關(guān)于提高車身精度

關(guān)于提高車身精度重慶汽車學(xué)院一、背景車身精度與整車的外觀、性能和密封關(guān)系密切流程不完善研發(fā)平臺(tái)沒有形成在研發(fā)的設(shè)計(jì)階段投入太少車身甚至沒有圖紙

重慶汽車學(xué)院其特征是：產(chǎn)品的研發(fā)基本上依賴于設(shè)計(jì)公司、零部件供應(yīng)商和系統(tǒng)配套商；工程化主要依靠模、檢、夾具供應(yīng)商；生產(chǎn)過程控制是移植或嫁接相近行業(yè)的過程控制手段。重慶汽車學(xué)院這種現(xiàn)狀很不利于整車產(chǎn)品的品質(zhì)和質(zhì)量的提升。后果往往是車身精度達(dá)不到要求，產(chǎn)品品質(zhì)培育期需要六個(gè)月甚至一年以上。這種局面的產(chǎn)生雖然有著客觀上的歷史原因，但是車企本身主觀上對如何保證車身精度也有認(rèn)識(shí)上的不足。

重慶汽車學(xué)院二、研發(fā)階段定位系統(tǒng)精度要求沖壓件的表面品質(zhì)合理地分配公差合理地選擇接合面

重慶汽車學(xué)院1、定位系統(tǒng)： 沒有合理科學(xué)的定位系統(tǒng)，要保證單個(gè)沖壓件、分總成和總成的精度是難以實(shí)現(xiàn)的。定位體系不僅在焊接車身時(shí)需要，在沖壓件的生產(chǎn)和檢驗(yàn)中也要用到。定位系統(tǒng)還要涉及到所有安裝到車身上的零部件。換句話說，整車上的每個(gè)零部件相對于車身的位置必須是唯一的。只有這樣才能保證他們的位置一致性。定位系統(tǒng)可以借鑒大眾的RPS，也可以借鑒北美汽車工業(yè)普遍采用的GD&T體系。其效果都是一樣的。

重慶汽車學(xué)院二、研發(fā)階段定位體系精度要求沖壓件的表面品質(zhì)合理地分配公差合理地選擇接合面

重慶汽車學(xué)院2、精度要求： 精度的設(shè)定的依據(jù)是外觀和功能。精度定得過高，會(huì)增加制造成本；而精度定得太低，會(huì)影響整車的外觀或性能。要給一個(gè)具有良好的成本性能比的精度。重慶汽車學(xué)院2、精度要求： 尺寸精度，1）如果要借用競品車的精度要求，建議用統(tǒng)計(jì)測量的方法，來估計(jì)原車生產(chǎn)系統(tǒng)的工藝能力，從而導(dǎo)出原車的實(shí)際公差。2）車身上涉及到底盤系統(tǒng)的定位精度，要以底盤調(diào)校的結(jié)果或底盤設(shè)計(jì)的要求來制定。如果導(dǎo)致車身精度過高，就要考慮采用工裝為底盤系統(tǒng)定位，而工裝直接與車身主定位系統(tǒng)對接的方法來解決。當(dāng)然也可以考慮采用“機(jī)加工”工藝。重慶汽車學(xué)院2、精度要求： 形狀精度：凡是兩個(gè)外觀零件的交接區(qū)，都存在形狀配合問題。為了避免由于形狀精度高導(dǎo)致成本增加或成品率低的后果，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要盡量避免把互相配合的兩零部件設(shè)計(jì)在同一個(gè)面上，而是故意設(shè)計(jì)出階差或隔離縫隙，利用人的視覺差來彌補(bǔ)面與面之間的誤差帶來的外觀缺陷。重慶汽車學(xué)院二、研發(fā)階段定位體系精度要求沖壓件的表面品質(zhì)合理地分配公差合理地選擇接合面

重慶汽車學(xué)院

首先車身外覆蓋件表面，要滿足A曲面的要求，但僅僅滿足A曲面的數(shù)學(xué)定義還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。還要考慮到外觀、沖壓件剛度和工藝性。因而要添加很多的限制條件。

外觀：要多采用自由曲面，外凸光亮面等重慶汽車學(xué)院重慶汽車學(xué)院 沖壓件剛度：避免采用過于平坦的外表面、保凸性不好的曲面，這種曲面，在成型過程中拉延不充分，工件的剛度和強(qiáng)度都沒有保證，而且很容易出現(xiàn)下陷、松弛等現(xiàn)象。 工藝性：如果采用小曲率半徑或尖角等變形超過或接近拉延極限的曲面，沖壓件的形狀和穩(wěn)定性是難以保障的。 總之沖壓件拉延不充分和過拉延都是不可取的。

重慶汽車學(xué)院 車門窗框外表面的例子

外凸表面修改后前門窗框斷面?zhèn)葒鷶嗝妫ˋ柱）側(cè)圍表面平坦表面原設(shè)計(jì)側(cè)圍斷面（A柱）前門窗框斷面?zhèn)葒砻嬷貞c汽車學(xué)院二、研發(fā)階段定位體系精度要求沖壓件的表面品質(zhì)合理地分配公差合理地選擇接合面

重慶汽車學(xué)院 4、合理地分配公差： 即使在常規(guī)的機(jī)械設(shè)計(jì)場合，合理地分配公差也不是一件容易的事情。在車身與沖壓件之間，情形就更為復(fù)雜。不僅僅是因?yàn)闆_壓件具有柔性和沖壓件之間接合面的復(fù)雜性。 更為矛盾的是：一方面沖壓件本身的精度很難做達(dá)到亞毫米。而車身某些幾何元素的精度要求已經(jīng)達(dá)到了亞毫米。這幾乎是兩頭被堵死的一個(gè)死結(jié)。

