白车身开发过程中的焊接精度控制探讨

黄亚辉 莫洁初

摘 要：社会经济与科学技术的发展，使人们的生活水平和生活质量不断提高，人们的出行方式也发生了很大变化，汽车已经成为了人们出行的代步工具。经济的发展促进了汽车行业的快速发展，汽车的质量和安全性已经成为人们日益关注的焦点，而在白车身的开发过程中，其焊接精度的控制对于汽车的质量和安全性有着重要的作用。一般来说，对白车身的焊接精度进行有效控制可以有效保证车身的质量，保证整车的性能以及装配效果。文章就对白车身在开发过程中的焊接精度控制进行深入分析与探讨。

关键词：白车身；开发；焊接精度；控制

白车身在焊接过程中容易出现偏差，其主要原因是在装配的过程中，由于零部件的耦合、公差的积累以及传播等因素致使白车身在焊接过程中出现偏差，当然，可以通过控制检具、夹具以及模具的精度来有效控制公差积累，从而达到对白车身偏差的有效控制。一般而言，白车身匹配的精度都会有相应的规定值，如果超过其规定值，不仅会影响汽车的生产节拍，还会影响汽车产品的成本以及汽车制造的质量。汽车行业竞争日趋激烈，汽车制造商要想在激烈的市场竞争中保持优势地位，必须要保证白车身的质量，并在白车身开发过程中有效控制焊接精度[1]。

1 白车身设计质量的有效控制

白車身在开发过程中，必须要有效控制车身设计的质量。首先是主断面的设计报告，在车身的设计中，主断面发挥着重要的作用，能够检验焊接的可行性，对总成件彼此之间的装配关系以及白车身的结构进行有效确定。主断面初步设计的完成是以Base Market车型的逆向3D数据以及公司的数据资料库为依据，并结合专家的具体经验，从而确定《主断面初步设计报告》。一般在设计工程中，在对相关件的结构或工艺进行调整时，出现了偏差，必须要严格按照《主断面初步设计报告》的流程来进行，设计人员不能擅自偏离其报告；在完成3D数模之后，要以《主断面初步设计报告》为基础，对零件截取断面的相应部位进行检测，认真分析偏离数据，对主断面的定义进行修改或更改设计方案，使得发布的三维数模具有科学性[2]。其次是设计硬点报告，设计硬点是对白车身各个安装点的3D坐标进行确定，对安装点结合面的中心坐标进行选择，从而有效控制白车身安装点的设计。再次就是参考点系统——RPS，白车身在设计过程中，车身关键控制点就是RPS，它能有效保证零部件尺寸的稳定，RPS是车身设计的依据，贯穿于白车身制造的各环节，RPS的设计能把白车身总成检测控制点以及焊接夹板的夹持控制点有效统一，从而保证车身的工艺和设计基准的一致性，其保白车身的质量。最后就是品质基准书，虽说三维数模能够直接用于模型制造，但对零件的公差以及功能信息无法准确反映，而品质基准书能够制定公差，明确相关信息，为白车身钣金件模具的制造提供依据。

2 冲压件尺寸误差的有效控制

对冲压件尺寸误差进行有效控制，主要是以白车身钣金件模具制造为基础，在前期工艺设计时，要合理布局设计模具和制件，加强其控制，保证冲压件的质量。冲压件尺寸误差的有效控制表现在三个方面：一是冲压件设计的精度控制，设计人员要以《主断面初步设计报告》为基础进行设计，不能对结构和工艺随意改动，过程开发人员要仔细验证和评审易出问题的零件部位，并不断引进3DCS等新技术，分析和验证零件部位，同时建立尺寸工程控制体系来有效控制公差，如果结果零件的尺寸要求高，可以对其采用整体冲压件，从而减少车身的装配误差，避免焊接变形。二是对成型冲压件的精度控制，一般回弹会影响冲压件的形状，为了提高结果零件的精度，可以在冲压件成型时，进行有限元数值的模拟实验，并预测回弹的结果进而修改模具。三是对冲压件生产过程的精度控制，为了有效控制冲压件的精度，必须要有效控制检测手段，一般的日常检测是采用检具来进行检测工作，发现问题后及时采取措施有效预防，但值得注意的是，在冲压件生产的过程中，必须要保证冲压工艺的参数，这样可以有效控制冲压件的质量[3]。

