车身外部配合尺寸问题案例分析

周涛

上汽通用五菱汽车股份有限公司重庆分公司 重庆市 404100

1 引言

汽车在生产制造过程中，会因人员操作不合、工具不合、零件质量偏差大、工艺及产品设计不合理等因素造成车身外部零件的配合尺寸超差，导致整车外观质量下降，引起客户抱怨。对于这些车身外部配合尺寸问题的分析解决，以提高客户的满意度，是质量改进的一项重要工作。

对于车身外部配合尺寸质量提升工作，白车身的尺寸控制是关键。白车身(车身本体)由梁、支柱及加强板等车身结构件和车身覆盖件组合而成，包括翼子板、车门、发动机罩和行李箱盖等部件，它是车身内外装件和电子电气附件的装载基体，是极其重要的总成。白车身复杂的曲面结构涉及到各种偏差，分为设计偏差、零部件制造偏差与装配过程偏差，这些偏差会直接影响车身的质量，因此，提高车身制造精度已成为汽车企业亟待解决的重要任务之一。

2 尺寸偏差来源

车身尺寸控制是车身六支柱之一，车身尺寸偏差主要来源于以下几个方面（如下图所示）：设计偏差、冲压件/零部件尺寸偏差、装配过程偏差、质量检查偏差。正是这些影响因素的变化波动引起的车身尺寸的波动，每项因素都会不可避免的存在波动，所以车身尺寸的偏差是不可避免的。在车身制造过程中，主要是后面三个影响因素，要提高车身制造尺寸质量，必须从这三个影响因素进行分析并采取控制措施，见图1。

3 互换分析法

对于一些因单一因素造成的车身外部配合尺寸问题，我们可以通过简单的对比分析即能找到问题的要因，例如：

某N系列车型右前门与加油口门段差大，影响整车外观质量，逆风向段差大，引起客户抱怨。针对此问题，问题解决团队通过对比故障车与正常车，简单的互换零件排除某些因素来找寻问题点。通过对比分析，将问题点锁定在加油口门锁销的尺寸偏差。该零件的CMM（三坐标测量）数据及零件上检具的检测数据与分析一致，加油口门锁销Y向（左右方向）朝外偏差2mm，导致加油口门外偏，造成加油口门与右前门段差大。确定问题要因后，制定解决措施，调整冲孔模具，将零件做合检具即能解决该问题。

图1

而对于一些复杂配合的尺寸问题，涉及到多方面因素的综合性问题，我们就需要利用树状图、鱼骨图等，对每一个因素进行调查分析：

4 树状图分析法

树状图就是把要实现的目的、需要采取的手段或造成事物的原因系统地展开，并绘制成图。

某N系列车型左前大灯与翼子板干涉，当月GCA（全球客户评审）平均扣分值WDPV达到5.0，影响前大灯的装配，存在翼子板及前大灯变形风险，引起客户抱怨。

针对此问题，问题解决团队对故障车进行分析，确认干涉点为翼子板下端，翼子板与前大灯的匹配面是一个弧面，翼子板与前大灯在X（前后）方向和Z（上下）方向的相对靠近运动都会造成该干涉。

小组召开头脑风暴会议，利用树形图对问题进行分析，得出末端因素，见图2：

对末端因素进行调查分析，确认问题要因并制定解决措施：

①对故障车前大灯与翼子板上检具检测，零件尺寸均合检具，未发生变异，故排除该因素；

②查看近期白车身前大灯与翼子板安装孔X方向的CMM数据并进行对比如图3：

数据趋势显示左前大灯安装孔X向后偏2mm（X方向数据为正表示向车尾方向偏移，数据为负表示往车头方向偏移），左翼子板安装孔X向前偏2mm，均是造成左前大灯与翼子板干涉的要因。

③查看近期白车身前大灯与翼子板安装孔Z方向的CMM数据并进行对比如图4：

从数据趋势图来看，左翼子板安装孔Z向数据稳定在-1～0mm之间，非问题的要因；而左前大灯安装孔Z向数据在-3.0～0之间波动较大，且左前大灯Z向相对于翼子板下沉，是造成左前大灯与翼子板干涉的要因。

