田克平，胡　敏，單永飛，陸辰一

（1.泛亞汽車技術中心有限公司，上海201201；2.上海大通汽車有限公司，上海200438）

Tian Keping1，Hu Min1，Shan Yongfei1，Lu Chenyi2

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寬體輕型客車尺寸匹配難點及對策

田克平1，胡敏1，單永飛1，陸辰一2

（1.泛亞汽車技術中心有限公司，上海201201；2.上海大通汽車有限公司，上海200438）

Tian Keping1，Hu Min1，Shan Yongfei1，Lu Chenyi2

摘要：承載式車身輕型寬體客車的尺寸匹配相比乘用車有很大的差異，這種車身結構尺寸大、種類多，尺寸匹配很難控制。文中通過分析這類車身特點，對多方面的難點進行詳細剖析，并介紹了相應對策。

關鍵詞：寬體輕型客車；尺寸匹配；尺寸控制；承載式車身

0　引　言

汽車整車廠是一個總成模塊裝配廠，車身是唯一內(nèi)部制造的大總成。車身是整車的基礎，尺寸是基礎的保證，直接影響到風噪、密封、美觀和裝配等[1]。尺寸匹配[2]是保證車身尺寸的重點工作。

隨著寬體輕型客車（以下簡稱寬體輕客）不斷進步，越來越向高性能、精細化方向發(fā)展，尺寸要求越來越高。承載式車身的寬體輕型客車有乘用車相似的車身特點：零件多、工序長、工藝復雜以及尺寸控制難度大。相比乘用車，車身更大，變化更繁，零件更多，門蓋變化更復雜，生產(chǎn)批量更小，因此，尺寸匹配和控制難度更大。如何針對這些特點，有效化解這些難題，既要有豐富的尺寸控制經(jīng)驗，又要充分掌握其背后的原因。文中以寬體輕型客車SVxx為例，結合乘用車特點，從5個方面一一進行剖解。

1　車型變化多，投入精力大

寬體輕客平臺少，同平臺車型變化多。車型變化主要有3個方面：軸距、頂高、移門數(shù)量。包括：長、短軸，高、中、低頂，單側、雙側、無移門。基本組合有18種車型，圖1為SVxx4種基本車型。另外，座椅的不同布置導致地板的變化，右舵車前圍板不同，車型更多。這些車型獨立制造，而大量零件共用，相互影響，必須綜合考慮，投入精力大。由于車型多，同一時間開發(fā)的車型有限，時間跨度大，也給尺寸匹配增加了工作量和難度。

乘用車，同車型最多3種：轎車、旅行車和兩廂車。差異僅在后部，關聯(lián)零件少，相互影響少。另外，乘用車開發(fā)相對獨立，一次1個車型，開發(fā)間隔明顯，一般3個月以上，生產(chǎn)啟動對尺寸匹配的壓力小。

對策：規(guī)劃減少車型種類，控制一次投產(chǎn)上市車型品種。

產(chǎn)品規(guī)劃時，采用大數(shù)據(jù)分析對目標客戶分類，規(guī)劃車型。適當減少品種，既降低開發(fā)成本，也降低了尺寸匹配的工作，更好地保證質量，獲得客戶滿意。

投產(chǎn)時，選取1、2種產(chǎn)量大的車型，以此為基礎實施尺寸匹配，改進零件，調整工裝，提升質量，完成試生產(chǎn)。待尺寸穩(wěn)定后，分批推出后續(xù)車型。避免大量車型同步上市帶來精力分散，問題不清，原因不明導致的尺寸不穩(wěn)定風險。

圖1　SVxx4種基本車型

2　拼接零件多，匹配復雜

寬體輕客車身尺寸大、車型變化多，零件數(shù)量增加，另外各車型產(chǎn)量小，為了成本控制、減少模具，總成靠拼接實現(xiàn)，因此車身分塊多、零件數(shù)量增加。如側圍，以短軸低頂為基礎，用高低向擴展板、前后向延伸板等，派生出長短、高低不同的總成，拼裝長、短軸，高、中、低車身。圖2為SVxx側圍結構示意，零件間的拼接，直接影響外觀和匹配尺寸，增加匹配和控制復雜性。