3 公差的有效分配

公差的有效分配包括三个方面：一是设计依据，在设计前期，要先制定公差的阶段，以厂家提供的零件加工和装配能力为依据，进行多方论证分析，从而确定白车身各零件匹配的公差，保证相关尺寸的稳健设计。二是建立尺寸工程控制体系，有效开展尺寸公差的管理，一般在尺寸工程中对产品进行开发时，必须要以产品为对象进行分析，如定位基准、定位优化、装配顺序以及加工与装配的公差等分析工作，同时分析产品外观间隙面差控制、评价等尺寸公差，从而有效保证最终形成的产品能够得到客户的认可，尤其是在产品关键功能部位的尺寸以及产品的外观上，如果偏差较大，产品结构零件就不能顺利装配，产品外观将不美观，影响产品销量。三是3DCS三维尺寸控制体系，在对公差进行有效分配时，可以充分利用3DCS等公差仿真软件，以此对公差的早期数字进行有效验证，3DCS公差仿真软件可以有效支持模、夹、检设计制造，支持车身的调试，使车身制造更为精致。

4 焊接夹具的有效控制

对焊接夹具进行有效控制，就是要保证焊接夹具设计的合理性以及使用的稳定性。首先在设计基准方面，焊接夹具的定位基准、产品设计的基准、产品装配基准这三者要相重合，从而避免因基准不同而引起的尺寸误差问题，这样可以简化装配协调的关系，有效控制焊接夹具的装配精度，保证夹具定位机构的一致性，以此提高车身的焊接精度。其次在制造精度方面，在设计夹具精度制造时，必须要达到相关要求，车身在试生产前要先调试夹具，对夹具的焊接精度进行检验，并评定夹具与零件的协调性。再次就是在装配精度方面，一般车身在焊接时容易发生形变，这会导致装配孔、工艺孔以及装配面的尺寸出现偏差，因此必须要用夹具对这些部位进行严格控制，有效保证与车身匹配相关零件的尺寸精度，与此同时，还要考虑零部件的热处理以及生产维护。最后就是在离线检测方面，白车身焊接时，会磨损焊接夹具，对车身的焊接质量造成负面影响，因此在车身制造过程中，必须要进行离线检测，对车身焊接总成进行检测，并分析其检测的数据，判断焊接的稳定性，利用三坐标来检测车身硬点，分析车身的合格率。

5 焊接变形的有效控制

有效控制焊接变形，首先要选择适合的设备，机器人焊接可以使焊点均匀，点焊顺序稳定，有效提高焊接速度；而中焊焊机可以对特殊工位的焊接进行操作。其次是有效控制工艺，产品在生产时，必须要制定明确的工艺文件，并严格按照工艺文件的标准控制，最后是控制焊接参数，严格控制焊接工艺的参数，尤其是焊接电压、电流以及电机电压等。

6 结束语

白车身作为汽车零部件的载体，其质量关系着汽车的安全性和可靠性，因此在白车身的开发过程中，需要严格控制各工序，并对其进行综合分析，来有效控制焊接的精度，提高白车身的焊接精度。

参考文献

[1]武万斌，李保安，高凤武，等.白车身开发过程中焊接精度控制[J].汽车工程师，2012，3：41-43.

[2]陈媛媛，徐浩，魏庆丰.白车身焊接误差原因及控制方法[J].汽车与配件，2014，23：66-69.

[3]李昊，付景海，王亚旭，等.一种高精度白车身焊接台车的设计研究[J].汽车工业研究，2014，8：61-62.