车身工程（精选12篇）
车身工程 篇1
同步工程 (SE, Simultaneous Engineering) , 又称并行工程, 是对整个产品开发过程实施同步、一体化设计, 促使开发者始终考虑从概念形成直到用后处置的整个产品生命周期内的所有因素 (包括质量、成本、进度和用户要求) 的一种系统方法。它把目前大多按阶段进行的跨部门 (包括供应商和协作单位) 的工作尽可能进行同步作业。
同步工程的特点:
(1) 同步性产品开发的各个子过程尽可能同步进行。
(2) 约束性将约束条件提前引入前一个子过程, 尽可能满足后面各子过程的需求。
(3) 协调性各个子过程间密切协调以获得质量 (Q) 、时间 (D) 、成本 (C) 等方面的最佳匹配。
(4) 一致性产品开发过程的重大决策建立在全组成员意见一致的基础上。
车身开发是整车开发过程中周期最长、成本最高以及质量要求较苛刻的过程, 且车身的工程化开发跨越众多部门及供应商。
车身是材料、结构、工艺、技术与造型美之间矛盾关系不断协调发展的产物, 是影响整车安全碰撞性能的最关键部件。车上的内外饰、底盘、电器等都是以车身为载体, 车身的精度直接影响其安装精度, 间接影响着整车的操控及驾驶性能。车身外板的表面质量及间隙直接决定整车的外观及审美定位。车身的工程化开发周期最长, 对整车上市节点的实现影响最大。
提高质量、降低成本、缩短产品开发周期是车身开发过程中同步工程的目标。要实现上述目标, 主要需做到:开发有效性改进, 使开发全过程方案更改次数减少50%以上, 由2000次以上降到1000次以下;开发过程同步, 使产品开发周期缩短40%~60%, 由传统的48个月降低到24个月左右;设计和制造过程一体化, 使制造成本 (主要工装开发及生产成本) 降低30%~50%。
车身工程化开发同步性的实现
传统的车身开发流程如图1所示。车身设计完成后, 把数模转入冲压工艺部门进行冲压件的模具开发, 开发过程中反馈出现的冲压工艺性问题。冲压开发基本完成时, 把数模转入焊装工艺部门进行车身各总成的夹具的开发, 开发过程中反馈冲压和产品设计的问题。
这种开发模式最大的弊端是开发周期长, 过程开发中出现的问题多, 解决问题的时间晚、费用高。
随着市场对新车型上市时间要求越来越短、品质越来越高及安全性越来越好, 各汽车公司开始在车身开发中大范围地应用同步工程, 现在的开发模式如图2及图3所示。
由图3可见, 产品设计和开发已经与工艺设计和开发几乎完全并行开发, 根据上述的同步性开发模式, 经过充分地调研、取样及分析, 分别制订趋于合理的冲压开发与产品设计开发的同步工程方案和焊装开发与产品设计开发的同步工程方案。
车身开发过程中的约束性条件的建立
约束性条件是同步工程过程中的一个基本特点, 为了满足同步工程的目标, 保证最终的质量、投资及周期的合理实现, 需在产品开发的各个环节体系中建立相互的约束、限制条件。
1.约束性条件的定义
APQP中同步工程对约束性条件的理解, 是为了保证工艺设计和开发尽可能早与产品设计开发实现同步, 由工艺部门制定相应的对产品设计的相关节点和质量的约束性条款, 经产品设计部门评审、会签后执行。产品设计根据约束性条款的内容在产品设计的内部子项之间建立与之相符的约束性条款并予以实施, 以保证产品设计的开发工作完全处在产品和工艺之间的约束性条件内, 最后保证同步工程工作的合理实现。
2.约束性条件建立的必要性
在已经建立起车身开发过程中的同步工程模型后, 为保证各不同节点、各不同部门输出物的质量有效, 如工艺规划书、MCP及SQM等文件在产品设计开发过程中输出, 就必须在车身设计的各个开发节点上设置工艺部门所必须的一些约束性条件, 以支持其工艺设计相关工作的开展。
3.如何建立约束性条件
由于约束性条件在车身工程化开发过程中的必要性及重要性, 合理的和可实际操作的约束性条件须根据整车的开发可发体系及网络计划制定, 不同的公司的约束性条件不会完全相同。
车身开发过程中的协调性及一致性
协调性建立是通过两级评审确定, 一级是在部门内部评审, 另一级是在产品和工艺开发项目组内评审。经过两次评审及修正, 最终确定各个同步点及约束点设置的合理性, 保证Q、C、D的协调统一。
一致性建立是通过丰田“大屋”实现, 设计人员和工艺人员共同对各过程中产生的交付物在“大屋”中进行研讨评审、研讨及确定, 对过程中的DCR、ECR及数据发放质量等进行确认, 保证一致性在同步工程中的实现, 避免设计和工艺出现各自为战, 各自不认同的尴尬局面。
车身开发中同步工程实施效果
通过在车身工开发上应用同步工程方案, 并通过制定合理的约束性条件和“大屋”的应用, 保证同步工程真正在车身设计开发过程中得到比较好的应用, 以某车型应用说明如下:
1.设计审查
冲压工艺性审查, 整体设计修改接受率达到94%以上;焊装工艺性审查, 整体设计修改接受率达到96%以上。极大地避免了设计冻结后, 工程变更所引起的一系列的设计及工装变更, 从而导致预算费用超标和项目周期的延迟。
2.工艺规划
在设计开发过程中, 完成所有冲压件的工艺规划, 支持模具供应商做出合理报价及缩短供应商选择的周期。对其中典型的33个冲压件做了详细的冲压件的工艺规划, 支持了后期模面设计及模具结构图设计, 缩短了模具开发的周期。完成所有焊接工位的工艺规划, 包含焊点布局、节拍分析、工艺布局及设备选型等, 支持夹具供应商报价平台的建立, 保证了生产线与工艺需求的符合性。
工艺规划的过程同时又支持了设计审查工作的开展。
3.品质基准统一
在设计开发过程中, 完成所有总成的定位基准和夹持基准协调统一, 使小总成→分总成→大总成→白车身一个流程中的质量问题识别、分析及追溯更加准确和方便。
4.“四化”的应用
在设计开发过程中, 尽量考虑生产制造的通用化、模块化、标准化和系列化, 降低开发和生产成本。图4为通过调整落料模的进距得到的落料模的通用性方案设计。
结语
本文通过分析S E的特点及属性, 制订出合理的同步工程方案, 并通过制定合理的约束性条件和“大屋”的应用, 最终保证同步工程真正在车身设计开发过程中得到比较好的应用。
车身工程 篇2
主要内容
1、车身的结构形式
2、车身各部件安装位置及安装方法
3、轿车车身壳体各部件名称
4、车身要素对汽车性能的影响
教学目标
1、掌握汽车车身结构形式
2、记住轿车车身各钣金构件的名称及位置
3、了解各汽车钣金件的维修工艺
4、掌握不同车身要素对汽车性能的影响 教学重点
1、掌握汽车车身结构形式
2、汽车车身结构形式及各钣金件的名称 教学难点
1、车身的结构形式
2、车身要素对汽车性能的影响 教学安排
课堂讲授 实车讲解 讨论 作业练习
计划课时
课时 实授课时 课时
教学过程
一、引入部分（10分钟）
1、介绍本学期的学习内容及学习模式
2、全盘了解本书的内容及重难点
3、介绍汽车钣金所涉及到的维修内容、并引入本节课的课题
二、新授课 1.板书标题
模块一 车身构造
课题一 车身构造及分类
2.指出学习的目标及要求
3.了解学生构造课上是否学习过什么是承载式、非承载式、半承载式。
板书：承载形式分类
进一步讲解各种承载形式的区别。
4.结合板进修理讲解分析其各自的特点并板书
5.结合所学知识由同学们分析日常所见的车型属于哪种承载形式 6.总结本堂课的学习内容，并了解学生对重点内容的掌握情况。使学生能按承载形式分类 7.通过分析车身承载形式引出车身的结构 8.简单讲解货车的车身结构
9.由学生实地观察东风车与普桑轿车、初步了解学生对车身各钣金件名称的认识情况 10.讲解三厢式轿车与两厢式轿车的区别 11.由学生看着课本P2图1—2教师带领学生由前至后逐一认识车身各构件的名称 12.讲解车梁的结构、分类、作用
板书：分类
列举几种典型的汽车由同学们讨论分析其车身结构及车梁类型。13.分别讲解各构件的结构、作用、材料、安装方式。并板书
14.板书讲解梁式车身及无梁式车身的车架特点进一步阐述承载式车身与非承载式车身的区别
15.带领学生到车辆旁边由教师提问由学生回答以下问题（1）该车按承载形式分属于哪类
（2）该车各部件的名称（从前至后，教师指学生回答）
三、作业布置及要求
1、用自己的话归纳总结承载式车身及非承载式车身的优缺点。
2、记忆轿车车身各构件的名称下节课抽查。
3、用作业本完成思考题。
4、预习课题二
四、教学后记
课题二车身材料
教学内容：
1、车身常用钢板
2、塑料车身
3、铝制车身 教学目标： 掌握：什么是
1、汽车用钢板
2、低碳钢
3、高强度钢
了解：铝制车身的特点和塑料车身的运用 教学重点
1、汽车用钢板
2、低碳钢
3、高强度钢 教学难点：
铝制车身的特点和塑料车身的运用 主要教学方法：
课堂讲解 讨论 实车讲解 计划课时：4课时 实际课时： 课时
教学过程
二、引入部分（10分钟）
了解同学们的预习情况，回顾上一课题中所学到的各种钣金件，同学们不难引发思考，前面所学到的这些个构件具体是用那种材料制成的？引出本堂课的教学内容
三、新授课 板书标题
课题二 车身材料
1.指出学习内容、目标及要求
2.了解学生在材料课上是否学习过什么是钢材怎样分类
板书讲解：
1、汽车用钢板
800℃轧制 1.5—8.0mm
2、低碳钢（软刚）200Mpa
3、高强度钢 详解
4、马氏体钢。简单讲解
3.结合修理讲解各种钢材的加工方法及修理方法
4.根据所学知识由同学们分析车身各钣金件属于哪种钢材 5.总结本堂课的学习内容，并了解学生对重点内容的掌握情况。通过分析所见车身钢材的特点，引出现代车身的材料应用趋势。6.讲解铝制车身特点及运用
