种内置式主夹具白车身侧围X向控制策略

蒋玉刚

摘 要：根据内置式主夹具合拼系统的特点，结合具体的某种车型，对影响白车身侧围总成X向的因素进行梳理，提供了解决三坐标测量侧围X向不合的具体方法和思路。

关键词：内置式主夹具；侧围X向尺寸；三坐标测量

1 引言

近年来，我国的汽车产业得到了蓬勃的发展。在汽车生产的过程中，白车身的尺寸精度是一个非常重要的参数，是企业汽车制造水平的体现。为了获得良好的白车身尺寸精度，就需要我们对影响白车身尺寸的因素进行分析和梳理。本文将对在白车身尺寸中占比最重的侧围总成入手，分析对侧围总成X向影响的各方面因素，并提出可行性的控制方法。

2 侧围结构介绍及对白车身尺寸的重要性

2.1 白车身

白车身是汽车的重要组成部分，是整个汽车零部件的载体，主要由前围分总成、后围分总成、左右侧围分总成、前后地板分总成及顶盖分总成等部分焊合而成。其尺寸质量直接影响整车的外观、性能及安全，同时也是一个汽车企业制造水平的体现。

2.2 侧围总成

侧围总成是白车身骨架重要的组成部分，通常是周围部件的基准，同时在车身整体弯曲刚性中起重要作用。侧围主要由A柱、B柱、C柱、上边梁、门槛板、后侧窗及后轮罩等构成，图1为某种车型的侧围结构示意图，侧围X向指的是车辆的前后方向。

2.3 侧围X向在白车身尺寸中的占比及重要性

以国内某MPV车型为例，如图2侧围总成上共1124个测点，占白车身总成测点的58%，其中X向测点共326个，占白车身测点的16.8%。同时，整车内饰件的定位孔、卡扣及打紧点均在侧围上，因此侧围整体的前后方向（X向）对内饰件的装配影响较大。

3 侧围结构介绍及对白车身尺寸的重要性

3.1 白车身工艺流程及影响因素

圖3为我司某车型白车身的焊接工艺过程（后续的分析也是基于此车型），从图中分析可知， 左右侧围总成的X向偏差是在总拼3#合拼过程中产生——影响因素为合拼主夹具以及侧围总成与下车体的零件搭接匹配。

3.2 内置式主夹具合拼系统特点、影响因素及控制策略

3.2.1 总拼主夹具类型及特点

目前常用的总拼主夹具结构类型主要有“OPENGATE”合拼系统、“Robot gripper”合拼系统和内置式主夹具合拼系统，我司目前总拼工艺主要为内置式主夹具合拼系统，图4为三种主夹具类型特点。

3.2.2 内置式主夹具对白车身尺寸影响因素及控制策略

影响因素：

从内置式主夹具的结构特点，结合日常生产中对白车身尺寸问题的解决经验分析，影响白车身，侧围X向尺寸的因素主要有以下4种：

①主夹具刚性及纠错能力不足——基座及定位面、夹头均由气缸伸缩带动，臂展及传动链较长；主夹具的重量要求一般在1600千克以下，大部分连接臂为方钢，且尺寸较小；②主夹具夹头与白车身的预留间隙不足——设计中未考虑到夹头的非定位方向与零件的间隙预留不足问题，产生干涉，如下图5；③主夹具定位立柱销磨损——由于主夹具升降机的举升臂为单侧负重，长时间工作后会产生单向偏移，导致主夹具下降过程中与立柱定位销干涉与卡滞，定位销磨损严重，如下图6；④滑翘影响——不同滑翘的定位工装、滑翘在拼台的定位孔位置均存在差异，下车体随滑翘移动，因此不同滑翘下车体相对侧围的位置存在差异。

控制策略：

①在长度超过150mm的连接臂或基座上增加局部加强筋，提高连接臂刚性及稳定性；定期检查更换摆臂转轴轴套及连接销（半年或1年检查一次）；

②增加侧围预装定位销或采用机器抓手自动定位预装侧围，提高预装工位的位置精度，减少对主夹具的纠错能要求（图7为我司几种车型不同预装方式的侧围X向稳定性对比）；

③主夹具夹头（非定位面）与零件预留间隙需>2mm，减少干涉风险（图8）；

④定期（一个季度或半年）检查主夹具落销状态（定位销磨损量大于0.2mm后需更换），出现变异时测量并调整举升机最高点与最低点的位置，确保主夹具与立柱销配合顺畅；

⑤定期测量监控滑翘工装数据（在水平台上测量）；检查滑翘编码尺读数（度数误差<2mm）；查看拼台前部导向轮与滑翘定位块匹配状态（定位块与导向轮单边间隙<0.15mm）；检查滑翘后部定位孔与拼台定位销的磨损情况（磨损量<0.2mm），同时进行滑翘进入拼台的重复性测量，确保每个滑翘进入拼台的位置一致性。

3.3 侧围分总成合拼过程影响因素及控制策略

以图9某车型侧围总成与下车体搭接结构为例，两个分总成在X向的搭接位置有：前围上部、前侧板上部、门槛内板匹配区、后轮罩匹配区、后端板匹配区，这5个X向搭接位置的干涉就可能造成侧围总成在X向的偏差。由于内置式主夹具焊接空间大，可在主夹具关夹后进行逐一排查，确认干涉点后，通过手工矫正干涉部位的方式逐一进行验证确认，或者对比分总成上测点之间的相关性，找到关键问题点并制定有效措施。

4 实例介绍

4.1 主夹具夹头与侧围干涉案例

某车型左侧围X向存在正向偏差现象，且波动较大，现场检查发现主夹具一个Y向夹头与侧围内板X向存在干涉。打磨干涉部位后，左侧围X向数据恢复至理论值，且波动减小，见下图10。

4.2 后端板与侧围干涉案例

某车型右侧围总成X向正向偏差，经现场调查，主要干涉部位为后端板搭接区、B柱门槛内板搭接区、后轮罩搭接区，经过对比各干涉零件上测点与侧围测点的相关性（图11），找到D柱下部前偏（图12），导致与后端板干涉，是侧围后偏主要原因，并制定了有效措施，解决了问题。

5 结语

本文从内置式主夹具合拼系统的特点、侧围与下车体匹配的结构以及问题解决过程中积累的经验分析，归纳了引起白车身侧围总成X向尺寸偏差的原因，提供了解决问题的一些思路和控制方法，见图13。