前脸尺寸控制方法概述

作者: 何伟东 徐祥 罗成锋 张扬 张海峰 发布时间:2020-03-24
分享到
目前各大汽车厂商的制造质量都有了长足的进步,常规质量差别不大。为迎合消费者日渐提高的审美能力,汽车行业开始越来越注重感知质量。前脸尺寸配合是感知质量最重要的一个模块,因为它不仅是汽车给人的第一印象,而且还有许多零部件进行尺寸配合,影响汽车的部分功能。因此,前脸的尺寸控制显得尤为重要,尺寸控制方法需要一步一步进行完善。

前言

随着汽车行业的发展,消费者对主观感知质量效果的要求越来越高。汽车的感知质量贯穿整个设计及制造过程,而汽车设计及制造的时间跨度又相当长,感知质量问题在设计制造过程的每个环节都有发生的可能,无法使用一般的质量控制方法进行量化和跟踪。

感知质量的控制和提高,是一个持续的过程。其中重要的工作分别有客户需求信息收集、感知质量评审、发现提出需改进问题、问题的推动解决以及感知质量的验证。汽车感知质量的控制方法是一种有别于一般客观质量控制方法,要求从消费者的需求出发,运用各种新型的质量控制工具及技术。


感知质量简介

客户在与产品直接接触后会对产品质量有主观感性的认知,这种认知虽然以人的主观感受为基础,却反映了人的真实感受,这种对产品质量感性的认识叫作感知质量。

产品的感知质量是客户获得的关于产品设计及制造质量的第一手信息,是最直观真实的感受,它的好坏直接影响着客户对产品的购买决定,决定了使用满意度以及产品的质量口碑。感知质量直接面对客户、带给客户最深刻的印象、产生最直接的效应,而随着生产技术及管理手段越来越高,产品的理论质量通常都能以各种手段来提高。当行业内较为普遍的硬指标越来越接近的时候,感知质量这一软指标的高低就开始体现出它的价值。

产品的感知质量分为静态感知质量和动态感知质量,静态感知质量又分为尺寸感知质量、表面感知质量及其他感知质量,本文主要针对尺寸感知质量进行展开。


前脸尺寸配合

1.白车身结构简介

一般而言,我们将白车身的感知质量评审区域分为三个大的模块:前脸、中部、尾部。前脸区域是指驾驶舱以前的汽车动力安装区域,该区域主要有发动机罩、翼子板、前照灯、前保险杠等零部件安装配合;中部区域是指侧围A柱到C柱之间的区域,该区域主要有左右前门、左右中门装配;尾部区域是指C柱往后的区域,该区域主要有尾门、后风窗玻璃、后组合灯、后保险杠等零件安装配合。白车身结构划分如图1所示。

2.前脸尺寸配合

前脸中有着许多零部件,这些零部件的尺寸往往会对乘用车前脸尺寸造成较大的影响,因此要想有效地控制乘用车前脸尺寸,首先需要保证其零部件的尺寸。乘用车前脸零部件大都是采用高强度薄钢板进行制造的,而这些零部件基本上都属于冲压件,要想保证它们的尺寸精确,在进行冲压的时候,必须要保证零部件的均匀变形,在冲压完成之后,零件的局部尺寸应该与标准尺寸相符合,这样才能够保证零部件尺寸的精准无误。

其次,在保证冲压件和注塑件本身的尺寸合格的前提下,还需要保证各个零件相互配合的尺寸合格率。因为公差带的存在以及企业制造精度的问题,零部件在安装到白车身之上时会出现零部件公差累积或者尺寸链公差累积的现象,同时由于较多数量的零部件会安装到某一小区域,很大可能会导致尺寸配合出现问题。

3.前脸尺寸的比重

 对汽车而言,前脸的感知质量有着非常重要的作用,往往是人们对该汽车的第一印象,对汽车的整体美观有着重要的影响。汽车的前脸既影响着汽车的整体外观造型,同时还有着功能性影响。其中,发动机罩的X向、Y向、Z向尺寸,同时影响着汽车外观尺寸和功能问题:Z向尺寸影响其与翼子板的段差配合以及与左右前大灯的间隙配合,属于外观尺寸影响;X向、Y向尺寸影响发动机罩锁体锁扣的使用情况,如果配合不当造成干涉有可能导致发动机罩不能正常开启,在特定的时间会造成重大事故,影响汽车功能性;其他零部件配合,诸如左右前照灯与翼子板尺寸配合、左右前照灯与前保险杠尺寸配合、左右翼子板与前保险杠尺寸配合之类的问题,主要是影响汽车感知质量。