7.简单讲解塑料车身特点及维修方法
8.由学生实地观察东风车、普桑轿车、奥迪车的车身材料，比较这几种车身材料选用的不同之处。
9.找机会给学生观察学校沈飞车的保险杠并与塑料保险杠进行对比了解，塑料件与玻璃钢等的区别
四、作业布置及要求
1、根据学习内容课后注意观察各种车辆的车身材料
2、记忆什么是高强度钢
3、总结铝制车身及塑料车身与钢制车身的区别
4、预习课题三
四、教学后记
模块四 车身修复工艺流程及工具设备 课题一典型撞伤修复工艺流程序
教学内容
1、金属加工车间
2、喷漆车间
3、肇事车修复工艺流程 教学目标
1、掌握现在汽车修理行业撞伤修复工艺流程序
2、掌握金属加工车间的工作要求 教学重点
撞伤修复工艺流程序 教学难点
金属加工车间的工作要求 教学安排
课堂讲授 实车讲解 作业练习
计划课时 2 课时 实授课时 课时
教学过程
一、引入部分（8—10分钟）教师讲解：在汽车钣金维修中最主要的工作就是肇事车修复，而现代汽车修理厂无论规模如何，他的作业流程都应该和工厂生产线一样是流水作业，本节课将要给同学们讲授的就是关于这方面的知识。
二、新授课（30分钟）
1.教师讲解现代汽车修理厂的一般修理程序，引出金属加工车间 2.板书金属加工车间
讲解：评估员（报修员）修理人员 评估损伤 估算 保险公司 鉴定 协商 换件与修复 校正 工具选用 焊接 设备 检验 3.板书讲解 喷涂车间
（1）预处理（2）喷涂（3）烘干（4）细节处理
4、抽取部分同学简述撞伤修复工艺流程
5、结题讲解本课题的重要性
三、作业练习
1、记忆修复流程下节课提问。
2、预习课题二
四、教学后记
课题二 通用工具及专用工具
教学内容
1、钣金修复的常用工具
2、材料的合理配裁
3、整形工具
4、电动工具故障排除方法
5、手电钻及角磨机的使用
6、机械矫正工艺 教学目标
1．记住钣金维修作业的基本工具名称及使用方法 2．掌握材料的合理配裁方法
3、掌握凹陷修复方法
4、掌握电动工具的使用方法
5、对电动工具能进行简单的故障排除
6、了解各种校正设备的结构及其使用 教学重点
1、材料的合理配裁
2、掌握凹陷修复方法 教学难点
1、掌握材料的合理配裁方法
2、掌握凹陷修复方法 教学安排
课堂讲授 课堂练习作业练习实物演示 实授课时 课时
教学过程
一、引入部分（5—8分钟）
在钣金作业中常遇到用钢材制作各种各样构件、请同学们思考都需要那些工具帮助我们完成这些操作？都会使用吗？
二、新授课
1、归纳学生的发言，介绍本节教学内容、指出学习的目标。
2、板书课题
3、指出学习这些工具使用方法的重要性
4、该节所涉及到的工具教室基本都有，教师可按课本的顺序用实物逐一向同学们介绍钣金常用工具，遇到钣金教室没有的工具可用图示的方方式进行讲解。学生可轮流观察实物，5、划针、圆规、样冲主要讲解其材质。
6、顶铁的讲解着重使用的方法即虚敲、实敲。
7、材料的合理配裁作为重点内容，教学时应详解，并由学生课堂练习。
8、电动工具的使用着重讲解安全使用规则、及维护方法。
9、利用光碟讲解几种校正设备及测量设备的结构及其使用
三、板书设计 略
四、作业布置及要求
1、课后练习各种工具的使用，2、完成思考题的1、2小题，交至学习委员处。
3、预习车身尺寸的测量 教学后记
模块五 损伤验定的测量原理
教学内容
1、车身尺寸的测量基准
2、测量工具
3、利用杆规测量车身尺寸的方法
4、用量规诊断各种损伤变形的方法
5、用量规诊断各种损伤变形的方法 教学目标
1、掌握什么是测量基准，测量基准有哪些
2、了解各种测量的原理
3、掌握车身骨架及车架的矫正方法
4、了解车身手术台的使用
5、理解中心量规的使用方法
教学重点
1、车身尺寸的测量基准
2、车身骨架及车架的矫正方法 教学难点
车身手术台的使用 教学安排
课堂讲授 实车讲解 安大参观 图片展示 计划课时 10课时 实授课时 课时
教学过程
一、引入部分（3—5分钟）
课题四 熔极惰性气体保护焊的焊接方式
教学内容
1、焊接方式的种类
2、各种焊接方式的运用
3、焊接的技巧 教学目标
1、记住六种焊接方式
2、了解气保焊中六种焊接方式操作技巧
3、理解各种焊接方式的特点
4、通过学习气保焊的焊接，能将各种焊接方式运用到电焊气焊等
教学重点
1、焊接方式分类
2、六种焊接方式的操作技巧 教学难点
六种焊接方式的操作技巧 教学安排
课堂讲授 实车讲解
计划课时 3 课时 实授课时 课时
教学过程
一、引入部分（5—8分钟）
复习熔极惰性气体保护焊的特点，通过分析焊接设备引出本课题中的焊接方式
二、新授课
1、教师准备两块薄刚板，在教师引出本课题后，由二至三位同学分别用这两块钢板给大家设计焊缝的接头形式
2、教师归纳同学们的设计分别指出各种接头形式
3、通过给同学们观看板件的接头，引发同学们思考，假如这些接头形式在车身上遇到时，应该怎样焊接
4、教师根据学生的回答进行归纳，同时板书各种焊接形式并逐一进行讲解
5、定位焊、对焊、搭边焊在前面的实作教学中已多次提过可略微介绍，也可根据对学生的现场调查情况决定
6、详细讲解塞焊、点焊及连续点焊
7、用现有的车身外形修复机给讲解学习点焊，重在理解时间调节器的作用及焊接时间与熔透效果的关系
8、引导学生根据电焊时的短弧焊理解连续点焊
三、板书设计
课题四 熔极惰性气体保护焊的焊接方式
六种焊接方式：
连续焊 塞焊 断续焊 点焊 搭接点焊 定位焊
一、定位焊
临时性的点焊 保证位置关系 板厚的15—30
二、对焊 操作要点
1、薄板的对焊时每次焊接长度不要超过20mm
2、焊枪倾角10—15度
3、保持恰当的焊丝外伸长度及焊枪倾角
4、太慢——→烧穿 太快——→熔透太浅
5、避免翘曲变形，应从焊道中部开始施焊，且要不断的变换焊接部位，以使热量分散到整个焊件上。
三、搭焊和卷边焊
搭焊 焊枪必须朝向底层焊件
卷边焊
这两种焊接方式不能用于超过两层的焊接。所采用的温度控制方法与对焊中的方法相同
四、塞焊 薄板 孔径5mm
塞焊是点焊的一种形式
结构件孔径8—10mm 焊枪沿孔缘缓慢的作圆周移动
五、点焊
定时器 时间调节
增强熔透效果——→增加焊接时间 缩短焊接时间——→熔透效果较弱
六、连续点焊
1、脉冲和与关断动作按设置的规律自动循环
2、实质：焊接——→冷却——→焊接——→冷却
3、适用于存在变形问题的立焊缝
四、作业布置及要求
1、记忆熔极惰性气体保护焊的六种焊接方式
2、归纳塞焊及点焊的焊接要点 要求：
1、2题下节课上课时抽查
3、预习镀锌板熔极惰性气体保护焊下节课由同学练习讲课 教学后记
课题五 镀锌板及铝件的熔极惰性气体保护焊
教学内容
1、烟雾与飞溅问题的原因及处理
2、电弧扰动
3、热量供给
4、气孔的处理
5、铝焊熔极惰性气体保护焊的操作注意事项
6、铝焊熔极惰性气体保护焊的一般程序 教学目标
1、掌握烟雾与飞溅问题的处理，学会使用电弧扰动
2、理解热量热量供给及气孔的处理的方法
3、记忆铝焊熔极惰性气体保护焊的操作注意事项
4、了解铝焊熔极惰性气体保护焊的一般程序
5、学会气焊焊接铝件的操作方法
6、通过学习镀锌件的气保焊，懂得在使用其他焊接设备焊接镀锌件时，学会自我保护 教学重点
1、烟雾与飞溅问题的处理
2、电弧扰动
3、气焊焊接铝件的操作方法
4、焊接镀锌件时，学会自我保护 教学难点
1、电弧扰动
2、气孔的处理
3、焊接铝件的操作方法 教学安排
学生讲解 教师课堂讲授
计划课时 2 课时 实授课时 课时
教学过程
一、引入部分（3-5分钟）
检查作业完成情况，按作业要求由（指定）2名同学准备讲解
二、新授课
1、教师概括本课题的学习内容
2、指出学习的目标
3、对将要讲课的学生给予一定的指导
4、分配2位学生的讲解任务
5、学生分别讲解
6、教师进行点评讲课情况
7、教师补充重要知识点（1）烟雾与飞溅问题的处理（2）电弧扰动
（3）气焊焊接铝件的操作方法（4）焊接镀锌件时，学会自我保护
8、了解学生掌握情况
9、引出课本知识以外的内容并进行讲解（1）讲解气焊焊接铝件的操作方法
（2）学生讨论焊接镀锌件时，怎样自我保护
三、板书设计
课题五镀锌板及铝件的熔极惰性气体保护焊
一、烟雾与飞溅问题的处理 锌：熔点420℃ 沸点907℃ 钢：熔点1430℃
吸入大量的锌雾会引起疾病 锌会使熔池出现严重的扰动 戴防毒面具 改善通风效果
二、电弧扰动
措施：A、加大电流、电压 B、降低焊枪的推进速度
三、热量供给 加大热量供给
四、气孔的处理 开坡口重焊
每25毫米 不大于0.8mm的气孔一个不影响焊接强度
五、铝件熔极惰性气体保护焊的操作注意事项 课本122页 ①~⑦
六、铝件氧—乙炔焊接方法
1、将焊剂（401）用水调和成糊状
2、清理焊缝
3、将焊剂涂敷在焊缝上
4、使用较大火焰进行加热
5、边加热便用焊丝拨动焊缝，判断焊件是否熔化。
6、当焊件融化时快速的用焊丝搅动熔池同时填满焊缝
四、作业布置及要求
1、镀锌件焊接时应注意哪些事项？
2、铝件焊接的注意事项及一般程序是什么？
3、预习课题五 教学后记
课题五 挤压式电阻点焊
教学内容
1、挤压式电阻点焊的优点
2、挤压式电阻点焊机的基本构成、调整
3、挤压式电阻点焊机的使用方法
4、质量检查 教学目标
1、掌握什么是挤压式电阻点焊
2、了解挤压式电阻点焊机的基本构成、调整
3、掌握挤压式电阻点焊机的使用方法
教学重点
电阻点焊机的使用方法 教学难点
挤压式电阻点焊机的基本构成、调整 教学安排
课堂讲授 计划课时 1 课时 实授课时
车身工程 篇3
