基于后蓋零動釘的汽車相關生產工藝研究

張志沖

一汽-大眾汽車有限公司青島分公司 山東省青島市 266000

1 引言

隨著汽車的普及度提高以及自媒體平臺的宣傳，消費者對于汽車的質量判斷能力日益強化。后蓋是汽車上極其重要的表面覆蓋件之一，在購買車輛過程中，消費者會通過檢驗后蓋與車身緊固釘的油漆痕跡判斷車輛是否經歷過返修或者零件更換。如果消費者被引導判斷車輛為返修車或者事故車，會降低其消費欲望，嚴重的會造成對經銷商或者廠家的索賠，給廠家或者經銷商帶來不必要的損失，嚴重影響品牌形象。

后蓋在動釘調整與否與車身總成生產、后蓋總成生產、后蓋裝配、過程變化、后蓋調整等工藝相關，通過對后蓋相關的生產工藝進行尺寸優化及過程控制，降低以至杜絕后蓋的動釘調整，對于降低汽車的售后抱怨以及提升消費者的口碑和品牌形象有著重要意義。

2 后蓋動釘的原因分析

作為汽車的外表面的重要目視可見區域之一，后蓋區域的匹配對于評價汽車的制造工藝優良與否非常重要，這直接決定著車輛是否需要動釘進行返修調整。后蓋通過兩側的后蓋鉸鏈與車身連接，與后蓋形成匹配關系的主要包括側圍、后杠等零部件，相關結構如圖1所示。

圖1 后蓋區域相關零件示意圖

2.1 后蓋釘分布

為了保證后蓋區域的綜合匹配質量，操作者會對后蓋鉸鏈連接后蓋和車身的釘進行松釘來調整，調整完畢后再進行力矩緊固。后蓋鉸鏈區域相關釘的分布及主要調整匹配點如表1所示。

表1 后蓋區域相關釘及匹配點

2.2 后蓋相關工藝及影響匹配點

后蓋區域重點工藝主要包括車身骨架焊接、后蓋總成焊接、后蓋裝配及粗調、電泳、后蓋相關附件裝配、后蓋精調等，以下對相關工藝的影響機理進行介紹。

2.2.1 車身骨架焊接工藝

車身骨架焊接工藝需要將側圍外板總成、側圍內板總成、下部總成、頂蓋總成進行焊接，需重點關注控制骨架后端區域尺寸（后端側圍檔距、側圍與后蓋匹配區域的X/Z向）及后蓋鉸鏈在車身上的安裝孔尺寸。

圖2 骨架焊接總成后蓋區域俯視圖

2.2.2 后蓋總成焊接工藝

后蓋總成焊接工藝需要將后蓋內板、后蓋外板、鉸鏈加強板等進行焊接。在此工藝過程中需重點關注控制后蓋鉸鏈安裝孔尺寸以及后蓋外表面尺寸。

2.2.3 后蓋裝配及調整

后蓋裝配工藝需要將后蓋總成安裝到車身骨架，此安裝過程一般由專用裝具完成，裝配完成后需要進行人工調整保證后蓋處在與車身最佳的匹配位置。后蓋裝配工藝需重點關注后蓋裝具的裝配精度及重復性精度，同時人工調整后需注意符合制定的后蓋預留標準。

2.2.4 電泳

整車電泳工藝是對整車外表面處理的涂裝工藝，需重點關注后蓋尺寸在電泳過程中的變形量需小于后續后蓋精調的調整量。

2.2.5 后蓋相關附件裝配

與后蓋位置及尺寸相關的后蓋彈簧、后蓋密封條、后蓋鎖機構需要在總裝進行裝配，這些裝配工藝主要是通過對后蓋系統施加力來影響后蓋的匹配，其主要影響點如表2所示。

表2 后蓋相關附件對后蓋影響點

2.2.6 后蓋精調

后蓋精調工藝需要在總裝裝配完后蓋彈簧、密封條、后蓋鎖機構后對后蓋匹配進行綜合調整，目的是為了彌補電泳及附件裝配過程對后蓋位置和尺寸帶來的影響，后蓋調整手法與匹配點如表3所示。

表3 后蓋調整手法與匹配點

3 后蓋動釘的相關措施制定

通過對后蓋匹配相關的生產工藝進行分析確認了在各工藝過程需要控制的因素。下面通過對相關總成尺寸以及裝具精度、電泳過程變化的實驗，確認各工藝需要實現的控制目標，進而實現在不動釘調整的前提下后蓋較為優良的匹配狀態。