综上，前大灯与翼子板安装孔孔位的尺寸精度及稳定性差是该问题的根本原因。

确定要因后，对每一个要因制定对策措施：

①调整数据超差的翼子板安装孔，X方向后移2mm；

②调整数据超差前大灯安装孔，X方向前移2mm，Z方向上抬2mm，并改进Z向的定位工装，稳定孔位数据。

措施实施后，前大灯与翼子板安装孔的CMM数据偏差稳定在公差范围内，跟踪前大灯与翼子板的配合情况，消除了干涉，间隙在标准范围内，问题得到了有效解决。

5 鱼骨图分析法

鱼骨图是一种用于分析质量特性（结果）与可能影响质量特性的因素的（原因）的一种工具，是表达和分析因果关系的一种图表。

某N系列车型前大灯与发罩竖直段间隙不均（左小右大）、水平段间隙过小，当月GCA平均扣分值WDPV达到6.7，调整困难，影响整车前脸外观感知质量，引起客户抱怨。

针对此问题，问题解决团队利用鱼骨图对问题进行分析，对“人、机、料、法、环”进行调查，分析问题的要因，见图5：

①安装工具：

图2

图3

图4

图5

因工艺限制，发罩无安装工具，发罩的Y（左右）方向安装尺寸是通过翼子板的Y向尺寸间接控制的。现场调查翼子板的安装工具，发现安装工具加工粗糙，左右不对称、定位块与车身型面不匹配、定位面偏高，无法准确保证翼子板的安装尺寸，间接影响发罩的Y向安装尺寸，是该问题的要因。

②发罩型面及铰链：

对发罩上检具进行检测，发罩铰链左侧不进销、右侧进销，左右状态Y向的偏差造成发罩安装到车身上面后向左偏与前大灯竖直段的匹配间隙左小右大，发罩前端型面下榻造成与前大灯水平段的匹配间隙变小，是该问题的要因。

③大灯安装尺寸偏差：

查看前大灯安装孔的CMM数据，发现O4号安装孔Z向尺寸超差、不稳定。用前大灯模拟块试装前侧板零件，04号孔位挡孔。现场调查发现04号孔的定位工装为简易手持工装，定位不稳定。对前侧板零件上检具检测，04号孔Z向偏差在1.0～1.75mm，与大灯模拟块试装状态一致。大灯安装孔位上偏差造成大灯上抬，与发罩水平段匹配间隙变小，是该问题要因，见图6：

④发罩调整要求不完善

现场调查员工对发罩的调整，并核对SOS（标准操作单），发现SOS中只对发罩的Y向尺寸和Z向尺寸做了调整要求，未对X向做明确要求，发罩的前移会造成发罩前端下榻，与前大灯的匹配间隙变小，是该问题的要因。

图6

综上，安装工具不合、SOS不完善，造成零件的装配精度差，发罩及前大灯安装孔孔位的尺寸精度差是该问题的根本原因。

确定要因后，对每一个要因制定对策措施：

①完善整改安装工具；

②整改发罩前端型面，调整发罩铰链安装工装，做合检具；

③优化调整前大灯安装支架定位工装，将04号孔位下移2mm；

④明确发动机罩前端安装与翼子板棱线平齐，纳入员工标准化操作。

措施实施后，跟踪验证一个月，故障消失，GCA平均扣分值WDPV从6.7降到0，问题得到了有效解决。

6 结语

车身外部配合尺寸问题的分析解决，需要从制造过程中的工装夹具、装配操作过程、零件尺寸偏差及稳定性等各方面进行调查分析。尺寸配合问题往往是涉及多个因素的综合性问题，借助树状图、鱼骨图等质量管理工具梳理所有的可能因素，对每一个因素进行调查分析，能有效地确认问题要素并制定解决措施，达到提升整车外观质量的目的。

零件尺寸的精度及稳定性是配合问题的重要因素，而尺寸的稳定性往往是最难控制的因素，如何更有效地控制尺寸的不稳定性，还需要质量改进团队进一步去探讨。