君　高繼安

摘 要：白車身焊裝主線總拼工位一直是焊裝工藝規(guī)劃工程師關(guān)注的重點，但是往往會忽略白車身各區(qū)域預(yù)搭扣位置和數(shù)量的設(shè)置的問題。預(yù)搭扣的規(guī)范性設(shè)計直接影響預(yù)裝工位零件裝配操作的便利性，工裝設(shè)備的共用性，甚至是總拼工位的生產(chǎn)節(jié)拍。由此，文章對白車身預(yù)搭扣數(shù)量及分布進行了內(nèi)外部車型對比和歸納總結(jié)，提出了規(guī)范性設(shè)計要求。經(jīng)項目實際應(yīng)用表明，規(guī)范性的預(yù)搭扣設(shè)計可以減少車型項目成本投入，提升操作的便利性及縮短預(yù)裝工位工藝時間。

關(guān)鍵詞：白車身 預(yù)搭扣 規(guī)范化設(shè)計 總拼線體

Brief Analysis of BIW Hasp Definition

Liu Zhihong Yang Shulong Xue Qingjun Gao Jian

Abstract：General assembly station of BIW main production line is always the critical focus of BIW process planning engineer. However， there is no necessary attention focused on BIW hasp for its location and quantities. Normalized design of hasp could directly influence the artificial convenience of the preassemble station， commonality of fixtures and equipment， and even the production time of general assembly station. For this issue， the article compares different vehicles of our inner models and outer ones to see their BIW hasp locations and quantities. Then， the article comes up with the hasp requirements of normalized design. The practical application shows that， the normalized design of hasp could reduce project investment， improve artificial convenience and reduce the process time of pre-assembly station.

Key words：body in white， hasp， normalized design， main body line

1 引言

在新車型開發(fā)時，為保證不同平臺車型產(chǎn)品預(yù)搭扣設(shè)計的統(tǒng)一性、規(guī)范性，以及焊裝車間工裝設(shè)備的一致型設(shè)計、使用及維護的便利性，規(guī)范白車身側(cè)圍、頂蓋、置物板等區(qū)域預(yù)搭扣位置和數(shù)量的統(tǒng)一顯得尤為重要，同時規(guī)范化的產(chǎn)品設(shè)計對焊裝同步工程數(shù)據(jù)審核帶來了一定提升的意義。

2 存在問題

在未進行預(yù)搭扣規(guī)范化設(shè)計前，傳統(tǒng)同步工程（SE）工程師對各平臺車型審核時無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)要求，導(dǎo)致各平臺車型白車身預(yù)搭扣位置及數(shù)量設(shè)計各異，工藝規(guī)劃人員對于不同的搭扣設(shè)置對各種樣式的夾具結(jié)構(gòu)，工藝分配等無法進行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，以至于同一生產(chǎn)基地同時生產(chǎn)不同平臺車型時，預(yù)裝工位的工裝設(shè)備沿用率大大降低，同時也增大了設(shè)備成本投入，降低了生產(chǎn)效率。實際項目推進過程中，某基地先投產(chǎn)了A車型，兩年后需導(dǎo)入B車型，兩車型的預(yù)搭扣設(shè)計位置數(shù)量不一致，無法實現(xiàn)工裝設(shè)備間的共用且造成員工裝件數(shù)量增多。因此，B車型投產(chǎn)時需新增和改造預(yù)裝抓手定位單元6處，工裝成本投入約10萬元，增加調(diào)試工時24小時，人工成本約4千元，帶來了不必要的生產(chǎn)成本和調(diào)試工時的投入。由此可見，主機廠研發(fā)車型時，白車身預(yù)搭扣位置和數(shù)量規(guī)范化設(shè)計的重要性。