由于前脸涉及安装配合的零件较多,而且尺寸链相对白车身其他区域较长,故此尺寸配合问题较多,在影响汽车感知质量问题中前脸问题占比较重。


前脸尺寸控制

1.未采取控制方法前

自然状态下,发动机罩在安装时只受到发动机盖铰链的约束。一般而言,铰链的约束只能保证发动机罩相对整个白车身的尺寸在一定范围内,并不能确定它相对其他零部件的位置。有时,发动机罩可能会与前脸其他零件存在相对偏差,但是相对整个白车身的尺寸并无偏差,此时则会导致下道工序安装其他零部件后,产生相对偏差或是位移,引发尺寸问题。本文以上汽通用五菱某车型为例进行分析。

生产早期,因车身车间与总装车间的工艺差异,导致车身车间的输出状态与总装车间输出状态不一致。车身车间使用垫铁对发动机盖进行尺寸控制,但是垫铁只能控制发动机盖的X向、Z向,无法对其Y向进行限定,导致发动机盖锁扣安装孔与上弯梁锁体安装孔孔位不对中,总装安装零件后,发动机盖Y向尺寸将会受到拉扯移位,导致左右翼子板与发动机盖间隙一致性的问题。

2.控制方法制定

根据问题车表现,梳理出Y向尺寸不受控是导致左右翼子板与发盖间隙一致性问题之后,我们开始制定控制Y向尺寸的策略。

首先,我们采用了直接控制发动机盖铰链三坐标完全符合名义值的方法,然而该方法的弊端在于:零件焊接过程中无法完全保证其处于名义值,另外保证名义值的方法需要控制多个零件尺寸同时处于名义值,完成难度较大。因此,我们根据总装车间的装配工艺,让车身车间能够保证发动机盖锁扣安装孔与上弯梁锁体安装孔位对中,对上弯梁的安装孔位进行数据采集,根据数据制作调整辅具见图2,上弯梁锁体安装孔与发动机盖锁扣安装孔使用双头销进行连接,同时使用上弯梁对称孔位对调整辅具进行定位,保证锁体锁扣安装孔位的Y向尺寸稳定。这个方法的优点在于我们可以不对上弯梁和发动机盖铰链进行过于精确的尺寸控制,只要控制发动机盖与上弯梁的相对位置保持稳定不变,另外再对左右翼子板进行适当的微调整,即可以保证翼子板与发动机盖的间隙一致性。


图2  发动机盖居中调整辅具

3.控制方法效果验证

工具制作完成之后,使用该工具制造一批次白车身,并跟踪该批车辆到总装安装总装件之后的状态。根据验证车数据,分析发现该批次验证车的左右翼子板与发动机罩间隙一致性表现较采用工具前的数据而言有长足的改进,左右间隙平行度由使用前的2~4 mm降低到1~2 mm,可以保证两侧间隙值差异小于2 mm。

经验证,采取以上弯梁锁扣安装孔作为定位孔,然后制作三角架,定位发盖锁体安装孔Y向尺寸,保证发动机盖孔与上弯梁孔位对齐性的方法,可以有效改善汽车前脸左右翼子板与发动机罩间隙一致性的问题。


结束语

汽车前脸尺寸配合在整个汽车静态感知质量中占很大比重,除了是汽车留给消费者的第一印象之外,它本身安装配合的零件数也是一个很重要的原因。在目前制造精度本身存在一定问题的前提下,做好各个单一零件的尺寸控制不一定能解决问题的情况下,我们要更多地通过制作工具对各个零件进行限位控制。而作为汽车前脸中最大的部件——发动机罩而言,其他零部件几乎都是以它为基准进行装配调整的,故此,前脸尺寸控制的重点就在于控制发动机罩在白车身的相对位置,做好了发动机罩的控制,其余零部件就可以根据发动机罩的位置进行公差分摊,保证尺寸合格率及前脸美观度。 


收藏
赞一下
0