五菱宏光样车车身D柱焊接精度控制

张惠立

（上汽通用五菱汽车股份有限公司 技术中心，广西 柳州 545007）

随着公司快速发展，新产品新车型开发进程的不断加快，软工装样车制造会越来越多，样车的制造品质也会要求越来越高，因此，如何制造出高品质软工装样车的课题就摆在我们面前。高质量、高品质的样车，离不开组成汽车的每一个高品质零件，每一个高品质零件的获得，又是从零件开发到制造，全过程控制好每一个环节、每一个步骤的零件品质。从零件的设计、开模冲压、拼装焊接以及总装装配，每一步都非常重要、非常关键。车身的焊接品质好坏又是制造出高品质样车的关键一步，而车身的焊接品质又与车身上每一个零件的焊接精度有密切的关系。在这里主要以五菱宏光样车车身中的D 柱焊接精度为例，分析如何保证软工装样车的零部件焊接精度，从而生产出高品质的样车。

1 D 柱焊合总成的结构组成

五菱宏光样车车身，由如下大部件焊合而成：下车体总成，左侧围总成，右侧围总成，顶盖及五门一盖等。

D 柱是依据习惯，将车身中重要的立柱，从前到后分为A、B、C、D 而得名。D 柱是位于车身最尾端的一根立柱，是组成五菱宏光侧围总成的重要焊合件之一。

该零件形状比较特别，结构复杂，焊接精度比较难保证。

D 柱焊合总成，主要由D 柱上部外板、下部外板、下部内板、尾门限位支架及部分螺母加强板焊合而成。具体见图1。

图1 D 柱焊合总成结构图

2 焊接精度的重要性

D 柱总成在车身中的作用非常重要。由于其位于侧围总成的最尾部，是安装后灯总成的基座。若D 柱焊接精度差，不仅本身产生焊接变形，达不到设计要求，而且在与侧围外板焊合时，还容易造成侧围外板出现凹陷的品质问题，同时还会影响到下一工序的焊接及其他总成的装配。如影响其与顶盖后横梁搭接焊合，影响到顶盖后横梁与顶盖的装配及焊接，影响到后门总成的装配工作，对尾门的安装及尾门的装配间隙也尤为重要。因此，保证D 柱总成的焊接精度，不单对D 柱焊合总成本身而言是非常重要的，对整个车身的焊接精度来说，也非常重要。

3 技术保证措施

影响D 柱焊接精度的因素是多方面的，主要有：工装夹具的因素，有来料冲压零件品质的因素，有操作人员的操作方法因素等。

以下就是介绍在软工装造车过程中，如何解决这三方面的因素对D 柱总成焊接精度的影响，从而保证样车的焊接精度。

D 柱的焊接精度分两个部分：焊合总成本身的焊接精度，以及焊合总成与侧围外板、内板焊合时的焊接精度。

3.1 D 柱焊合总成本身焊接精度的保证

为保证D 柱焊合总成本身的焊接精度，最好的方法就是制造精确的焊接夹具，在精确的焊接夹具保证下，才能制造出合格的D 柱焊合总成。

可是，在软工装制造阶段，考虑到节约成本，以及条件限制，软工装夹具也不可能象正式工装那样非常精确。但为保证D 柱焊合总成的焊接精度，至少必须保证D 柱焊合总成几个关键部位的焊接精度。因此，在软工装夹具的设计和制造时，首先要了解D柱的几个关键部位，依照产品数模设计和制造出相应的软工装夹具，保证焊合总成本身的焊接精度。

D 柱焊合总成的关键部位如图2 所示。

图2 D 柱焊合总成的关键部位

图2 中A、B、C、D 这4 处，都是D 柱焊合总成的关键部位：

A 是与顶盖后横梁搭接关键部位；

B 是特征型面，是与侧围外板搭接关键部位；

C 是焊合总成与车架尾端梁及轮罩后护板焊合搭接关键部位；

D 是焊合总成与侧围内板搭接关键部位。

这些都是软工装夹具必须控制的关键部位。

因此，在软工装夹具设计和制造时，着重考虑要控制好这4个部位的焊接精度，保证D 柱焊合总成焊完后A、B、C、D 这4个部位的坐标值与理论设计值一致。软工装夹具如图3 所示。

图3 D 柱焊合总成夹具

基准面A 和夹紧器1 的作用，是保证D 柱上外板夹紧后，A 处关键部位符合理论设计要求；

基准面B1、B2、B3 和夹紧器2 的作用，是保证D柱下外板和下内板零件夹紧后，B、D 两关键部位符合设计要求；

基准面C 和夹紧器3 的作用，是保证C 处关键部位符合设计要求。

由于软工工装夹具，只是在硬件设施上保证了D柱焊合总成的焊接精度，是焊合D 柱各零件的基本保证，但焊合总成的焊接精度，还会受到零件品质以及人为操作的影响。软工装零件大部分都是软模冲压零件或手工制作零件，零件品质也不是很好，对D柱焊合总成的焊接精度，有很大的影响。