3.1 相關總成尺寸控制措施

需要控制相關總成尺寸在該車型匹配標準公差范圍以內。表4為在匹配標準公差在+/-0.5mm情況下的總成尺寸與后蓋動釘率實驗數據。

表4 總成尺寸控制公差與動釘率對應數據

以匹配標準公差+/-0.5mm為例，為實現相關總成尺寸公差，需要從沖壓單件、總成夾具定位精度、焊接過程等相關工藝進行規劃控制，根據經驗值，其對相關因素的要求精度如表5所示。

表5 基于匹配標準公差+/-0.5mm的總成相關因素要求

3.2 裝具穩定性控制

后蓋裝具一般通過相關的廠家進行發包制造，在發包的技術任務書中應該明確該裝具應該實現的功能及驗收標準。在驗收標準中，需要重點關注后蓋裝具的穩定性驗收標準。結合生產需求及裝具驗收過程，裝具穩定性的一種驗證方法如下：

準備一臺未裝配后蓋的車身骨架總成以及一個后蓋總成，使用裝具裝配后，測量每次裝配后的匹配數據然后將后蓋總成拆下，然后再次裝配測量，此過程重復50次，其中匹配數據測量精確到0.1mm。

通過對記錄的匹配數據進行統計計算，計算結果要求其中50組數據中波動極差值需小于1mm（在匹配標準公差0.5mm前提下），其中波動極差值計算公式為：

式中，m是測量最大值（mm）；m是測量最小值（mm）。

影響后蓋裝具穩定性的因素及相關的要求主要有以下幾點：

（1）后蓋裝具定位銷的定位合理性

后蓋裝具通過定位銷固定在車身上，定位銷的設計應符合3-2-1原則，定位點需選擇在車身較為穩定的孔或者面，且定位銷強度需保證在車身上不發生變形。

（2）后蓋裝具定位塊的精度

后蓋裝具定位塊包括裝具固定在車身上的定位機構及后蓋定位在后蓋裝具上的定位機構，其制造加工精度應控制在0.5mm以內。

（3）后蓋裝具自動工序的合理性

后蓋裝具的自動工序一般為先定位，后夾緊，如果工序不合理，會直接影響后蓋在車身上的裝配精度。

3.3 后蓋電泳過程變化

在裝配后蓋的車身在經過涂裝電泳工藝后，可能會受電泳液沖擊或者溫度變化導致變形，影響后蓋區域的匹配。通過對電泳工裝、后蓋總成焊接方式等因素的控制后蓋電泳變形的控制量需要小于該車型后蓋可以手動矯形的量。

3.4 后蓋相關附件的尺寸精度控制

考慮到零件的制造穩定性，彈簧、后蓋鎖機構后蓋密封條尺寸波動相對較小，監控頻次可根據零件生產批次進行設置。

3.5 后蓋精調的規范

后蓋精調工藝需注意應對操作者的操作進行技術性規范以避免出現習慣性動釘的現象，出現后蓋匹配狀態不良的車輛，操作者應優先選擇表3中的調整手法進行調整。

4 實驗驗證及結論

4.1 實驗設計

我們選取了初始動釘率為85%左右的某款車型開展實驗驗證，實驗過程如下所示。

（1）統計初始動釘率

安排操作者對當周所有動釘車輛進行記錄，共統計4周，動釘率計算公式為：

式中，S為動釘率（%），D1為動釘車輛數量（臺），D為生產車輛數量（臺）。

經過統計，該車型4周的動釘率分別為89.5%、85.3%、85.6%。90.1%，四周平均值為87.6%，后續以此平均值作為該車型動釘率統計初始值。

（2）過程要素狀態排查

根據本文確認的重點工藝過程進行排查，排查的方法以及結果如表6所示（匹配公差為0.5mm）。

表6 過程要素排查狀態

經過對全工藝要素進行排查，確認重點需要優化工藝有5個：車身總成尺寸、后蓋總成尺寸、后蓋裝具精度及穩定性、電泳變形、后蓋精調規范。

（3）措施制定

根據發現的不符合要求的工藝要素，相關部門進行了分析及措施制定，經過確認，需要優化的要素制定的優化措施或者控制方法如表7所示。

表7 相關工藝要素措施制定表

（4）措施跟蹤驗證

在針對性制定完每條因素相關措施后，根據措施的實施進度，措施批量驗證的計劃為總成尺寸優化-裝具定位方式優化-焊接參數優化。根據以上制定的動釘率統計計算方法，跟蹤結果如圖3。

圖3 后蓋動釘率措施及結果跟蹤

（5）結論

經過實驗驗證，通過針對相關的工藝要素進行控制優化，可以實現車型后蓋區域動釘率的下降，最終可實現的動釘率1%以下。