摘 要：汽车制造业伴随着科技快速进步而进入到新的发展阶段。为适应汽车市场竞争环境，需要对汽车的车身制造工艺进行开发，并实施精益化生产。汽车的车身、地盘和发动机是重要的组成部分，其中车身的研究、开发和制造需要协调一致，这就需要启动同步工程，以提高汽车的质量。本论文针对汽车车身制造工艺同步工程的相关问题展开研究。
关键词：汽车车身；同步工程；制造工艺
从汽车的构成来看，车身、地盘和发动机是重要的三大部件。随着汽车市场竞争的日益激烈，汽车车身制造工艺起到决定性的作用。与汽车的底盘和发动机相比较，汽车车身制造包括结构设计、制造工艺技术和车身的造型等多个阶段，这就意味着在汽车车身制造过程中，需要对制造的各个阶段系统规划。鉴于汽车车身制造投资大、更新快的特点，就需要考虑到汽车车身制造周期。启动同步工程，将汽车车身的研究、开发和制造等各个专业阶段同步协调，不仅可以缩短汽车从开发到制造的周期，而且还可以降低车身制造成本，提高汽车车身质量，以使汽车车身的生产效率有所提升。
1 汽车车身制造工艺的同步工程
1.1 汽车车身制造工艺的主要内容
汽车车身制造工艺主要包括三个方面的内容，即涂装、焊接、冲压。
汽车车身的涂装工艺就是通过采用油漆工艺和密封工艺提高汽车的美观度，并使车身具有较高的防腐蚀效果。汽车车身的涂装过程中，每一层都要细致均匀[1]。此外，车身制造工艺还含有现场快速同步，整合了多步骤的制造流程。
1.2 汽车车身制造的同步工程
汽车车身制造的同步工程，专业技术上是指现场快速同步工程和总装同步工程。在车身产品的研究、开发中，对产品的图纸以及数据模型进行分析，做出冲压工艺分析报告交送到产品研究开发部门，然后才能够进入到产品的专业制造流程。目前的汽车制造企业所实施的车身制造工艺同步工程，主要是指产品环节和制造环节的同步工程。其中，产品环节是汽车车身产品制造过程中的工艺并行工程。具体的操作流程为：汽车企业的研究开发部门将车身产品的设计图纸以及数据模型提供给冲压部门和总装部门，以制定冲压和总装的工艺预案。通过各个部门针对工艺预案的个性内容充分交流后，将现场总装必备的工艺方案制定出来。
2 汽车车身的相关工艺的同步工程
汽车企业的车身冲压是过程性的工艺，需要分析产品信息，根据分析结果对冲压工艺技术进行调整，以获得新的设计结果。通过优化汽车车身的冲压工艺技术，使得汽车的车身设计水平有所提高。汽车车身冲压工艺多采用智能技术，运用计算机辅助工程（CAE）对工艺设计进行检验、修改，还建立优化决策机制以确保汽车车身的各项指标符合设计要求[2]。虽然在汽车车身冲压工艺技术中采用而来智能新技术，如果没有考虑到冲压和总装工艺方案的同步性，就会导致汽车车身制造中存在着堵孔等等的问题，对车身的质量造成不良影响。
2.1 冲压工艺的同步工程
汽车车身的冲压工艺同步工程的具体内容是，汽车车身的产品制造部门将产品的设计图纸和数据模型提供给冲压专业部门，冲压专业部门通过对图纸和数据模型进行分析后，做出冲压工艺分析报告提供给产品制造部门。（图1：冲压工艺的同步工程的流程）
2.2 总装工艺的同步工程
汽车车身的快速工艺同步工程的具体内容是，汽车车身的产品制造部门将产品的设计图纸和数据模型提供给总装专业部门，总装专业部门通过对图纸和数据模型进行分析后，做出总装工艺分析报告提供给产品制造部门。
2.3 工艺不同步而导致的问题
由于零件冲压后会产生一定程度的回弹，使得零件成形后，法兰边与规定值不相符合。这种误差在工艺上是不可控制的，使得零件在生产中必然会存在定位上的偏差。零件冲压过程是落料冲孔，零件成形之后就进行翻边整形。在对零件进行翻边整形的过程中，先确定定位孔的位置，根据孔的方向确定其他的孔的位置。在对零件进行检测的时候，要对定位孔的位置进行检测，对定位孔约束下的其他的孔的方向位置进行检测。
为了控制这种回弹，就要对零件的开口的回弹以控制，采用法兰边约束的方法，对起翘曲回弹以控制。在技术处理的过程中，要保证零件冲压、装配的一致，做好检测工作，使零件成型后的实际测定值与理论值相一致，确保车身的生产质量。
3 汽车车身的快速工艺同步工程的新内涵
现代的汽车企业普遍实施了车身制造工艺同步工程，但是同步工程的内容被赋予了新的涵义。汽车车身制造工艺属于是系统化工程，各个部门都要相互协调，确保产品研究、开发、制造的各个环节统一。此外，还要增加改装工艺和后续的服务的，以提高车身的制造精度，保证车身质量。工艺并行工程是车身制造工艺同步工程中的重要内容，将该工程纳入到工艺同步工程的标准化管理中，可以确保汽车车身工艺同步工程的系统化展开。
4 结语
综上所述，汽车车身的制造过程属于是系统化工程，制造周期中的每一个环节的工艺水平对汽车车身都会产生一定的影响。汽车车身制造要经历冲压工艺、焊接工艺、涂装工艺和总装，其中冲压工艺和焊接工艺要相互协调，要能够保证零件质量。将同步工程引入到汽车车身制造中，实施系统化、制度化、标准化管理，实现汽车车身的研究、开发和制造工艺同步，以提高汽车的整体质量。
参考文献：
[1]朱五省.汽车车身冲压模具开发同步工程关键技术[J].技术与市场，2015（10）：90-90.
尺寸工程在车身开发中的应用 篇4
关键词：尺寸公差,优化,尺寸工程,车身
1 尺寸工程的产生背景及概念
几何尺寸与公差 (GD&T) 与汽车车身装配和制造过程是密切相关的, 不仅影响到制造和装配过程, 还影响到产品的功能。因此, 确定产品的公差成为产品设计阶段的一项重要内容。在以往的设计过程中, 设计师在进行产品设计时对于公差的确定往往是凭经验和采用类比法, 即参照其他人的设计或与之相类似的结构。合理的公差取值对于设计师来说是很难把握的, 要靠长期的经验积累。对于尺寸公差的确定、分配、公差取值大小的合理性, 按照设计给定的精度加工出的零件, 是否满足产品的性能和技术指标的要求, 不同装配精度对产品的精度是否有影响, 不能给出肯定的回答;往往只有在零件加工出来和装配时才发现问题, 通过反馈, 修改设计。这样, 就造成浪费、返工, 影响投产进度。有时为了达到产品的性能和技术指标的要求, 盲目提高精度指标, 又会增加产品的制造成本。因此在保证总成精度的前提下, 在产品设计阶段对零部件尺寸及公差进行优化成为一种非常必要的手段。本文所提出的尺寸工程其实就是在已知零件传统的公差设计和装配公差要求之后的公差重新分析优化过程, 运用于车身功能性评估中, 目的是提供一种评估公差状况的手段, 也可以作为现场或者虚拟功能性评估过程装配后的装配偏差评价标准。
尺寸工程是目前汽车厂家比较常用的一种优化工具, 是一个覆盖车身设计、零部件制造和装配全过程的概念。在设计阶段, 根据目标DTS、三维数模以及RPS的定义, 按照预计装配顺序和供应商的生产水平将零件虚拟装配在一起并给定初始公差, 设定公差分布方式 (一般零件的公差都为正态分布) , 创建测量点, 依据蒙特卡罗仿真技术来预估所关注部分的间隙面差分布状况, 根据分析结果可以得到对关注的间隙面差影响较大的零部件公差的影响因子, 通过调整这些因子的公差要求来提高产品质量, 同时减小对结果影响不敏感的因子, 放大这些要求, 借以降低制造成本。其总体目标是为了保证最终制造完成的产品在外观质量和关键功能部位的尺寸质量满足客户要求。
2 理论依据
蒙特卡罗方法称为随机模拟方法, 也称作随机抽样技术或统计试验方法。它的基本原理是首先建立一个概率模型或随机过程, 使它的参数等于问题的解, 然后通过对模型或者过程的观察或抽样试验来计算所求参数的统计特征, 最后给出所求解的近似值。要抽样必须存在大量的产品, 经过测量得出数据。这在以前的新产品研发过程中几乎无法实现。而用软件就可以通过随机产生一系列一定规律 (如正态分布) 零件公差数据来模拟DTS的最终结果, 这样不仅节省了制作样件的巨额费用, 而且在测量、统计、分析数据方面节省了大量时间和工具。随着计算机硬件配置的提高及软件开发技术的发展, 目前已经完全能够满足尺寸工程的需要, 这使得尺寸工程技术能够在整车模型的基础上得以实施。
3 尺寸工程的软件基础
目前, 市场上的尺寸公差优化软件不太多, 使用比较多的是基于CATIA软件开发的3DCS (图1) 和基于UG软件开发的VSA (图2) 。其基本原理都是蒙特卡罗方法。软件一般可以嵌套在三维软件内或者使用独立的版本再附加数据接口。
4 尺寸工程实施过程
4.1 模型分析
根据初始目标需求DTS模板、公司目前制造能力 (即能达到的加工精度) 、车间生产现状、时间计划等, 通过三维数模逐件分析每个零件的生产过程, 特别是装焊顺序和夹紧点。这需要有丰富经验的工艺工程师与尺寸工程师共同参与来确定。最终, 输出所有零件的RPS方案及初版GD&T图纸。在此过程中, 可能发现部分结构不利于保证最终产品的尺寸公差, 需要产品设计人员确认是否需要改进结构, 发现的问题填入公司统一的问题跟踪表以备查阅和跟踪。
4.2 装配建模
在改进后的产品数模上使用尺寸工程软件定义装配类型、装配顺序, 并将上阶段的RPS基准及装夹位置体现在模型中, 为每个零件增加尺寸公差和形位公差分布, 夹具可以用虚拟工装来体现, 最终根据DTS要求在模型中增加测量点。在此过程中, 常用的数据格式有轻量化的jt数据, 可以通过专用的转换器来得到。这种轻量化的数据能够加快模型的显示和运算速度。
4.3 公差仿真分析
利用软件内部的算法得到所关注部位的尺寸波动状况, 并通过柱状图、影响因子报告、表格等形式获得最终结果。
4.4 调整公差设置并更新输出文件
