浅谈汽车产品装配工艺特性的识别与控制

燕苗苗

摘要：本文首先分析了汽车装配工艺特性的分类，阐述了在汽车装配中，产品工艺特性的识别、转化、传递及控制，以期为同行的深入研究提供借鉴和参考。

关键词：汽车产品装配；工艺特性；识别；控制

随着国内汽车制造行业的不断发展，市场产品的竞争也越来越激烈，人们对汽车产品的质量要求和美观要求也在不断提升，汽车产品要求有好的动力性、经济性和耐久性，以实现在各种复杂环境中的运载功能，现代汽车产品更要求安全可靠、造型美观、乘坐舒适并满足环保要求。这些要求，除了在产品研发阶段给予设计外，更要通过制造过程来实现。只有将产品的设计特性转换为工艺特性加以控制，才能满足产品的质量要求。下面结合福田皮卡产品制造过程，对汽车产品装配工艺特性的识别与控制进行分析和阐述。

一、汽车装配工艺特性的分类

通过对福田皮卡产品图纸、技术文件和工艺文件的统计，可大致将汽车产品装配工艺特性分为以下几大类：

1.扭矩特性

汽车装配中占比例最大的就是通过螺纹副连接，而螺纹副连接质量就是通过紧固扭矩控制的。设计安装图或技术条件上都会给出连接件的紧固扭矩。但是实际装配过程中，设计给出的扭矩不能准确对工件的紧固结果进行评估，因为这个结果和连接件的状态也有较大关系。连接件的状态一般可分为软连接、硬连接和联合连接。软连接即连接件本身比较软或者连接件中间存在橡胶件等弹性原件，存在扭矩衰减；硬连接是指连接件硬度比较大，是刚性的，结合面光滑贴合好的连接，硬连接一般无扭矩衰减，可能还有扭矩反冲；联合连接是介于软连接和硬连接之间的连接，一般不存在扭矩衰减或反冲的情况。

针对软连接的扭矩衰减和硬连接的扭矩反冲情况，在实际装配过程中若想要对扭矩值进行较为精确的控制，直接使用设计特性规定的扭矩是不准确的，这时就必须对设计特性进行转化，输出工艺扭矩，即动态扭矩到静态扭矩。

动态扭矩在装配工具上安装一个动态扭矩传感器，在拧紧螺栓的同时扭矩传感器测量的峰值扭矩，即为动态扭矩的测量值。设计特性给出的是动态扭矩。

静态扭矩是对已处于拧紧状态螺纹紧固件继续拧紧且螺纹旋合面之间刚刚发生转动时的摩擦扭矩，如用表盘式扭矩扳手或数显式扭矩扳手检验螺纹紧固件的拧紧程度时，记忆表针或显示屏所指示的扭矩。工艺控制的是静态扭矩。

动态扭矩可指导动力工具的设定，而静态扭矩用于对紧固质量进行控制和监测。

2.加注特性

一般整车油液加注主要包括：发动机机油、变速器齿轮油、散热器冷却液、制动液、动力转向液、空调制冷剂、挡风玻璃洗涤液、燃油等。对于加注工序，控制的主要特性就是加注量。福田公司设计文件中给出的加注量一般都较为笼统，仅给出通用车型的，差异车型未明确出来。这时就需要工艺分车型进行转化，识别出可操作的工艺特性。如目前福田皮卡加注的空调制冷剂HFC-134a，一般情况下为800g，而带顶置空调时需要加注850g。早期也由于工艺特性识别不完整，未对带顶置空调车型进行单独规范，导致市场发生多起空调效果不良的质量问题。

3.外观特性

随着时代的发展，人们对于整车内外饰的美观程度也提出了更高的要求。除了设计要推陈出新之外，还需要在整车装配的精细化方面下功夫。内饰仪表台各附件的配合间隙和阶差、外饰灯具与车身的配合间隙和阶差等均要给出对应的工艺控制特性。

