白车身焊接工艺性评审典型问题浅析

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1、白车身焊接工艺性评审典型问题浅析赵宁李小川（一汽吉林汽车有限公司技术部，吉林吉林132013）摘要：本文阐述了白车身焊装工艺评审中几种典型且常见的产品设计问题，及对问题的解决方案。本文经过对问题的解析，为SE阶段产品数据的评审提供范本、依据和方法，提高评审效率，减少制件匹配过程中问题出现的概率。关键词：焊装工艺；白车身；工艺评审中图分类号：U463.82.06文献标识码：B引言产品的设计决定产品的成本[1]，汽车行业更不例外。而市场竞争中成本是决定竞争优势的关键因素之一。产品结构设计的好坏，直接决定了产品生产制造过程中问题出现的概率高低。产品结构设

2、计得合理，则后期加工、制造过程就会少出甚至不出问题，从而减少加工、制造过程中对产品的修改及工装设备的改造；反之，如果产品结构设计得不合理，会使产品加工、制造过程中出现诸如匹配不良、工艺性缺失、质量差等严重问题，甚至造成产品的失败。传统的汽车制造工艺为冲压、焊装、涂装、总装四大工艺组成，近几年衍生出加之树脂工艺的五大工艺，而这些工艺工作的基础是车身数据模型（以下简称数模）。冲压件通过焊装后即成白车身，其车身的主要尺寸关系就已经确定，所以说，冲压件精度是影响白车身尺寸精度（质量）的关键因素之一[2]焊装亦是，冲压件主要以制件精度来影响白车身精度，而焊装

3、则是通过搭接和基准体系两个方面影响白车身精度。车身数模焊接工艺分析是指在产品设计阶段通过对数模的焊接工艺性如焊接关系、可焊性、装配性、搭接性、涂胶性能等方面进行工艺分析、审查，在保证产品工艺可行性的同时协助产品设计部门设计出最优化的车身结构。1.产品工艺性问题说明进行车身设计时，除了要考虑冲压件的工艺性外，还得考虑零部件的焊装工艺性[3]。而广义的从焊装层面说，影响车身质量的关键因素大致可以分为两大类：一是搭接，即形面与形面搭接和制件与制件搭接。形面与形面搭接对车身匹配精度产生直接影响，从而影响车身质量，如板端搭接、圆弧搭接等等；而制件与制件搭接则

4、多反应在焊接的可行性、操作性、装配性等问题，亦直接影响车身质量，如焊点区域制件干涉、焊接操作困难、总成装配不良等等。二是制件基准系统，制件的基准系统是指制件用于定位的基准面、孔等的统称。基准系统应贯穿于整个车身加工制造过程，甚至检测过程中。而对于焊装而言，须与冲压工艺共同确定基准系统并保持基准系统的沿用性。焊装夹具定位方式均采用N-2-1的形式，而不论是“N”、“2”还是“1”都要保证基准的延用性，其主要目的是减少焊装过程中的误差积累，保证车身尺寸精度达到技术要求。1.1几种常见的搭接问题白车身是由单个冲压件堆叠、搭接并经由各种焊接方式“连接”在一

5、起形成的。冲压件产生过程中就伴随着加工误差的产生，即实际加工尺寸与理论设计尺寸是存在差异的，这种误差会随着冲压件的形成而形成，随着总成件焊接工序的增加而逐渐增加。如果在可控公差范围内则不会对车身质量产生影响。但如果因为设计结构不合理，使得误差积累不可控，则会对后期生产造成严重影响。焊接过程中两个单件的搭接形式一定程度上决定了误差积累的大小，因此，在产品设计过程中应充分考虑各种搭接形式对误差积累的影响。1.1.1圆角干涉圆角干涉是白车身设计过程中经常出现的问题，且此问题不易在产品评审过程中全部发现，而此项问题却对车身匹配精度有着非常严重的影响，因此在

6、车身评审中应详细对此干涉项目进行排查。由于加工误差的存在，冲压件形成过程中圆弧半径与设计尺寸一定存在差异，所以在钣金件设计过程中如遇到圆弧对圆弧的情况下，两个圆弧的半径必须要有所区别，切不可圆弧贴圆弧。如设计过程中弧面相贴，则在匹配过程中问题部位必定会发生两个圆弧相互干涉的现象，从而严重影响制件匹配精度。如图1所示，产品设计之初圆弧制件没有留下间隙，后期制件匹配过程中就会出现干涉问题。通常情况下，两个圆弧顶端应预留1mm以上的间隙，由此消除产生圆弧干涉的前因。图1钣金件圆弧干涉问题1.1.2板端干涉板端干涉也是产品设计过程中经常出现的问题，与圆角干

7、涉一样，评审中十分常见，且不易全部排除。由于冲压件对板端精度要求相对不高，冲压单件板端设计公差通常为±0.7mm，小总成±1.0mm，大总成±1.5mm，加之冲压件的回弹等问题不可避免，则要求在进行产品设计时，预留板端的误差量，以保证产品的匹配精度。如图2所示，上部冲压件板端与下部冲压件圆弧起始端距离为0mm，此种情况在制件匹配时就非常容易出现干涉问题，导致两种冲压件板端与圆角搭接位置匹配精度差，从而影响整车精度。如图3所示，板端与圆弧起始端预留了间隙，但是过小，则需要增大间隙，以保证制件匹配精度，从而保证车身质量。通常情况下板端误差不会高于±1.

8、5mm，而圆角处位置偏差通常为±0.5mm[4]，这就要求板端与圆角搭接位置在空间允许的条件下预留大于2mm的间隙，以保证