对达不到要求的部位, 适当减小关键影响因子的公差后重新仿真对比, 同时放大部分影响不大的尺寸公差。参考实际加工水平, 实际无法减小公差的, 与设计、质量、销售等部门协商, 考虑是否放松要求或者修改结构。最后更新GD&T图纸, 这个过程可能会重复多次。三维公差仿真优化结果如图3�图5。
4.5 将优化结果提交模具、工装夹具、检具供应商
把优化后的结果整理成标准格式后发放到模具、检具、夹具供应商, 让供应商按要求的定位基准来控制零件, 保证所有供应商的定位基准能够统一, 避免因不同生产阶段基准切换造成零件精度失控。主要文件有:DTS图纸 (控制截面图间隙、面差的名义值间隙、面差的公差) ;RPS报告;GD&T图纸 (片件、小总成、进厂级别零件非重要功能型面、孔等的基础公差及定位基准) ;GD&M测量计划 (规定了检具或者三坐标检测的位置、理论数据、公差范围及测量工具等内容) ;分析报告、模型数据、更改及优化建议 (零件结构、装配工艺、公差、基准策略、关键的特征列表) ;重点区域控制方案报告。
同时, 尺寸工程提供的指导性文件 (如RPS定位原则、测量计划、结构性建议) 在产品正式投放市场后的日常生产中及下一代产品的研发中也能起到参考作用, 对于企业来说, 无疑是一种无形的资产。
5 结束语
骄傲的车身作文 篇5
有一天，小男孩一不小心“哗————”的一声骑入了一个泥坑中。车轮被沾上了一层泥巴。回到家，小男孩把车子放好就急急忙忙去换衣服，因为刚才泥水也溅到了他的衣服上，
这时，车身向外躲了躲，搭着车轮说：“哎呀!你这沾满泥巴的臭轮子，快离我远点，别把我这崭新的衣服弄脏了，快点给我滚!”车轮却不以为然，耐心地对车身说：“没关系的 ，小主人每天骑着我们去兜风，是我在地上转呀转的，才能让整个车子前进，你想想，我每天都接触地面当然脏点了。但是只要我洗个澡很快就会变成新轮子的。”“不行，你快走!没有你，小主人也能去兜风，快走!”说着，一个飞脚把轮子踢到了马路边上。
车身焊装夹具调整 篇6
白车身作为整车内外饰件安装的载体对于整车配合质量起到了举足轻重的作用。随着用户对于车身配合质量要求的不断提升，于白车身尺寸精度的要求也越来越高。而作为从事汽车制造业的工程技术人员在解决提高白车身尺寸的之时，便不得不面对车身焊装夹具调整问题。本文结合作者从事汽车制造多年来的经验谈一下对于车身焊装夹具调整方面的一些个人心得，和大家进行下交流。
白车身焊装夹具
焊装夹具的作用。为了保证产品质量和生产率，在白车身装配焊接生产过程中采用了许多焊装夹具，它的主要功用包括以下方面。
保证和提高产品质量：在装配过程中使被装配的零件或组合件进入相互准确的位置，达到焊接结构的尺寸要求。
控制焊接变形：一个产品在自由状态下进行焊接，由于焊接时的热作用，焊接后产品一般都会发生变形。当装配和焊接超出了产品图设计尺寸和技术要求，将会影响到后面的总装工序或产品的使用性能，造成产品报废。而采用焊装夹具来进行装配和焊接，可以精确地对装配零件进行定位和牢固地夹紧固定，不仅可以保证装配零件的相对位置，而且在焊接过程中使零件的变形受到一定的限制，可以大大减少焊接变形。
提高劳动生产率：在装配定位焊时，如果不采用夹具，用手工来摆好工件的位置是十分困难的。通过使用焊接夹具能够很好的提高工作效率。满足目前汽车制造厂不断提升的线速要求。
装配焊接夹具结构
由于汽车产品的型式与种类繁多，在焊接、装配过程中使用的夹具种类和要求也不一样，因而各种夹具在构造上有着较大的差别。就是同一型号汽车产品，因生产批量和生产厂的具体生产条件不同，也有一定的差别。目前许多生产厂根据本厂产品结构特点、生产条件和实际需要来自行设计与制造焊接、装配夹具，因此汽车焊装夹具还没有统一的规格和标准化，均属于非标设计与制造的工艺装备。虽然如此，但在焊装夹具的功用、要求以及基本结构的组成部分上，均具有共性。即所有焊装夹具都需要满足限制工件自由度，保证焊接后产品尺寸，保证工件上下料顺畅，保证后续的可维护性等基本要求。因此在焊装夹具调整改进方面也是有一定的通性的。
白车身尺寸的影响因素
白车身尺寸稳定性的影响因素有很多。零件尺寸，焊接变形，工艺布置不合理，人员操作误差，焊装夹具定位偏差均会造成尺寸变差。使用鱼骨图表示如下：
白车身尺寸偏差来源（图1）
本文中主要针对焊装夹具造成的尺寸偏差改进进行阐述。焊装夹具造成的尺寸偏差包括两种，一种是稳定的尺寸偏差即均值漂移、尺寸突变等，一种是尺寸波动较大稳定性差即6sigma过大。
焊装夹具调整
焊装夹具的调整对于从事车身制造的工程技术人员来讲是一项风险较大的工作。因此需要格外谨慎，车间内均需要有具体的流程以指导实际工作。且在调整前需要做好前期数据分析，焊装夹具定位方式分析等工作；调整后要做好充分的验证工作。下面就这几个方面进行详细的说明。
焊装夹具调整改进尺寸流程如下
焊装夹具调整流程（图2）
确认出现问题的焊装夹具及在调整时需要注意的一些细节是对于焊装夹具是否能够被正确调整改进的重点。由于焊装夹具定位，及车身结构的复杂性焊装夹具调整后的验证工作也是不可或缺的重要一环。
调整前的准备工作：
确认偏差来源是否是焊装夹具定位偏差。首先要明确出现偏差的测点所在工件在焊装夹具中的定位元素，确认定位元素的尺寸状态。并就偏差尺寸和工件的定位元素尺寸进行系统的数据相关性分析。以确认偏差的尺寸和焊装夹具的定位PLP点之间是否具有较高的相关性。
举例如下：
CMM测量数据显示0203/0202测点出现数据偏差。数据状态如图所示：
白车身测点图（图3）
CMM测量白车身尺寸状态（图4）
对前舱区域前部数据进行相关性分析
前舱区域尺寸相关性分析（表1）
测点0203/0202所在工件的主定位孔为0123/0122。测点0205/0206为单独零件焊接。通过对表1的数据相关性分析可以看出测点0203/0202和定位孔测点0123/0122具有较强的相关性；测点0205/0206和上述测点的相关性较弱。通过此分析可以得出偏差产生的原因为测点0203/0202所在工件的定位偏差，和前舱其他区域关系不大。在进行改进时便可以将重点放在此工件的焊装夹具定位上面。
前舱区域焊装夹具定位方式（图5）
确认偏差出现的工位。装夹具在设计阶段一般来讲是遵照基准统一原则来进行设计的。因此同一个基准点可能会在不同的焊装夹具上面进行使用。因此同一个点的尺寸偏差可能是其中一个或几个工位的焊装夹具定位偏差造成的，因此需要在焊装夹具调整前确认是哪一个工位造成的偏差。通常所运用的方法是将各个工位分总成进行CMM测量，即一个工位完成后便进行CMM尺寸测量以便于确认偏差出现的工位。当然了对于比较简单的尺寸偏差工位锁定，若工程技术人员经验丰富，对于焊装夹具的了解足够的话也是可以通过自己的判断来锁定造成影响的工位。例如某车型前舱区域的定位方式分析：在前舱区域前纵梁的定位基准便在不同的几个工位上面进行使用。如下图所示纵梁上的定位孔在前舱焊接的工位均是作为主基准定位的，若对此了解不清楚便会造成问题分析解决过程中的偏差。
前舱区域焊装夹具定位方式（图6）
调整过程：在进行调整时首先要确认零部件和焊装夹具之间的定位状态。
焊装夹具定位销和工件定位孔之间的配合状态。定位销是否磨损，定位销和工件定位孔是否配合存在不可接受间隙，工件定位孔是否存在冲压毛刺等。
基准面和工件的贴合状态。车身焊接件大多是薄板件，且存在较为复杂的冲压型面。因此焊装夹具定位基准和焊接件的钣金贴合状态尤为重要，主要包括以下方面：工装定位基准面是否存在磨损；工件在自由状态下和焊装夹具的定位基准面是否贴合满足要求；焊装夹具定位基准所在的支架强度是否满足要求等。
焊接工装夹紧工件的过程。焊装夹具对于工件的夹紧状态是保证工件是否能够很好的被限制其自由度的重要一环。需要注意的包括以下几个方面：夹具夹紧的顺序是否合理；夹具加紧过程中工件是否存在变形；夹具夹紧后工件和定位基准是否完全贴合。一般来讲工件的夹紧顺序应该按照主基准点-辅助基准点的顺序依次夹紧。
焊装夹具调整
在以上各个方面均进行确认后便需要开始实施调整，调整过程需要按照先基准面，后夹紧面的顺序进行调整。调整时需要注意紧固定位基准及夹紧面螺栓时几个紧固点均匀受力避免紧固点受力不均匀造成的调整偏差。
调整后状态的确认
可以通过调整前后在工件上划线的方式确认调整是否有效，对于较为复杂的调整也可以通过使用移动式测量设备（ROMER、FRAO）进行调整前后的测量对比来确认调整是否有效。或通过CMM对于调整后的总成进行测量来确认调整效果。
焊装夹具调整的常用方法
研磨由于焊装夹具在设计使用过程中造成的偏差会出现定位基准和工件贴合不良造成尺寸偏差的情况，此时便需要对定位基准进行研磨。通常使用涂料涂在基准表面然后在合适的夹紧力的作用下使工件夹紧，然后逐步研磨干涉点直至定位基准和工件贴合良好。
补焊有些整车厂使用的焊装夹具采用no shim的理念，发现定位基准面和工件不贴合的情况只能通过在定位基准上面补焊来最终达到基准和工件贴合良好的效果。
垫片调整对于有基准调整垫片的结构便可以通过增加、取消垫片的方式来进行调整，相对来讲这种调整较上两种方法要易操作的多。
焊装夹具的调整确认工作是作为整车厂的工程技术人员必须掌握的一项技能。但由于车身焊装夹具、车身工艺的复杂性，决定了若要准确的确认焊装夹具偏差，并能够正确的改进需要工程技术人员具有较高的实际操作能力和丰富的现场经验。有时一个问题的解决由于考虑不全面会造成其他问题产生。因此对于焊装夹具的调整需要格外的谨慎。并且对于焊装夹具的日常管理也要更加的全面。通过日常的保养检查避免焊装夹具的频繁调整应该成为负责白车身制造的工程技术人员追求的方向。