4.位置特性

位置特性主要指零部件装配过程中安装位置的具体数值，一般由图纸来确定。如支架的安装位置、胶条安装的起始点、扭杆调节臂的起始安装角度、推力杆的安装长度、线束及油管的走向、各类标示的打刻或粘贴位置等。位置特性有些产品图纸上描述都比较笼统，不易操作，比如线束、油管的走向，在二维图纸上难以描述清楚，工艺就必须识别出具体的走向和固定点，转化出具体的位置特性加以控制。

5.调整特性

调整特性一般会在产品技术要求中体现，是车辆关系到安全和舒适等方面的重要特性。如四轮定位调整参数、制动离合踏板的离地高度及自由行程、空车前悬离地高度、轮胎气压、驻车制动的要求等。对于调整特性，产品特性与工艺特性一致。

二、汽车产品装配工艺特性的识别、转化和传递

面对如此繁杂的汽车装配过程，怎么去控制装配过程质量，这就需要识别出装配工艺特性，通过工艺特性来控制汽车制造环节的过程质量。工艺部门从设计部门得到的技术输入主要有：产品图纸、数模、产品特性清单等技术文件。依据设计输入，工艺部门要进行同步的工艺开发和设计，首先要做的就是工艺特性的识别和转化。工艺特性的识别和转化的目的是保证产品特性的有效传递。将设计输入的产品特性进行分析，识别和转化出相应的工艺特性，并传递到总装工艺卡和具体的岗位指导书（JIS）中加以控制，这个过程就是产品特性的传递。产品特性的传递方式一般分两种：

（1）直接传递：生产中操作工可直接控制的特性，如加工尺寸、安装位置、间隙、阶差等。（2）间接传递：生产中需要借助控制工装、设备、特殊工具的参数来控制的特性或需要转化为其它特性来控制的特性，如紧固力矩（结果）、加注量等。

工艺特性识别的难点在于一是工艺特性识别要全，要细。二是工艺特性要准确，好控。真正做到使操作者的每一步操作都有标准可循。由于产品开发利用社会资源逆向开发的情况比较多，设计文件不可能对所有特性都能加以规定。对一些产品特性中未能明确的装配特性，必须通过工艺技术人员现场分析识别和确定，如油管装配中橡胶软管插入钢管的深度及固定的卡箍距胶管口的尺寸、塑料件装配中的力矩确定、胶条装配中起始点和基准点的确定等等。

工艺特性转化的难点在于必须对整个制造过程熟悉和研究。比如产品特性要求总装装配后前后车门中间棱线（腰线）高低差为±1mm，要保证这一特性，总装需要每一台车都调整车门。经过分析和验证，将焊装车门装调时，控制特性调整为高低差为0-2mm，当总装装完车门附件后，由于重力的作用，高低差自然会达到±1mm。又如整车前悬离地高度（福田萨普皮卡配215轮胎）产品特性要求为292±1.5mm。在调整前悬离地高度工序确定的工艺特性为292±1.5mm，要使调整更为方便或不调整，在底盘装配时我们需要控制扭杆调整螺栓预紧后螺纹部分的露出长度。这也就是说同一产品特性或工艺特性，在不同的工序阶段是有所不同的，必须加以识别和转化。

三、汽车装配工艺特性的控制

针对不同类的工艺特性，应该采取不同的控制手段。这些控制手段必须在具体的工艺文件给予规定。对于关键工序除了在工艺卡中体现外，还要编制控制计划，由操作工、质检员、质量工程师协同对工艺特性进行控制。工艺特性的控制除控制特性值本身以外，还要影响工艺特性的人、机、料、法、环各方面加以控制，是个复杂的系統工程。就控制特性值本身而言，所使用的控制工具、设备必须按照校准要求定期校准，这是保证特性准确传递的关键。工艺特性也不是一成不变，它会随着设计更改、工艺装备的变化而作相应调整。工艺特性的识别和控制也是一项复杂的、长期的过程，也要随着产品在市场的表现，不断调整完善。

结束语

对汽车产品的装配工艺特性的研究是一项长期的课题，只有识别和转化出全面的、可控的工艺特性，并采用各类管理手段加以控制，才能保证产品的制造质量。

参考文献：

[1]汽车工程手册制造篇》人民交通出版社2001（5）

[2]福田萨普皮卡总装工艺卡