焊装白车身车门安装精度控制方法.doc

焊装白车身车门安装精度控制方法李凯 齐庆祝 武万斌（长城汽车股份有限公司技术中心；河北省汽车工程技术研究中心）摘要：随着市场对整车质量要求的不断提高，提高车门的安装精度也成为各主机厂的一项重要课题。 车门的安装精度主要受生产中公差累积的影响，文章通过使用适当的工具进行合理的公差分配，并借鉴优势安装结构等方法，使各安装工 序的公差累积可控，使安装精度得到了有效提升，满足了顾客的要求。 该方法虽然无法彻底消除生产过程中的误差，但是可以对误差发生的原因进行分析和控制，将影响降到最小。关键词：白车身；车门；公差累积；可控Precision Control Methods of Assembly of Welding Body in-white DoorAbstract： With the increasing improvement of the requirements of vehicle quality, improving the assembly precision of auto door has become an important subject. Assembly precision of door is mainly influenced by the production tolerance accumulation, by using appropriate tools, reasonable allocation of tolerances, draw lessons from advantage assembly structuremethods, and the tolerance accumulation of assembly process is controllable. Assembly precision is improved effectively and customer requirement is met. The error in production process can not be completely eliminated, but analyzing and controlling the reasons led to errors, the influence will be minimized.Key words： Body in-white; Door; Tolerance accumulation; Controllable要解决装配问题，保证装配精度，就要识别出影响装配精度的各种因素，并加以分类。 利用先进的工具及 合理的工艺，有针对性地将这些因素的影响降至最低。这样就能够使装配过程处于可控状态， 达到保证装配精度的目的。 文章从车门装具的结构形式、影响车门安 装的公差累积及车门的安装结构 3 个方面对车门安装精度的影响及控制分别进行阐述。错动和包边过程导致的轮廓度公差累积；4）铰链本身配合面加工精度的公差累积。 内置式装具形式，如图 1所示。1装具形式对车门安装精度的影响及控制1.1内置式装具内置装具影响车门安装状态的因素可从 4 个方面 考虑：1）装具安装在车身上所用定位孔/定位销配合时的公差累积；2）车门总成安装在装具上所用定位孔/定位销配合时的公差累积；3）车门包边过程中内外板的图 1 内置式装具1.2外置式装具使用外置装具影响车门安装状态的主要因素可从3 个方面考虑：1）装具安装在车身上所用定位孔/定位技术聚焦 FOCUS2012 年 5 月销配合时的公差累积；2）包边过程导致的轮廓度公差累积；3）铰链本身配合面加工精度的公差累积。 外置式 装具形式，如图 2 所示。采用这种安装方式， 对其装配一致性造成影响的因素可从 3 个方面考虑：1）装具安装在车身上所用定 位孔/定位销配合时的公差累积；2）铰链本身配合面加工精度的公差累积；3）车门包边过程中内外板的错动及包边过程导致的轮廓度公差累积。 通过对比分析可知，在控制外观间隙面差方面，外置装具要优于内置装具， 但是在成本及应用的灵活性方面，外置装具具有一定的局限性，所以在装具的选用 方面要综合考虑。 当市场定位较低， 共调整线车型较多，单车型产能较小时，选用内置装具较为适合；反之， 外置装具的优势则会十分明显。