车身工程 篇7
1 冲压工艺同步工程技术
车身同步开发中冲压工艺贯穿于新车开发的全过程, 从了解参考车的工艺开始, 到产品的冲压工艺性分析, 再到模具的开发都需要冲压工艺人员的全程参与。冲压CAE技术是从冲压成形过程的实际物理规律出发, 借助计算机真实地反映模具与板料的相互作用关系及板料实际变形的全过程。冲压CAE技术的应用可以让我们在产品设计的初期对产品的成形性进行分析, 及时发现产品设计中的潜在缺陷, 或者对不同的设计结构进行成形性的对比, 作为结构设计部门对产品进行改进或方案确定的依据。
随着非线性理论、有限元方法和计算机硬件的迅速发展, 板料冲压成形过程的CAE分析技术经过长期的发展已经进入工业实用阶段, 并形成了一些通用或专用的软件。目前, 市场上板料成形仿真领域主流软件有Autoform、Dynaform、Pamstamp。这些软件都具有完整的前、后处理功能, 能提供材料的流动、厚度的变化、破裂、起皱、回弹、残余应力和应变的分析及模拟结果, 用以预测产品设计和加工的合理性。
2 应用Autoform软件进行板料成形CAE分析实例
应用Autoform软件进行冲压成形CAE分析流程见图1。图1中几何建模关于冲压方向的确定, 工艺补充及压料面的设计目前阶段还是在CAD软件 (CATIAUGP R O-E等) 中完成。数据转换后的前、后处理在Autoform中完成。
(1) 零件工序及工艺初步分析
某车型前围盖板内板设计状态数模见图2, 尺寸约为1 440 mm×340 mm×125 mm, 料厚t=1 mm, 材料BSUFD。经分析该件冲压过程分为4序:OP10拉延;OP20切边冲孔;OP30翻边侧冲孔;OP40翻边。该零件形状不是很复杂, 整体看其冲压工艺性可行, 相对较难成形的部分是图中标识的2个凸台。根据设计者的要求对该零件进行冲压CAE分析, 为此处凸台的设计作参考。
(2) 拉延件几何模型建立
a.冲压方向的确定
汽车设计阶段所提供的产品数模位置是零件在车身坐标系下的位置, 而零件的冲压方向大多数情况下与其不一致, 所以首先必须确定零件的冲压方向, 将零件由车身坐标系转换到冲压坐标系下。
b.冲压工艺补充和压料面的设计
为适应拉延工艺的要求, 对绝大多数汽车覆盖件要根据其形状、轮廓或深度进行适当的工艺补充, 设计出拉延件, 才能进行冲压成形。工艺补充部分的设计是冲压工艺设计的关键环节, 工艺补充设计的合理与否直接影响到拉延成形时的工艺参数、毛坯的变形条件、变形量的大小、表面质量、破裂、起皱等。工艺补充设计应遵守零件边界唯一、简化拉延件形状结构及工序内容布局合理的原则。压料面是凹模圆角以外, 且在拉延开始时, 与凹模一起压住毛坯的部分, 它是工艺设计的重要组成部分。
对零件在冲压坐标系下进行工艺补充及压料面设计后的拉延件造型见图3。
(3) 冲压CAE分析前处理
Autoform软件采用的是自动网格划分。当数据模型导入软件中后, 在定义网格大小、最大表面误差值后能很快完成高度复杂自由几何曲面的自动网格划分。
Autoform软件一般自带有材料库, 为了使模拟结果更准确, 允许根据需要添加材料。该零件材料BSUFD为超深冲用冷轧钢板。根据零件形状采用方形板料, 初定尺寸1 700 mm×630 mm。材料模拟参数见表1。
选择零件的生产压力机为单动压力机, 在Autoform中利用增量法模拟选择Single action。根据拉延件模型, 分别设置凸凹模及压料面。拉延过程分3个阶段:重力阶段、压料面凹模闭合阶段、成形阶段。在Autoform中设置的各工具在成形初始时的状态见图4。
设置拉延行程1 3 0mm, 压料力80 t。根据零件拉延件造型及零件形状, 设置虚拟拉延筋形状及参数见图5。
一般情况下摩擦参数取0.15, 在没有特殊要求时有限元计算控制参数一般用默认值。到此前处理工作完成, 可以提交计算。
(4) 冲压CAE分析后处理
后处理就是根据CAE分析计算出的结果来判断零件的工艺性, 一般主要看成形极限图和板料成形后的减薄率。另外, 还可以根据需要观察零件变形后材料厚度及应力分布等其他情况。
板料成形极限图各参数设置见图6, 从图6中同时可以看出计算结果各颜色所代表的意义。根据零件成形后各颜色的分布很快就能判断出其整体成形性。
一般在零件成形后都显示绿色的情况下还要再观察材料的减薄率, 不同材料其判断标准不同, 几种常见材料的减薄判断标准如下。ST16 (SPCEN) 减薄率≤22%;S T 1 4 (S P C E) 减薄率≤2 0%;S T 1 3 (S P C D) 减薄率≤1 9%;ST12 (SPCC) 减薄率≤18%。
零件成形性评估分析结果显示云图见图7, 零件整体上显示绿色说明零件成形问题不大, 只是两边凸台圆角出现黄色、红色 (图中作标记处) , 说明出现破裂。成形极限图见图8。零件的减薄率结果显示云图见图9, 破裂处的材料减薄率最高为38%。
在此情况下调整拉延筋阻力, 局部拉延筋阻力系数由0.5降到0.15, 破裂情况有所好转, 但材料的减薄仍然严重。
(5) 零件设计的改进
根据冲压CAE分析结果, 对零件凸台处进行设计改进:a.在结构可行的情况下, 凸台两侧面倾斜度尽量大, 增大变形区域, 缓解此处变形;b.加大凸台处的球头, 减少局部应力过于集中造成的局部过度减薄。改进后的零件见图10。
再次进行CAE冲压工艺分析, 成形性评估分析结果云图显示见图11, 原先凸台处都显示绿色明显比改进前好。改后零件减薄率结果显示云图见图12, 减薄严重的地方仍是凸台的球头处, 检查其减薄率, 都在20%以内。改后的零件经过分析, 成形性基本没有问题。
以上是该零件拉延工序的模拟, 在确定拉延工序没有问题的前提下, 进行了零件的修边冲孔及翻边的全序模拟。具体过程不再详述, 切边冲孔模拟和最终零件形状分别见图13、图14。
根据分析, 合理地建议模具商局部修改凸、凹模的圆角, 实现了在保持产品原设计的情况下产品顺利成形。
3 结束语
车身工程 篇8
新涂装材料的应用
新涂装材料的应用是涂装技术进步的先导, 在不断满足涂层性能要求的前提下, 始终以应用可减少公害、降低涂装成本的材料为主要发展目标。
涂装工艺及设备
近十多年来, 涂装工艺及设备的进步主要体现在环保型涂装材料的应用, 减少废水、废渣的排放, 降低成本, 优化汽车生产过程等几个方面。由于涂装材料的进步, 车身涂层体系的设计也有了革命性的进展, 几种典型的新涂装体系及新技术已经或即将用于工业生产。我国目前的涂装工艺及设备总体相当于欧美10年前的水平, 有些企业在新涂装线上采用了一些当今国际先进水平的新设备。
几种新的车身涂装工艺
(1) 逆过程工艺
在车身外表面先喷涂粉末涂料, 待热熔融后再进行电泳涂装, 随后粉末/电泳涂膜一起烘干。使用这种工艺约可减少60%的电泳涂料用量, 用厚度为70m m的粉末涂层替代车身外表面的电泳底漆和中涂层, 取消中涂及烘干工序, 从而节省材料和能源费用, 降低VOC排放量。
(2) 二次电泳工艺
采用两涂层电泳材料, 用第二层电泳 (35～40μm) 替代中涂。电泳工艺自动化施工稳定可靠性高, 一次合格率高, 材料利用率高, 设备投资少 (不需空调系统) , 因此可节省费用的48%, 减少了维修频次及传统中涂的漆渣和VOC排放。
一体化涂装工艺 (三涂层概念) :采用与面漆同色的功能层 (15m m) 替代中涂, 功能层与面漆底色间不需烘干, 取消中涂线, 在提高生产效率的同时, 大幅降低了VOC排放量。
(3) 车身涂装P2 ZERO概念
所谓P2 Zero概念就是零排放油漆车间。在满足苛刻的环保要求和用户质量要求的前提下, 减少三废处理的成本, 减少油漆车间操作成本和简化油漆工艺。车身钢板的防腐底漆在制成零件前进行涂覆, 进入油漆车间的车身不需再涂底漆, 只喷涂一道粉末底色和一道粉末罩光, 因此, 可最大限度地减少工艺等待时间、取消传统的调漆间、工艺调整更加灵活、从钢板到涂漆前车身的生产过程取消防锈工艺、彻底消除传统涂装焊缝及空腔结构防腐差的问题、节省涂装车间面积、降低三废处理费用、无需漆渣系统及废漆处理系统、无喷漆室排气、空气污染和固体废料趋于零、无液体排放、涂料制造及使用效率大于95%、无气味无危险。
新型涂装运输机
国内目前车身涂装线前处理和电泳采用的典型运输机有推杆悬链、摆杆链和程控葫芦。它们各有优缺点, 共同的缺点是都不能解决车身内部诸多空腔结构体内的有效排气问题, 尤其是车顶盖内的气袋问题。这些部位不能得到磷化和电泳处理。新型的多功能穿梭机 (Vario-Shuttle) 和滚浸运输机 (RoDip) 诞生后, 不仅解决了这些问题, 而且继承了前述的运输机的所有优点。
多功能穿梭机还具备在一条生产线上实现多品种不同工艺的功能, 完全符合自动化柔性涂装生产的要求。这两种运输机在国内新建车身涂装线上已经开始应用。
其他涂装设备
在欧洲, 涂装设备的结构材料以不锈钢为主, 设备的电气线路均设计在设备结构中, 取消了电气管路, 设备的模块化设计和车间的立体分区布置, 最大限度地保证涂装的高清洁度要求和安全防火要求。无外部风管及内部辐射强化对流的新一代烘干室, 大幅度提高了热效率和烘干温度的均匀性。随着机器人技术的进步, 车身自动涂装机逐渐被多自由度的喷涂机器人取代, 喷涂和密封大量采用机器人自动操作, 比涂装机更适应柔性化生产。机械化传动链条普遍采用非金属材料, 大幅度降低传动噪声。
结语
车身工程 篇9