圖2　SVxx側圍外板分塊示意

匹配零件多，增加了下述3個方面的工作。

2.1零件數(shù)量多，匹配區(qū)域多

以SVxx側圍為例，側圍由很多零件拼接，增加了拼縫和門框的尺寸難度。如外板由5～8塊零件組成，增加了10項間隙、平整度的匹配要求。

乘用車一般為整體側圍，不存在類似零件間的匹配關系。

2.2匹配關系復雜，難度大

各種車型的零件組合，同一個零件在同一區(qū)域需要與幾個不同的零件匹配，必須兼顧。零件的修改難度更高，圖3為SVxx不同車型的D柱上外板，其與后側圍外板的拼接結構。同一后側圍外板的上部與低頂、中頂、高頂?shù)腄柱上外板匹配，必須同時考慮3個零件尺寸，修改難度大。

圖3　SVxx不同車型的D柱上外板

乘用車通常一個零件同一區(qū)域與一個零件匹配，發(fā)生問題時調整和修改只需考慮單一要求。

2.3工裝復雜，調整難度大

在寬體輕客中同一套工裝切換生產(chǎn)不同總成，但各總成的尺寸偏差不盡相同，調整基準或夾頭可能相互影響，因此調整工裝麻煩。如SVxx中同一總拼工裝拼裝的后門框Y向尺寸，高、中、低3種車型不同，中頂尺寸在公差內(nèi)，而高頂和低頂都偏大。

乘用車一般一套工裝生產(chǎn)一種車型，只影響一種總成的尺寸，發(fā)生問題通過調整工裝可以解決。

對策1：減少零件分塊，減少拼接結構

零件分塊有利于產(chǎn)品的柔性和模具成本的控制，但過細的分塊對制造尺寸和表面質量控制都不利，會增加制造成本和質量成本。產(chǎn)品設計時，應在前期模具成本和后期制造成本上綜合平衡，合理分塊。

對策2：工裝基準采用墊片（Shim）結構

基準帶墊片的焊接工裝，方便調節(jié)，可以快速改進局部尺寸，適合車身多樣的寬體輕客。從實際經(jīng)驗看，品種多、工裝共用的側圍特別適合帶墊片工裝，對改善各種車型的局部尺寸非常有效。

對策3：嚴格控制工裝尺寸

寬體輕客外板零件軟、拼接多、匹配面差由工裝決定，因此工裝必須嚴格標定，控制精度。

3　門蓋結構復雜，匹配調整難度大

汽車中，滑移門和后背門制造難度最大，這些區(qū)域集中了尺寸匹配、關閉力、密封和異響等要求，這些方面寬體輕客比乘用車更復雜。

3.1寬體輕客的滑移門組合多

不同車型，移門有高、中、低，有單側、雙側。同一移門需要與不同的側圍匹配，控制困難。如SVxx項目，同一個寬移門需要同時與高頂和中頂?shù)拈L軸車身匹配，2種車型的門框偏差不同，匹配調整過程很長。

3.2寬體輕客的尾門有對開式和掀背式兩種

對開式尾門，如圖4所示。左右門與側圍，中間門與門增加了匹配。另外，一邊門的調整會影響另一邊門的匹配。除了匹配，密封和開關力是一對矛盾，尺寸控制范圍很小。對開后門種類多，不同高度的門，鉸鏈位置相同，但匹配和功能的影響卻不同，通過調整鉸鏈位置的尺寸來改進質量很不容易。

3.3寬體輕客的門尺寸大，剛性差，控制困難

另外，調整安裝點尺寸對結果的影響也不一定能達到預期效果。

圖4　SVxx后門結構示意

乘用車的滑移門和掀背式門尺寸較小，剛性好，匹配單一，有問題時尺寸改進和調整容易。主要對策有2種。

對策1：避開滑移門設計

滑移門制造難度大，控制不好不僅有匹配問題，而且關緊力、密封都會受到影響，客戶抱怨多，售后成本高。因此必須充分評估自身設計和制造能力，沒把握就避開滑移門。很多公司的輕客車已經(jīng)沒有滑移門，雖然犧牲了顧客上下車的舒適度，失去了部分潛在的客戶，但質量可以有效控制，客戶更加穩(wěn)定。