随着市场对产品质量要求的提高， 各主机厂主力 车型的日渐凸显，外置装具将会大有作为。图 2 外置式装具通过对比可知， 装具对车门安装状态一致性的保证方面，影响外置装具的不稳定因素较少，所以在安装 精度方面，外置装具要优于内置装具。 但是外置装具成 本较高，体积较大，在多车型混合生产时，使用外置装具难以调配。1.3 分装形式1）使用装具将铰链安装在白车身上，如图 3 所示；2）使用简单吊具将车门与铰链用定位螺栓连接，如图 4和图 5 所示。2公差累积对于车门装配精度的影响车门的装配精度受公差累积的影响， 必须有能够吸收公差的结构存在，以某车型前门为例，分析影响车门安装精度的公差， 计算公式采用封闭环平方公差计 算公式1。 车门安装结构示意图，如图 6 所示。侧围总成铰链安装点铰链总成前门总成铰链安装点接触面图 6 车门安装结构示意图图 3铰链安装2.1 侧围总成铰链安装点公差计算侧围总成铰链安装点螺母凸焊后位置公差带 2=侧 围铰链安装孔径公差 2+凸焊定位销尺寸公差 2+凸焊定位销尺寸公差 2=0.42+0.42+0.42=0.48（mm），侧围铰链安 装螺母凸焊后位置公差=0.692 82 mm， 取整后侧围铰 链安装螺母凸焊后位置公差=0.6 mm。形成左 A 柱加强板总成后， 铰链安装螺母位置度 公差带（X）：X2=凸焊后位置公差 2+基准转换 2=0.62+0.62=0.72（mm），取整后 X=0.8 mm。形成左侧围外板加强板总成后， 铰链安装螺母位 置度公差带（Y）：Y2=形成左 A 柱加强板总成后 2+基准 转换 2=0.82+0.62=1（mm），取整后 Y=1 mm。形成左侧围外板总成后， 侧围铰链前安装螺母位 置度公差带 （Z）：Z2=形成左侧围外板加强板后 2+基准 转换 2=1.02+0.62=1.36（mm），取整后 Z=1.1 mm。图 4车门安装图 5定位螺栓- 48 -技术看点2012（5）第 5 期FOCUS 技术聚焦2.2铰链总成铰链安装点接触面公差带（M），根据目前加工水平 设定为 0.6。2.3前门总成铰链安装点公差前门铰链安装螺母凸焊后位置公差带 2=前门铰链 安装孔径公差 2+凸焊定位销尺寸公差 2+凸焊定位销尺寸公差 2=0.42+0.42+0.42=0.48（mm），前门铰链安装螺母凸焊后位置公差带=0.692 82 mm， 取整后前门铰链安 装螺母凸焊后位置公差带=0.6 mm。形成前门内板总成后前门铰链安装螺母位置公差带 （N）：N2=凸焊后位置公差 2+基准转换 2=0.62+0.62=0.72（mm），取整后 N=0.8 mm。 最终需依靠安装结构吸收的公差带（K）：K2=Z2+M2+N2=1.12+0.62+0.82=2.2（mm），取整后 K=1.4 mm。 通过上述计算可知，若使车门处于可控状态，安装结构能够吸收的累积公差范围需1.4 mm。 车型开发 过程中，其公差的精度要求应不高于 0.7 mm。a车身安装过孔 b 铰链自身的螺栓过孔图 8 双过孔吸收结构3车门安装结构分析吸收公差的结构，可分为 3 种形式。1）单过孔吸收结构：利用铰链自身的螺栓安装过孔吸收公差，如图 7 所示；2）双过孔吸收结构：利用车身安装过孔（图 8a）及 铰链自身的螺栓过孔（图 8b）吸收公差；3）可调式吸收结构：铰链安装螺母板均为可活动结构，该活动结构用于吸收公差，如图 9 所示。图 7 所示结构与图 6 结构类似， 要保证车门安装 状态的可控，此种结构必须考虑所有公差累积因素，依 靠铰链自身的安装过孔吸收公差。 图 8 所示结构，侧围总成铰链安装螺母位置的公差消失， 较单过孔吸收结 构减少了公差累积的级数。 图 9 所示结构，侧围总成与 车门总成的铰链安装螺母板均为可调结构， 从而吸收侧围总成与车门总成铰链安装螺母位置的公差， 使各 安装点的公差均处于可调状态， 在使用高精度的安装 工具后，会很大程度上提升安装精度。图 9 可调式吸收结构综上，车门安装结构的设定要以最大程度上吸收不可避免的累积公差为目的， 所以图 9 所示为最佳 结构。4结论通过对比分析可知， 车门安装精度的控制从设计阶段就要开始考虑，从安装结构、公差分析及工装的应用入手， 只有这样才能最大限度的使白车身外观精度 得到控制，保证整车品质，提高竞争力。无 论 是 车 门 装 具 的 选 用 或 是 车 门 结