重慶汽車學(xué)院二、研發(fā)階段定位體系精度要求沖壓件的表面品質(zhì)合理地分配公差合理地選擇接合面

重慶汽車學(xué)院 5、合理地選擇接合面：

減小結(jié)合面的面積來提高搭接精度。上圖區(qū)域可以容納局部的焊接內(nèi)應(yīng)力，使焊接產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力均勻地分布在整個(gè)搭接區(qū)。見圖3。

重慶汽車學(xué)院 5、合理地選擇接合面：

增加結(jié)合面的剛度；通過在焊接區(qū)域形成空腔來增加局部剛度，以減少焊接變形誤差。見圖4。

重慶汽車學(xué)院 5、合理地選擇接合面：

多采用自由曲面來增加搭接區(qū)的剛度，而不要采取規(guī)則的直紋面。見圖5

重慶汽車學(xué)院 5、合理地選擇接合面：

分總成中盡量設(shè)有搭結(jié)面；這樣等于設(shè)了一個(gè)尺寸鏈的調(diào)節(jié)環(huán)，有利于控制分總成的精度。見圖6

重慶汽車學(xué)院三、工程化階段謹(jǐn)慎選擇模具供應(yīng)商把好沖壓工藝方案關(guān)把好沖壓模具驗(yàn)收關(guān)把好沖壓件質(zhì)量關(guān)考慮采用車身“機(jī)加工”工藝

重慶汽車學(xué)院車身“機(jī)加工”定義：

部分幾何元素在沖壓件階段不加工到位，而是留有“加工余量”，或者不沖孔。等到白車身完全焊接完成，再以車身的基準(zhǔn)定位用液壓拉延和沖孔工藝來形成這些幾何元素，即面和孔等。

重慶汽車學(xué)院車燈安裝定位系統(tǒng)的例子：前組合燈的定位安裝體系圖7重慶汽車學(xué)院車燈安裝定位系統(tǒng)“機(jī)加工”前后的對比：“機(jī)加工”前“機(jī)加工”后圖8圖9重慶汽車學(xué)院四、生產(chǎn)過程控制實(shí)時(shí)在線測量雇用機(jī)器人避免并行工序優(yōu)化焊接順序采用機(jī)械工藝修復(fù)外覆蓋件

重慶汽車學(xué)院1、實(shí)時(shí)在線測量 OCMM在線測量是對激光在車身上的成像進(jìn)行圖像分析，從而獲得幾何尺寸方面的信息。該方法屬于無接觸測量，測量時(shí)間僅為數(shù)秒鐘，?？梢远嘣O(shè)激光測頭，同時(shí)可以測量數(shù)十個(gè)測量點(diǎn)，非常適合于在線測量。是實(shí)時(shí)監(jiān)測加工過程的有效手段。

重慶汽車學(xué)院四、生產(chǎn)過程控制實(shí)時(shí)在線測量雇用機(jī)器人避免并行工序優(yōu)化焊接順序采用機(jī)械工藝修復(fù)外覆蓋件

重慶汽車學(xué)院2、采用機(jī)器人 采用機(jī)器人來完成焊接工作，不僅是為了節(jié)省人力成本，機(jī)器人工作的可靠性和一致性也比人類來得高。采用機(jī)器人能夠有效地提高車身產(chǎn)品的精度和一致性。重慶汽車學(xué)院四、生產(chǎn)過程控制實(shí)時(shí)在線測量雇用機(jī)器人避免并行工序優(yōu)化焊接順序采用機(jī)械工藝修復(fù)外覆蓋件

重慶汽車學(xué)院3、盡量避免采用并行工序 為了解決節(jié)拍方面的瓶頸，常常是設(shè)置兩臺(tái)同樣的工裝平行運(yùn)行，可將節(jié)拍縮小一倍。但是兩臺(tái)工裝不可能完全相同，他們的產(chǎn)品也會(huì)不相同。結(jié)果是產(chǎn)品的精度參數(shù)分布曲線會(huì)出現(xiàn)雙峰或平頂山，加大了精度參數(shù)的分散范圍，降低了產(chǎn)品的精度。重慶汽車學(xué)院四、生產(chǎn)過程控制實(shí)時(shí)在線測量雇用機(jī)器人避免并行工序優(yōu)化焊接順序采用機(jī)械工藝修復(fù)外覆蓋件

重慶汽車學(xué)院4、優(yōu)化焊接順序 由于焊接產(chǎn)生的熱應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致焊接應(yīng)力存在在分總成內(nèi)部，從而導(dǎo)致分總成的焊接變形。多個(gè)焊點(diǎn)的焊接順序會(huì)顯著影響內(nèi)應(yīng)力的大小和分布，進(jìn)而影響分總成的精度。建議對焊接順序作DOE，優(yōu)化焊接順序。重慶汽車學(xué)院四、生產(chǎn)過程控制實(shí)時(shí)在線測量雇用機(jī)器人避免并行工序優(yōu)化焊接順序采用機(jī)械工藝修復(fù)外覆蓋件

重慶汽車學(xué)院5、采用沖壓件機(jī)械修復(fù)工藝修復(fù)車身外敷蓋件 部分車企目前仍然在轎車生產(chǎn)過程中采用刮灰工藝返修車身外敷蓋件的表面缺陷。這不僅僅大大地降低車身的防腐等級(jí)，而且也會(huì)影響車身刮灰區(qū)域的油漆的光亮度。給人灰蒙蒙的感覺。刮灰還有副作用，不僅僅