對策2：加大門的剛度

增加剛度，有利于控制尺寸穩(wěn)定，也有利于改善調整效果。

4　車身尺寸大，穩(wěn)定性難控制

寬體輕客的車身高，內(nèi)部無支撐，剛性差，尺寸不穩(wěn)。最高可達2m的車身，只有上下連接，整個車身是個巨大的四邊形車廂，尺寸很容易扭曲。集中在后門框，很容易變成平行四邊形，影響與門的匹配和功能。

乘用車的二廂車比三廂車尺寸更難控制，但高度和寬度較小，比寬體輕客穩(wěn)定。

對策1：設計上加強車身剛性，穩(wěn)定車身

設計時，結合寬體輕客高而大的特點，做好CAE分析，增加加強件以加固車身。圖5為SVxx增補加強板示意，加強側圍上、下聯(lián)接處的強度，如下部B、C、D柱與地板連接處和上部與頂蓋橫梁連接，避免車身太“軟”扭曲，穩(wěn)定尺寸。

圖5　SVxx增補加強板示意

對策2：識別功能尺寸[3]，重點控制

功能尺寸比主基準下的尺寸對裝配和匹配要求更加直接，如底盤安裝尺寸，門框匹配尺寸等。在尺寸開發(fā)時，識別功能尺寸，在圖紙上落實，有利于后期控制。同時規(guī)劃測量系統(tǒng)，落實過程控制。

對策3：制造上設計整形工具，必要時整形車身

針對后門框容易發(fā)生偏斜問題，設計快速檢查樣架和整形工具。先用檢查樣架在線檢查，發(fā)現(xiàn)超差，實施整形，保證尺寸一致性，如圖6所示。

圖6　SVxx后門框測量樣架

5　小批量多品種，問題跟蹤困難

寬體輕客生產(chǎn)批量小，同種車生產(chǎn)間隔時間長，尺寸跟蹤困難。改進尺寸質量需要數(shù)據(jù)的積累，寬體輕客品種多、單品種數(shù)量小，每天生產(chǎn)某單一車型量很小，采集數(shù)據(jù)少，對分析問題、查找原因進而改進質量不利。例如在SVxx生產(chǎn)中有一個低頂尺寸問題需要解決，在接下來的4周都沒有生產(chǎn)，無法得到進一步狀態(tài)數(shù)據(jù)，問題無法落實。等到4周后造車時，這個問題又沒有了。其實，這么長的時間間隔，中間很多影響因素發(fā)生了變化，加上共用工裝，變化更多，狀態(tài)不可能與先前的一樣，對有效分析問題，找到對策和方案都不利，使質量改進的周期拖得很長。

乘用車的車型少，產(chǎn)量大，有大量數(shù)據(jù)支持分析問題，特別是采用在線測量后，改進的措施可以即時反饋，有效解決。

對策：合理安排生產(chǎn)

為保證有效解決問題，控制尺寸，在滿足市場需求上，集中安排同類車型的生產(chǎn)。有了足夠的車輛，滿足數(shù)據(jù)積累、狀態(tài)跟蹤和有效分析尺寸需要，以采取對策、反饋結果和穩(wěn)定質量。

6　結束語

寬體輕型客車的尺寸匹配比乘用車復雜、困難，需要從產(chǎn)品規(guī)劃開始充分認識，在產(chǎn)品設計、工藝開發(fā)和工裝設計中分析、考慮其特點，前期做好同步工程，平衡好成本、進度和質量，落實項目規(guī)劃。在實施階段，從基礎著手，關注每一個零件質量，落實每一套工裝狀況，評估每一步工序能力，跟蹤每一組數(shù)據(jù)分析，嚴格監(jiān)控。只有這樣才能真正把寬體輕型客車尺寸匹配做精做好，保證生產(chǎn)階段尺寸穩(wěn)定和整車質量。

參考文獻

[1]胡敏.轎車車身尺寸工程概述[J].上海汽車，2002（7）：15-18.

[2]季進青.基于MC（Matching）的車身偏差問題解決方法研究[J].北京汽車，2012（6）：27-30.

[3]曾賀，胡敏，金隼.轎車車身功能尺寸系統(tǒng)優(yōu)化設計及應用研究[J].汽車與配件，2010（37）：16-18.

收稿日期：2015?10?16

文章編號：1002-4581（2016）01-0018-04

中圖分類號：U463.82+2

文獻標志碼：A

DOI：10.14175/j.issn.1002-4581.2016.01.005