电泳车身剖检通过对车身进行拆解的方式检查车身内腔的电泳效果, 验证前期车身设计结构 (经涂装SE分析、优化后的结构) 的合理性;对内腔电泳效果达不到电泳防腐标准要求的区域和部件进行分析、提出优化方案, 并同相关部门协商优化、改进措施, 最终达到提高车身防腐、密封和隔振等性能的目的。
2 电泳车身剖检的主要工作内容
电泳车身剖检的主要工作内容有编制拆解计划、拆解工作准备 (安排被拆解电泳车身、拆车时间和场地、准备拆解工具等) 、涂装车身下线、拆解电泳车身、检查电泳涂层、编写剖检报告、反馈并跟踪问题等, 主要工作流程见图1。涂装挂牌抽车后调度科需重新安排增补生产能力计划。
2.1 编制剖检计划
应综合考虑车型的产量和类别 (量产车型、非量产车型、中/高端车型和低端车型) 等多方面因素编制拆解计划, 尽可能使试验结果覆盖全部车型, 达到质量全面受控的目的;非SOP (样车验证阶段) 车型可根据具体阶段制定剖检工作的频次。为有效降低剖检成本、合理利用资源, 建议尽可能将电泳拆解试验安排在车身碰撞试验之后进行。
2.2 拆解前的准备工作
拆解前的准备工作包括安排被拆解电泳车身、准备拆解所需的工具和场地、组织拆解现场的实车讲评等。安排被拆解电泳车身过程中的注意事项有以下几点。
a.质保部的拆解工作组织者应该在涂装粗密封前抽取被拆解电泳车身, 并应在生产管理部调度科确认拟抽取车身VIN信息后再抽取电泳车身。
b.将所抽车身的VIN FIS码撕下粘贴在《剖检车抽车交付记录表》上, 并将《剖检车抽车交付记录表》原件交由生产管理部确认、留存。
c.被抽车身挂牌标识后下线, 转运至剖检室, 以备剖检之用。
2.3 拆解电泳车身
电泳车身在拆解时应拆解完全, 以便于测量电泳涂层厚度和标记具体涂层膜厚数值。
2.4 编写剖检报告
剖检报告应该对车身整体剖检情况进行归纳和总结, 指出存在的问题, 并根据现场评审和讨论结果, 提出初步的解决方案。同一车型进行两次或两次以上剖检时, 需要说明每次对应测量点电泳效果的对比情况, 并提供数值波动图, 以便于直观看出改进前、后某点电泳质量的变化。
2.5 问题反馈跟踪
工艺技术人员对剖检车身电泳效果不达标的区域需进行分析, 提出解决和验证方案。如果属于车身设计结构方面的问题, 则由工艺技术人员将经两次或两次以上验证有效的解决方案反馈给设计部门, 提出设计更改建议, 以便优化或更改相应数据。
3 剖检工作对车身结构设计的意义
根据电泳车身的剖检结果, 可以对车身结构设计进行相应的改进, 从而达到提高电泳质量的目的。以下是奇瑞公司的几个具体实例。
3.1 车身A柱的结构设计
进行车身A柱结构设计时, 应尽量加大A柱的外板与中间加强板之间的距离;而且为了提升电泳效果, 中间加强板应开孔。开孔的形状可根据车型确定, 建议入门级车开圆孔、中级车开长圆孔 (长圆孔的面积大, 但小车开长圆孔会导致强度下降) ;孔径大小根据加强板型的尺寸大小和结构确定, 在满足强度要求的前提下, 孔径越大电泳效果越好。加强板的开孔位置应尽量与A柱内板的总装装配孔位置相对应 (图2) 。
3.2 车身B柱的结构设计
(1) 进行车身B柱结构设计时, 应根据B柱的实际结构尽量加大B柱的外板与中间加强板之间的距离 (图3) , 以免因外板与中间加强板的距离过小而影响B柱内部的电泳效果, 而导致B柱发生锈蚀。
(2) 应在B柱的中间加强板上开孔, 开孔位置尽量与B柱内板的总装装配孔相对应 (图4) , 以便于提高B柱内腔的电泳效果。
(3) 如果B柱中间的加强板采用了两块加强板, 则在两块加强板形成的腔体内部 (图5) 容易出现锈蚀现象。为此, 可以在两块加强板的焊接处间隔设置工艺缺口 (图6) , 以提高B柱内腔的电泳质量。
3.3 车身侧裙的结构设计
(1) 侧裙的外板与中间加强板均应设计沥液孔, 外板沥液孔和加强板沥液孔的相对位置见图7, 以提高侧裙内腔电泳效果。
(2) 侧裙外板与中间加强板之间的距离应满足堵件安装的要求, 避免发生因为两者之间的距离过小而影响堵件安装的情况发生。
(3) 车身侧裙内板应开孔 (图8) , 以便提高侧裙内腔的电泳效果及内腔注蜡的实施。
3.4 车身纵梁的结构设计
(1) 纵梁内的加强板与外板贴合面设计成锯齿状 (图9) , 可以提高贴合面的电泳效果。
车身工程 篇10
白车身的质量管理
白车身主要有地板总成、左右侧围、顶蓬、仪表台上部总成、后隔板及四门两盖 (行李箱盖、发动机罩组成, 它需要大量工装夹具的辅助和焊接机器人的参与, 生产工序多, 任何一个工序导致的质量问题都将直接影响白车身的总成质量, 所以焊装车间的质量管理任务很重:它除了要对当日流出的白车身进行生产过程管理, 还要对白车身的质量及时作出评价, 对出现的质量波动作出可靠的分析判断, 对完成车的品质进行跟踪。
质量管理:指在质量方面指挥和控制组织的协调活动, 它包括质量方针、质量目标、质量策划、质量控制、质量保证和质量改进六个方面。组成白车身的质量管理主要包括车身精度和强度两个方面。由于汽车制造的高精度、安全性要求, 整车制造企业必须认真贯彻“三不原则”:不接受、不制造、不放过任何不合格品。通过设备、夹具、品质管理体制保证产品100%合格。
白车身的质量检测
目前, 对白车身的精度检测主要有两种方法:一是通过接触式三坐标测量机 (C M M) 或检具对白车身作离线检测, 再根据检测结果到生产线上寻找可能的故障源。这种方法对于规模小的生产厂是适用的, 但对于规模较大的生产企业有明显的缺点:质量信息反馈不及时, 测量效率较低易造成大量产品质量问题的拖延;离线抽检的样本数量少, 难以反映当时的整体质量情况。二是以光学坐标测量机为代表的各种先进的非接触式测量技术的运用, 使得在线检测成为现实。光学坐标测量机测量采用激光-C C D摄像机的测量系统, 以空间结构形式安装在各分总成及总成线的末端工位, 多测点布置, 可以测量车身特征部位的三维坐标值, 综合精度不低于0.1m m。世界各大知名轿车生产企业均采用在线检测技术。它的优点非常明显:质量信息反馈及时可靠, 采用关键点的全检能全面反映当时的质量情况, 不中断生产线的运行。对预报可能出现的设备、夹具等故障提供了良好的基础, 关键的动态检测技术对车身尺寸在各工位的变化情况可作全面的掌握。
目前, 国内汽车行业对汽车车身的测量, 大都采用三座标测量机进行测量, 速度慢、劳动强度大、人为测量误差较大, 无法实现在线检测。而国外汽车行业已经将激光视觉检测技术用于汽车车身的检测与控制, 有效地提高了汽车车身的焊接质量。
整车制造企业的焊装车间在采用先进的检测设备对白车身进行整车检测的同时, 基于车间岗位多、零部件多的特点, 必须认识到仅仅依靠车间的质量管理人员难以保证整车品质, 对各工序状态稳定与否最熟悉和了解的还是本岗位的操作工, 平时车间发现的问题大多是本岗位操作人员发现的, 所以应特别注重加强车间全体员工的自主管理意识, 使自检和互检相结合平行推进。通过自检, 操作者可以真正及时地了解自己加工产品的质量问题及工序所处的质量状态, 一旦出现问题可及时寻找原因并采取改进措施。自检是工人参与质量管理和落实质量责任制度的重要形式;互检就是下道工序对上道工序流出的在制品进行检查, 班次交接时的互相检查, 是对自检的补充和监督, 有利于工人之间协调关系和交流技术。
零部件的质量对整车质量影响很大, 而各零件供应商的生产规模及技术、设备存在着现实的差异。为此, 焊装车间还重点加强对外来件的管理, 通过不定期对外来件进行抽检, 并运用质量统计手段加以分析, 对外来件的质量现状做到“心中有数”。
在实际生产中, 很多企业都苦于无从发现问题和缺陷。实际上企业面临的一些问题都是从流程中产生的, 而改变缺陷的方法是要在流程中找到症结所在, 这个过程首先要汇集各种数据作出科学的分析进而找到解决问题的方法。车间把管理的重点放在懂得客户需要、产生缺陷的根本原因上, 质量是靠流程的优化, 而不是通过对最终产品的严格检验来实现的。现在国内的汽车制造厂已运用3σ (即应用数理统计) 来协助衡量价值流的每一过程、每一工序, 协助衡量每一个改善过程与结果。强调从顾客出发、用数据说话、强调改进、人人皆提高质量, 来强化企业竞争力的内在要素。
车间质量管理人员不是简单地关注结果, 而是强调创造产品或服务过程。力求在过程之中发现问题、分析问题, 并及时改进, 对提高质量起到了良好的效果。
白车身的质量控制
质量控制是质量管理的一部分, 致力于满足质量要求, 包括过程控制、验收控制和过程改进。质量控制有三σ战略和六σ战略等。
从质量控制角度分析, 在3σ控制方式下, 过程均值无偏离不合格品率为0.27%, 过程偏离1.5σ的不合格品率为6.6807% (即66 807×10-6) , 而过程偏离1.5σ在现有技术条件下是无法减小的。在6σ控制下, 过程均值无偏离不合格率为0.002×10-6, 过程偏离1.5σ的不合格品率为3.4×10-6。目前我国许多企业还没有将3σ作为控制标准, 相当多的标准规程仅以1.645σ作为控制标准, 在1.648σ控制下, 过程均值无偏离不合格品率为5%, 过程偏离1.5σ的不合格品率为44.24%, 此时不合格品几乎占到产品总数的一半!因此, 现在我们的企业只有通过严格的检验, 控制不合格产品的出厂, 而国外企业早已将6σ作为控制目标, 在生产过程中仅是控制过程的波动, 取消了对产品的检验。
只有掌握汽车车身焊接的内在变化规律, 采用先进的焊接工艺, 才能有效地控制汽车车身焊接误差。整车制造企业应根据“3σ”原理, 对标准差进行严格控制, 一旦发现工序质量失控, 就立即查明原因, 采取措施, 这样就可以减少因过程失控所造成的质量损失。