3 白車身預(yù)搭扣規(guī)范化設(shè)計設(shè)置要求

根據(jù)焊裝生產(chǎn)主線結(jié)構(gòu)設(shè)置方式，使用預(yù)裝工藝時，白車身需設(shè)置預(yù)裝搭扣，搭扣設(shè)置主要區(qū)域為側(cè)圍總成、頂蓋橫梁、置物板及后圍板總成等。預(yù)裝過程中，預(yù)搭扣起粗定位作用，為確保各分總成在總拼工位夾具定位過程中，定位銷能夠順利通過導(dǎo)向進入定位孔，保證已預(yù)裝的車身總成在運輸至總拼工位前不會散落，且搭扣搭接位置需避讓產(chǎn)品設(shè)計焊點。

在上述總體原則指導(dǎo)下，對比公司各平臺車型及對標(biāo)外部主機廠代表車型，按照單總拼側(cè)圍外板、雙總拼側(cè)圍內(nèi)外板、頂蓋橫梁及置物板分類歸納總結(jié)了下述預(yù)搭扣設(shè)置原則。

3.1 單、雙總拼側(cè)圍外板預(yù)搭扣設(shè)置原則

a）作用：限制Y向傾斜、Z向下沉、側(cè)圍X向移動;

b）開口角度：建議135度，便于壓合;

c）設(shè)置位置：禁止設(shè)置在接頭位置;

d）單總拼側(cè)圍外板：Shotgun（若和側(cè)圍先焊接則有）、A柱、前門洞、后門洞、側(cè)圍后部;

e）雙總拼側(cè)圍外板：Shotgun（若和側(cè)圍先焊接則有）、A柱、前門洞、后門洞、C柱、側(cè)圍后部;

f）是否壓合：是。

3.2 雙總拼側(cè)圍內(nèi)板預(yù)搭扣設(shè)置原則

a）作用：限制Y向傾斜、Z向下沉、側(cè)圍X向移動;

b）開口角度：建議90度，便于壓合;

c）設(shè)置位置：

1）雙總拼側(cè)圍內(nèi)板形式一：A柱、B柱、C柱、側(cè)圍后部;

2）雙總拼側(cè)圍內(nèi)板形式二：Shotgun（側(cè)圍內(nèi)板與shotgun先焊接）、B柱、C柱、側(cè)圍后部。

d）是否壓合：是。

3.3 頂蓋橫梁預(yù)搭扣設(shè)置原則

a）作用：粗定位，同時控制側(cè)圍Y向尺寸;

b）開口角度：90度，+Z方向/ -Z方向;

c）設(shè)置位置：橫梁左右兩側(cè)各1個搭口，搭舌與搭口配合時要處于豎直狀態(tài)，且設(shè)立在搭口的中間位置，以保證搭舌折彎后不和搭口的鈑金干涉且可以少量的調(diào)節(jié);

d）是否壓合：兩種狀態(tài)均可

1）頂蓋橫梁無配重塊、不與內(nèi)飾件干涉的情況下，無需壓合;

2）頂蓋橫梁有配重塊時需壓合。

3.4 置物板預(yù)搭扣設(shè)置原則

a）作用：粗定位，同時控制側(cè)圍Y向尺寸;

b）開口角度：90度，+Z方向;

c）設(shè)置位置：置物板單側(cè)設(shè)置1個預(yù)搭扣;

d）是否壓合：否。

3.5 預(yù)搭扣設(shè)計位置要求

3.5.1 單、雙總拼側(cè)圍外板預(yù)搭扣設(shè)計位置

a）紅圈標(biāo)識區(qū)域為單、雙總拼預(yù)搭扣要求設(shè)計位置;

b）藍圈標(biāo)識區(qū)域為雙總拼側(cè)圍外板預(yù)搭扣單獨要求設(shè)計的位置;

c）根據(jù)Shotgun的產(chǎn)品分序，決定搭扣設(shè)置1或2;

d）同時適用于Sedan/SUV/MPV車型。

3.5.2 單、雙總拼頂蓋橫梁及置物架搭扣設(shè)計位置

a）頂蓋橫梁搭扣位置同時適用于Sedan/SUV/MPV車型;

b）置物板搭扣位置僅適用于Sedan車型。

3.6 總拼側(cè)圍外板、頂蓋橫梁及置物架搭扣設(shè)計位置要求

3.6.1 側(cè)圍與機艙部位搭扣設(shè)計位置要求

圖2中位置①處為Shotgun搭舌與機艙側(cè)板之間的配合，作用為限制白車身Y向傾斜和X向的移動，前提條件為Shotgun需先和側(cè)圍焊接在一起，搭扣預(yù)裝后需壓合。②處為搭舌與A柱內(nèi)板之間的配合，作用同位置①，前提條件為A柱內(nèi)板需先和機艙焊接在一起，若Shotgun不與側(cè)圍先行焊接，則此處搭扣必須進行設(shè)置，搭扣預(yù)裝后需壓合。