因此，为保证D 柱焊合总成的焊接精度，在焊接操作时，还得有特殊的操作方法，具体如下：

（1）零件检查、测量与修整。对D 柱每个零件焊合前，要用三坐标测量仪对零件进行测量，及时对零件进行修整，保证零件符合设计要求；如D 柱下部内板与下部外板也由于制造误差，在B、C 处关键部位，经常会出现离空不贴合的问题，这些都需要修整，保证其贴合。

（2）零件装夹到位，保证每个零件与基准面贴合。安装D 柱上部外板时，必须关好夹紧器1，观察上部外板关键部位A 处的型面与基准面A 是否贴合，保证其贴合。安装D 柱下部外板、内板时，必须关好夹紧器2、3，观察外板和内板关键部位B、C、D 这3处部位是否到位，是否与基准面B1、B2、B3、C 贴合。同时，观察D 柱上部外板与下部外板搭接部位是否贴合，应不存在离空。

（3）用三坐标测量仪检查测量。在每一件D 柱焊合总成完成焊接后，都必须用三坐标测量仪对焊合总成的A、B、C、D 这4个关键部位进行测量，是否符合产品设计要求。检测时，每一处的误差不超过0.2 mm，在检测合格后，才能开始下一件焊接。对不合格的，要及时修整合格。

3.2 焊合总成与侧围外板、内板焊接精度的保证

首先必须有装夹D 柱焊合总成与侧围外板、内板的软工装夹具，只有软工装夹具作为基础，才能保证焊合总成与侧围外板、内板焊合的焊接精度。由于前面在保证D 柱焊合总成本身的焊接精度中，已了解D 柱总成的关键部位，因此，软工装夹具设计制造时，同样须保证D 柱焊合总成与侧围外板、内板焊接时A、B、C、D这4个关键部位的焊接精度，保证其在X、Y、Z 这3个方向的坐标值与理论设计值一致（夹具如图4 所示）。

图4 D 柱焊合总成与侧围外板、内板焊合夹具

定位销1、2 的作用，是D 柱焊合总成的定位基准，保证D 柱焊合总成的X、Y、Z 坐标；

夹紧器1、2 作用，是夹紧D 柱上部外板，保证其与侧围外板、内板的焊接精度；

夹紧器3、4 作用，是保证D 柱焊合总成B、D 处关键部位部与侧围外板、内板的焊接精度，同时由于夹紧器3、4 在焊接侧围内板时，前半部分与内板干涉。因此，夹紧器3、4 的夹头部分设计成可拆分的两部分，在完成D 柱焊合总成与侧围外板的焊接后，可将前半部分的夹头拆下（如图5 所示）。

图5 夹紧器3、4

在D 柱焊合总成与侧围外板、内板的焊接过程中，除有了软工装夹具作保证外，焊接操作顺序和操作方法对D 柱的焊接精度也有较大的影响，因此，还要有正确的焊接顺序和操作方法。具体如下：

（1）在D 柱与侧围外板焊合时，装夹D 柱焊合总成时一定先插入定位销1、定位销2。定位销1 是控制D 柱焊合总成Y、Z 方向的尺寸，定位销2 是控制D 柱上部内板X、Y 方向的尺寸；

（2）关好夹紧器1、2、3、4、5，观察D 柱焊合总成是否关夹到位，D 柱焊合总成与侧围外板是否有离空，保证D 柱焊合总成与侧围外板的焊合搭接面必须贴合。

（3）由于D 柱总成焊接后会出现焊接变形，因此，在D 柱总成夹紧后，还得用三坐标来进行检查测量，主要是D 柱总成的A、C 两位关键部位，在保证D柱总成的A、C 两部位合格后才能焊接（见图6）。

（4）焊接时，必须先将D 柱焊合总成与侧围外板在B 处的搭接部分先焊，然后再焊其他部位，这样容易保证D 柱总成的焊接精度（见图6）。

图6 D 柱焊合总成与侧围外板焊合完成图

（5）在D 柱焊合总成与侧围外板焊合完成后，先将夹紧器3、4 中前半部分与侧围内板干涉的夹头拆下，再放入侧围内板，最后将所有的夹具关夹好，保证侧围内板与D 柱焊合总成搭接的部分不存错位，才能焊合。

4 结束语

综上所述，在五菱宏光样车D 柱的焊接过程中，通过在工装夹具、零件品质和焊接操作这3个方面的控制，基本上保证了D 柱焊合总成本身的焊接精度及其与侧围外板、内板焊接时焊合精度，保证五菱宏光样车D 柱的焊接精度。举一反三，可同样用这种方法，来保证软工装样车中其他零件的焊接精度，从而制造出高品质的、满足设计要求的样车。

[1]陈裕川. 现代焊接生产实用手册[M]. 北京：机械工业出版社，2005.

[2]宋晓琳.汽车车身制造工艺学[M].北京：北京理工大学出版社，2006.