在白车身质量形成全过程中, 生产制造过程是从设计质量到产品质量的实现过程, 也是涉及职能部门最广和参与人员最多的重要过程。生产制造过程控制的核心是质量管理和控制, 而质量控制的核心是工序质量控制。目前, 国内外的很多整车制造企业已把先进的TQM管理理念运用到日常的
质量管理中, 促进了产品质量稳中有升。在生产过程中, 车间必须在以下七个方面着重加强质量控制:
(1) 加强工艺管理, 执行工艺规程。
(2) 严把质量关, 强化过程检验。
(3) 应用统计技术, 掌握质量动态。
(4) 加强不良品控制。
(5) 验证状态的控制。
(6) 建立健全工序质量控制点。
(7) 综合运用工序质量控制方法, 再结合车间的标准化管理、计量管理和公司的质量信息系统QIS (Quality Information System) , 形成了行之有效的质量管理体制。同时通过建立公司的M Q S质量管理系统并内嵌实时报警功能, 对于出现的不良部品, 各部门之间通过公司内部网可以及时进行信息反馈和接收, 有利于部门之间的沟通和协作。
整车制造企业的管理应强调以预防为主, 就是把质量管理的重点从管理“结果”向管理“因素”转移, 以改变以前的被动局面, 不是等出现了不良品才去采取措施, 而是迎难而上, 主动采取步骤消除产生现存或潜在不良品的隐患。避免多发问题重复出现, 真正做到防患于未然。在此基础上, 再通过持续的品质改善, 对员工的新发明、新创造给予奖励, 调动工人参与质量管理的积极性, 必将促进车间的技术进步及生产效率的提高。
工序质量控制是质量管理的重要内容, 工序控制的主要任务是把质量特性值控制在规定的波动范围内, 使工序处于受控状态, 能稳定地生产合格品, 波动范围太大时, 产品质量得不到保证;而波动范围太小又会增加质量控制的难度和费用。通过合理的分析和优化, 确定各不同部件的不同波动范围, 可做到质量与效益的统一。而统计质量控制SPC (Statistical Process contro1) 是工序质量控制的重要方法, 所谓S P C就是对生产过程中质量特性值总体进行随机抽样, 通过所得样本对总体做出统计推断, 采取相应对策, 保持或恢复工序质量的受控状态。统计过程控制 (简称S P C) 已经成为许多国际性企业广泛采用的质量管理和改善的技术和方法, 它通过运用控制图对生产过程进行分析评价, 根据反馈信息及时发现系统性因素出现的征兆, 并采取措施消除其影响, 使过程维持在仅受随机性因素影响的受控状态, 以达到控制质量的目的。
SPC不是简单的几个控制图或统计量, 而是要以这些图形或数值为基础建立一个以过程为核心的质量管理体系;实施S P C本身就是一种量化管理, 数据的质量是非常重要的, 数据的准确度、可信度直接影响到我们是否在适当的时候采取合适的行动。影响数据质量的因素主要有两个方面, 一方面是测量系统影响的, 另一方面是记录数据、计算等人为的影响。对于测量系统的影响, 我们定期进行测量系统分析, 来确认我们的测量系统是否是可用的, 从而来保证我们的数据质量, 同时尽量减少人为失误。工序能力是受控状态下工序对加工质量的保证能力, 一般只对已确定设置工序质量控制点的关键工序进行调查。被调查工序必须标准化, 进入管理状态, 否则, 所得到的数据不能反映受控状态下的实际加工能力。
工序质量控制的关键在于找到控制点, 控制点的质量信息是生产现场质量信息的重要组成部分, 由车间质量工程师集中管理。在各控制点的控制图和数据记录中, 包含着许多宝贵的质量信息, 车间质量工程师及时收集、汇总, 会同工艺人员进行统计分析, 作为指导这些工序的重要依据。对突发性异常质量信息, 通过建立高效的信息传递Check (检查) 、Action (行动) , 特别是在质量管理中得到了广泛的应用。实施S P C也要运用P D C A循环, 借助S P C工具, 不断地分析质量问题中各种影响因素, 分析影响质量问题的主要原因, 针对主要原因, 采取解决的措施, 并进行针对性预防在下一循环中改进, 从而达到持续改进的目的。
2mm工程
现在, “2m m工程”已开始在我国逐步推广, 所谓汽车产品2m m工程就是从系统的观点出发对汽车产品采用车身制造综合误差指数 (Continuous Improvement Indicator) , 即“6σ”来控制车身制造质量, 从而实现用最经济的制造成本提高汽车产品的整体质量。这个综合误差指数不是车身制造质量测量数据的实际偏差, 而是车身制造尺寸稳定性指标系统分析后的综合评价。汽车企业2m m工程必须系统地考虑和兼容企业其他各方面的管理, 即从产品开发设计到产品制造, 从企业内部管理到企业外部环境, 形成一种以2m m工程为主体的管理模式。目前国外汽车企业不但在整车制造上应用2m m工程, 而且在零部件制造上也应用2m m工程的原理。
喷涂前的准备
汽车在喷涂车间要经过清洗车身、电泳漆和喷涂漆以及着色三个程序。
首先要洗去车身钢板存放在仓库里时需要的防锈油、洗净冲压成形时的拉延油, 这个过程是在巨大的脱脂槽里360°的喷淋冲洗完成的, 从脱脂槽里走出来的车身每个角落都一尘不染, 然后进行表面调整工序和钝化工序, 为下一步的磷化处理打下基础, 使整个车身更加有效的形成致密平滑的磷化膜。
当完成了表面磷化处理后就开始进行电泳和喷涂处理。涂装车间在影响涂装品质的关键工序全部实现自动化、机械化, 如前处理电泳使车身在工艺槽中360°翻转, 同时可以在槽液中不停摆动, 提高了车身内腔的处理效果及泳漆率, 使喷涂死角都得到了充分的处理和电泳, 有效保障防锈防穿孔。输送系统的输送链和导向轮处于槽体外侧, 槽体上方没有输送设备, 避免了油污等杂物对槽液的污染, 大大减少了电泳漆缩孔。
中涂和面漆线采用自动涂装机喷涂车身外表面, 确保了品质的稳定和一致性。中涂漆是为了让色漆和底漆之间有一个割断, 万一某个部位的面漆发花, 还能轻轻磨去, 重新喷涂, 而且效果和以前的一样。车身面漆作用仅仅为了上色, 要让色彩通透、光鲜、灼灼生辉, 色漆一定要厚薄均匀, 这样整个车身的表面看起来才统一无杂痕。
而油漆的光泽和饱满度更多的是依赖罩在最上面的清漆涂层, 我们在大街上看到某一辆车比较“养眼”, 很大程度上就是因为清漆涂层的作用。北京现代的涂装车间有着严格的检测标准, 他们把自己的渠道, 可以及时作出反应使控制点保持受控。对员工进行S P C基本概念和知识培训, 制定一个明确的质量目标和计划。参与者对S P C有了一定的了解和认识, 也激发他们的热情和信心, 将它们正确、有效地应用在日常工作中。笔者运用x—R管理图对四门安装的力矩进行管理从实际的操作效果看, 表达直观、一目了然, 起到了预防、判断、改进的效果。
车身附件投诉比例最高 篇11
2013年2月18日，中国消费者协会公布了去年一年全国消协组织受理投诉情况统计汇总情况：中消协共受理消费者投诉54.33万件，投诉解决率93.0%，为消费者挽回经济损失5.7亿元。而在商品大类投诉中，餐饮设最低消费、高价白酒假冒多、家用轿车售前售后大变脸、房屋纠纷合同多等均榜上有名。其中，交通工具类和服装鞋帽类的投诉占比同比均有所上升，汽车及零部件投诉量在前十位投诉商品中居第六位，共接受1.52万件投诉。
以车人网统计数据为案例分析（详见图1），2012年共接到国内汽车投诉总量为10049例，有效投诉量为9397例，有效率高达93.5%。从投诉地区分布情况来看（详见图5），投诉共涉及全国31个省份和直辖市，山东省、江苏省、广东省、北京市、浙江省等经济发达及人口密集省份仍是汽车投诉的重点地区。其中，山东省位居地区投诉首位，也是唯一投诉量占比超过10%的省份。
另据车人网统计，在众多汽车品牌投诉案例中，合资品牌投诉占比65.4%，自主品牌占比32.5%，进口品牌占比2.1%。可以见得，合资品牌车型仍是消费者投诉最多的，相比较而言，进口品牌出现的问题则会少很多。而从投诉车型级别分布情况来看，紧凑型车投诉量最高，占比超过半数，其次投诉量偏多的是中型车和小型车。
随着私家车保有量的增加，消费者对汽车的投诉也随之增长，但每年的投诉情况都各不相同。经车人网总结归纳，2012年国内汽车投诉的新特点是：首先，车身附件及电器、变速箱问题投诉增长快；其次，服务态度争议大，售后服务关注度高于以往；再次，在维修保养方面，常有配件以次充好、只换不修、收费高等情况；最后，过多的维修经历会导致用户认为车辆本身存在质量缺陷，要求退换车，赔偿损失甚至召回。
值得注意的是，过去一年汽车质量问题投诉增长最快的就是车身附件与电器以及变速箱问题，其投诉占比上升超过5个百分点（详见图2与图4）；其中，车身附件及电器的投诉问题较为分散，各种问题都有涉及。主要包括：以空调系统投诉最多，占比接近6%；而转向系统和离合器、制动系统、前后桥及悬架系统，以及轮胎等部件的投诉比重都呈现出不同程度的下降。
“买来车是为了开的，可现在大多开车的时间都是用在往返4S店的路上。”多次的维修经历会降低原本良好的用车体验，特别是同一问题的多次维修，会导致用户认为车辆本身存在质量缺陷，要求退换车，赔偿经济损失，甚至会要求召回处理。与此同时，消费者要求厂家、4S店道歉改错、提高服务的要求也越来越多。