3.6.2 側(cè)圍與底板部位搭扣設(shè)計位置要求

圖2中位置③④處均為搭舌與車身下部件配合，可根據(jù)車型大小和門框尺寸設(shè)置1個或2個搭扣，預(yù)裝工位均需設(shè)置，作用為限制側(cè)圍的下沉且搭扣預(yù)裝后需壓合。其中，④處后門洞后部搭扣中心X坐標(biāo)值需大于側(cè)圍總成重心X坐標(biāo)值20mm以上避免出現(xiàn)側(cè)圍下沉的問題。

3.6.3 側(cè)圍后部搭扣設(shè)計位置要求

圖2中位置⑤處為雙總拼結(jié)構(gòu)側(cè)圍外板預(yù)搭扣設(shè)置位置，外板搭舌與側(cè)圍內(nèi)板C柱的配合，作用為托住側(cè)圍后部，限制側(cè)圍下移，前提條件為雙總拼側(cè)圍外板搭舌設(shè)置在Z向中心以上部位。⑥處為搭舌在地板上，與側(cè)圍上翻搭配，作用為控制左/右側(cè)圍Y向，且要求輪罩總成在側(cè)圍上，兩處搭扣預(yù)裝后均需壓合。

3.6.4 頂蓋橫梁與側(cè)圍搭扣設(shè)計位置要求

圖3中位置⑦⑧⑨處均為側(cè)圍連接板搭舌與橫梁配合，搭舌應(yīng)豎直向上，可粗定位頂蓋橫梁，同時控制左右側(cè)圍Y向，頂蓋橫梁需在總拼工位與側(cè)圍拼接。搭扣是否壓合取決為頂蓋是否配置配重塊，當(dāng)無配重塊時無需壓合，有配重塊時需壓合。

3.6.5 側(cè)圍與置物架搭扣設(shè)計位置要求

圖3中位置⑩處鉸鏈加強板搭舌與置物板搭口配合，可粗定位置物板總成，同時控制左/右側(cè)圍Y向，置物板需在總拼工位與側(cè)圍拼接，搭扣無需壓合。側(cè)圍與置物架搭扣設(shè)置位置要求僅適用于Sedan車型。

4 結(jié)束語

白車身預(yù)搭扣數(shù)量及分布定義規(guī)范化后，同種情況下一個生產(chǎn)基地投產(chǎn)多款車型時，僅總拼工位預(yù)裝抓手定位單元新增可減少項目成本投入約10萬，減少設(shè)備調(diào)試時間24小時，加快了生產(chǎn)節(jié)拍約10秒。不僅如此，對于前期項目同步工程數(shù)據(jù)審核人員來說，也減少了校核工時約4小時，上述各項成本節(jié)省總計50萬元。因此，預(yù)搭扣位置和數(shù)量的規(guī)范設(shè)計即簡化了車身總成夾具機構(gòu)、降低了車型投入成本、保證了焊裝設(shè)備規(guī)范統(tǒng)一性;提高了工作效率;并且分解了工藝，縮短了車身預(yù)裝工位的工藝時間。

參考文獻：

[1]姜賢茂.白車身側(cè)圍預(yù)拼工位工藝方案研究[J].汽車實用技術(shù)，2017（19）：61-63.

[2]林巨廣，邱棟榮.白車身側(cè)圍預(yù)拼抓具的設(shè)計與優(yōu)化[J].組合機床與自動化加工技術(shù)，2013（12）：119-125.