關于提高車身精度

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

重慶汽車學院其特征是：產品的研發(fā)基本上依賴于設計公司、零部件供應商和系統(tǒng)配套商；工程化主要依靠模、檢、夾具供應商；生產過程控制是移植或嫁接相近行業(yè)的過程控制手段。重慶汽車學院這種現(xiàn)狀很不利于整車產品的品質和質量的提升。后果往往是車身精度達不到要求，產品品質培育期需要六個月甚至一年以上。這種局面的產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識上的不足。

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

重慶汽車學院1、定位系統(tǒng)： 沒有合理科學的定位系統(tǒng)，要保證單個沖壓件、分總成和總成的精度是難以實現(xiàn)的。定位體系不僅在焊接車身時需要，在沖壓件的生產和檢驗中也要用到。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。

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

重慶汽車學院2、精度要求： 精度的設定的依據(jù)是外觀和功能。精度定得過高，會增加制造成本；而精度定得太低，會影響整車的外觀或性能。要給一個具有良好的成本性能比的精度。重慶汽車學院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)計測量的方法，來估計原車生產系統(tǒng)的工藝能力，從而導出原車的實際公差。2）車身上涉及到底盤系統(tǒng)的定位精度，要以底盤調校的結果或底盤設計的要求來制定。如果導致車身精度過高，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。當然也可以考慮采用“機加工”工藝。重慶汽車學院2、精度要求： 形狀精度：凡是兩個外觀零件的交接區(qū)，都存在形狀配合問題。為了避免由于形狀精度高導致成本增加或成品率低的后果，在結構設計時，要盡量避免把互相配合的兩零部件設計在同一個面上，而是故意設計出階差或隔離縫隙，利用人的視覺差來彌補面與面之間的誤差帶來的外觀缺陷。重慶汽車學院二、研發(fā)階段定位體系精度要求沖壓件的表面品質合理地分配公差合理地選擇接合面

重慶汽車學院

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)學定義還遠遠不夠。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院重慶汽車學院 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）側圍表面平坦表面原設計側圍斷面（A柱）前門窗框斷面?zhèn)葒砻嬷貞c汽車學院二、研發(fā)階段定位體系精度要求沖壓件的表面品質合理地分配公差合理地選擇接合面

重慶汽車學院 4、合理地分配公差： 即使在常規(guī)的機械設計場合，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，情形就更為復雜。不僅僅是因為沖壓件具有柔性和沖壓件之間接合面的復雜性。 更為矛盾的是：一方面沖壓件本身的精度很難做達到亞毫米。而車身某些幾何元素的精度要求已經達到了亞毫米。這幾乎是兩頭被堵死的一個死結。

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

重慶汽車學院 5、合理地選擇接合面：

減小結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應力，使焊接產生的內應力均勻地分布在整個搭接區(qū)。見圖3。

重慶汽車學院 5、合理地選擇接合面：

增加結合面的剛度；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

重慶汽車學院 5、合理地選擇接合面：

分總成中盡量設有搭結面；這樣等于設了一個尺寸鏈的調節(jié)環(huán)，有利于控制分總成的精度。見圖6

重慶汽車學院三、工程化階段謹慎選擇模具供應商把好沖壓工藝方案關把好沖壓模具驗收關把好沖壓件質量關考慮采用車身“機加工”工藝

重慶汽車學院車身“機加工”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重慶汽車學院車燈安裝定位系統(tǒng)“機加工”前后的對比：“機加工”前“機加工”后圖8圖9重慶汽車學院四、生產過程控制實時在線測量雇用機器人避免并行工序優(yōu)化焊接順序采用機械工藝修復外覆蓋件

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

重慶汽車學院四、生產過程控制實時在線測量雇用機器人避免并行工序優(yōu)化焊接順序采用機械工藝修復外覆蓋件

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

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

重慶汽車學院4、優(yōu)化焊接順序 由于焊接產生的熱應力會導致焊接應力存在在分總成內部，從而導致分總成的焊接變形。多個焊點的焊接順序會顯著影響內應力的大小和分布，進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。重慶汽車學院四、生產過程控制實時在線測量雇用機器人避免并行工序優(yōu)化焊接順序采用機械工藝修復外覆蓋件

重慶汽車學院5、采用沖壓件機械修復工藝修復車身外敷蓋件 部分車企目前仍然在轎車生產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，而且也會影響車身刮灰區(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