另外，汽车售后服务与汽车产业、汽车市场的发展以及汽车用户的要求仍存在较大的差距，服务水平参差不齐，各类售后服务问题凸显（详见图3）：其中，服务态度问题是汽车用户针对服务问题投诉最多的方面；而欺诈销售类的投诉也屡有增多，如经销商夸大或虚假宣传、惠民补贴发放不到位等。总而言之，售后服务做得好，用户满意度自然会不断提高；反之用户满意度就会降低，甚至产生极端的不满意。
骡子车身开发应用 篇12
白车身主要由下车体(前舱总成、前地板总成、后地板总成和门槛总成)、上车体(左右侧围总成和顶盖总成),四门两盖总成等拼焊装配而成。整车开发前期(Mule car阶段,即骡子车阶段)的关键试验主要考核下车体,上车体不开软模而是选择相近的原型车替代,目的是降低成本同时缩短开发周期。骡子车的制作通常由试制车间完成车身方案制定和制作,在保证强度的前提下,通过手工制作满足前期试验对车身的需求,同时为了保证车身制造精度,还需要优秀的技术工人并且采用柔性化工装来保证。
2 车身虚拟设计
以短轴距燃油车身改制为长轴距混合动力车身为例说明对车身虚拟设计流程进行说明。车身虚拟设计主要包含改制方案制定、零件设计、同步工程分析和车身刚度分析。改制完的车身,既要保证车身强度,又要保证车身精度。骡子车制作流程如图1所示。
2.1 改制方案
上、下车体的分离重点在于对分离前的车身进行固定。下车体采用勾销对地板分总成(发动机舱总成、前地板总成、后地板总成)主定位孔定位夹紧,上车体在A柱、B柱和C柱上选择合适的区域进行刚性连接固定,以保证左右侧围相对位置不变。最后挑选出必须剥离的焊点,采用不同的剥离手段,将上、下车体分离出来,如图1所示,将原型车分离成上车体和下车体。
1.原型车2.原型车上车体3.原型车下车体(燃油车)4.加长后上车体5.全新下车体(混合动力车)6.骡子车
使用柔性工装将上车体前、后两段分别固定在柔性改制工装的两块移动底板上,选择切割位置,最后在原型车上选择截面一致的区域截取下来填补在加长区域,使连接后的区域尽量光顺。
加长后上车体与全新下车体进行匹配时,需要对原型车上车体进行切割改制,同时设计全新的零件来匹配连接上下车体。在车身加油口的对称侧,对充电口小门进行改制,如图2所示。
2.2 零件设计
在选择切割位置时优先考虑功能和强度,其次是面差和间隙。常见的方法是从B柱切开后连接,前后车门中间需要增加饰板填补面差,影响美观,本文不推荐。以下介绍从紧靠B柱的后门区域进行切割的方法,需要注意的是切割处不能影响天窗滑移,不能影响换挡机构,对装配零件更改影响要尽量小。后门从此区域切割将会导致原型车的装配样件无法安装在骡子车上,因此后门玻璃需要开软模,而密封条和线束等其他零件可以通过改制实现装配功能。在车体连接部分影响车身刚度的关键受力区域截面如图3和图4所示,图3中增加的零件3推荐在原型车上选取截面接近的零件2截取一部分,这样可以节约制作时间并保证零件精度,所有加长区域都应遵循这个原则,包括修复侧围局部(后门锁扣区域)后移造成的缺口(后门与后门锁扣区域之间),需要在原型车侧围上切割相应区域进行填补。
1.侧围外板2.侧围上边梁加强板3.侧围上边梁加强板补丁板(增加零件)4.圆管(增加零件)5.侧围上边梁内板6.顶盖
2.3 材料选择
图3中为了保证连接零件在侧围上部框架腔体内合理布置,通常选择圆管4,圆管材料的选择选用与2和5相近的材料,考虑材料通用性,使用Q345钢管较常见;若2和5有高强钢,那么圆管就需要选择屈服强度900 MPa以上的材料,推荐使用SHR1200H(热处理后屈服强度900 MPa,抗拉强度1 200 MPa)。
1.侧围外板2.侧围门槛加强板3.矩形管(增加零件)4.前地板5.门槛内板6.矩形管(增加零件)
从图4中门槛区域截面可以看到,门槛内板及加强板通常使用滚压成型,截面较规则,所以门槛可以使用矩形管6进行加强,材料的选择遵循图3的规则。
2.4 干涉分析
此阶段的试验通常是考核下车体,所以干涉分析优先考虑车身零件与底盘之间的干涉,其次考虑上下车体匹配情况,再考虑车身与内外饰的干涉问题,最后考虑设备和工具的操作空间。
2.5 冲压成型分析
骡子车阶段的零件为了降本增效,在满足试验要求的前提下通常尽量设计成能手工胎膜制作,同时要从材料和成型两方面综合考虑;少数需要软模成型的零件可以使用软模与手工成型相结合的方法,尤其在翻边、翻孔、整形、折弯等工艺上能大大减少模具开发成本,缩短开发周期。
2.6 焊接可行性分析
焊接的优先顺序应该是点焊、塞焊、搭接焊和对接焊,尽量减少工人个体差异对焊接的影响。实例可以参考图3上边梁区域加强方案,为了保证连接处不是线性拼焊而是搭接焊,侧围上边梁加强板的开口需要比圆管的开口长,侧围外板的开口需要比侧围上边梁加强板的开口长,这样才有足够的操作空间,并能一层层对切割处做搭接补焊,如图5所示,3与2、3与5搭接塞焊好之后才能进行1和6的搭接。
1.侧围外板前段2.侧围上边梁加强板前段3.侧围上边梁补丁板4.CO2塞焊5.侧围上边梁加强板后段6.侧围外板后段
2.7 车身刚度分析
设计完的车身最终要进行车身刚度模态分析,反复优化车身方案。
3 柔性工装夹具设计
工装夹具通常由柔性底板、定位单元、夹紧单元组成,改制工装是保证车身改制精度必不可少的一部分,不仅要考虑定位夹紧,还要考虑操作便携性、工作节拍、焊接通过性、三坐标测量设备的布置以及测量的合理性。合理设计车身改制工装不仅能保证车身尺寸,还能提高手工改制效率,降低工人劳动强度。
3.1 工作原理
车身改制柔性工装主要由图6中的几部分组成,其工作原理是车身改制平台和柔性移动底板通过它们之间的移动滑轨可以在X方向移动,位置可以通过调节螺栓、螺栓固定块和限位块进行调节,夹紧定位单元用来固定分离的车身,以此实现车身的加长改制,同样还可以在Y方向实现车身加宽改制。
1.车身改制平台2.柔性移动底板3.调节螺栓4.螺栓固定块5.限位块6.定位夹紧单元7.连接板
3.2 柔性移动底板
在骡子车制作中,柔性移动底板通常要满足以下几个要求:满足整车厂所有车型的改制;为了方便定位和移动,底板密集均匀布置100 mm×100 mm的销孔(上半部分)和螺纹孔(下半部分),既能起到连接作用,又能起到定位作用;还要保证底板的表面粗糙度和平面度。
3.3 定位夹紧单元
定位夹紧单元主要起到定位夹紧作用,定位销通常需要车身坐标系中XYZ 3个方向可调整,并带勾销压紧功能。需要重点关注的是工装定位销的选择必须与车身主定位孔一致,保证工装的设计基准、加工基准、装配基准和测量基准一致。因为受限于操作空间和开发周期,夹紧单元通常仅仅使用支撑面,夹紧靠自制工具和大力钳来实现。
4 现场改制
现场改制不同于批量生产,整个制作流程各环节只能人工完成,经验丰富的钣金技术工人灵活运用各种工具和设备,在手工改制中能起到事半功倍的效果。短期内制作合格的骡子车包含人员、工具设备和制作流程3要素。
4.1 人员要求
知识面广泛、技术经验丰富的钣金工人是改制成败的关键因素,技能上要求熟练操作车身改制所有设备,能识图,能自制手工零件,根据工艺方案自行设计制作简易工装,在制作过程中还要不断对尺寸进行测量、校验和返修。
4.2 工具设备要求
完善的设备和工具是保证改制有效进行的基础,常用设备有举升机、葫芦吊、便携式三坐标测量机、量具、切割片、电锯、磨铣刀、电阻电焊机、CO2保护焊机、CMT冷弧焊、自制工具和手动胶枪等。
4.3 制作流程
要保证车身的强度和精度,严谨的工作流程必不可少,通过实际项目经验总结出了一套现场制作流程和技术要点,制作流程如图7所示。
a.车身固定。白车身的上下车体进行分离时,焊点剥离会产生巨大的冲击力和振动,为了保证车身在分割后定位基准能保持一致,需要在切割前对车身进行稳固定位,重点控制上下车体总成的主要定位孔、前后纵梁位置和左右侧围相对尺寸。
b.测量划线。按照数模,在柔性工装和车身上选择测量基准,通过三坐标测量机和量具找出需要切割的位置,做好切割标记。
c.切割分离。使用电锯或手持切割机按照划线来切割钣金,选择好必须要剥离的焊点,使用手电钻等工具实现车体分离,焊点剥离时尽量保留最底层钣金的完整性。
d.匹配定位。除了柔性平台上事先设计好的定位,还需要使用大力钳或简易工装对新增加零件进行匹配定位。
e.焊接打磨。考虑钣金易烧穿等缺陷,对不同区域进行点焊、CO2气体保护焊或CMT冷弧焊;为了确保后续装配无干涉,还需要对切割后的区域进行打磨,保证匹配连接处无毛刺,无杂质,无干涉现象。
f.尺寸测量。在焊接前、后都需要对关键功能孔位进行测量,以便及时调整返修。
g.密封油漆。所有切割后重新连接处都需要进行密封,外观处尽量不使用PVC,非外观处的接缝需要进行PVC密封,如顶盖连接处,必须从发动机舱内往内密封;为了保证车身外观面的光顺度,切割连接处需要刮腻子和打磨处理;为了达到防锈防腐的效果,钣金裸露的区域还需要做磷化和底涂处理,最后进行喷面漆处理。
5 常见问题及质量缺陷
骡子车的开发是一个系统集成工程,涉及到方案、设计、虚拟分析、工艺和工装,常见问题及质量缺陷主要有零件之间互相干涉、改制后车身与轮胎包络干涉、工具无操作空间、车体分割前未固定导致分割后变形、连接后外观不光顺、薄板焊烧穿、线性对接焊不牢靠。
6 结束语
结合车身改制的过程分析以及不同改制需求,在试制阶段,总结出一套既能保证精度又能保证强度的改制方案,不仅可以缩短开发周期,还能大幅度降低开发成本。通过分析骡子车的制作流程,可以成功实现车身硬点位置变更,车身加长、缩短,长短轴距车身变换,不同车身上下车体分离后嫁接,燃油车改制为电动车,车身加宽,车门加长等车身类型改制。
参考文献
[1]成起,石碧亮.白车身试制技术浅谈.汽车工艺与材料,2014,08:22-25.