申小敏，楊 娟

（上汽通用五菱汽車(chē)股份有限公司，廣西柳州545007）

某車(chē)型前保險(xiǎn)杠與翼子板面差匹配問(wèn)題研究

申小敏，楊 娟

（上汽通用五菱汽車(chē)股份有限公司，廣西柳州545007）

針對(duì)某車(chē)型前保險(xiǎn)杠與翼子板面差匹配差問(wèn)題，通過(guò)詳細(xì)分析，找出了導(dǎo)致該問(wèn)題的原因，并制定相應(yīng)的解決措施。樣件的試裝結(jié)果說(shuō)明這些解決措施是有效的，有效地解決了前保險(xiǎn)杠與翼子板面差匹配差的問(wèn)題。

汽車(chē)；前保險(xiǎn)杠；翼子板；支架；面差

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車(chē)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)也日趨激烈，人們?cè)谄?chē)的選擇上眼光也越來(lái)越挑剔，更多的關(guān)注外飾件的細(xì)節(jié)匹配和美觀性。企業(yè)為了在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)下得以長(zhǎng)久的生存，就必須要滿足客戶實(shí)際需求，并提高汽車(chē)外飾件的品質(zhì)。前保險(xiǎn)杠是整個(gè)汽車(chē)造型的亮點(diǎn)，其與車(chē)身匹配的好壞則體現(xiàn)整個(gè)外飾件的品質(zhì)高低，所以本文主要是從某車(chē)型前保險(xiǎn)杠與翼子板的面差匹配上研究，找到原因并驗(yàn)證解決措施，提高汽車(chē)品質(zhì)。

1 問(wèn)題描述

前保險(xiǎn)杠與翼子板面差匹配不合格問(wèn)題，主要是車(chē)輛下線檢測(cè)，下線后車(chē)輛返修需約45 min，拆裝過(guò)程中導(dǎo)致前保連接支架定位銷(xiāo)斷裂報(bào)廢，嚴(yán)重影響合格率與公司生產(chǎn)效率。問(wèn)題發(fā)生區(qū)域如下圖1所示。

圖1 前保險(xiǎn)杠與翼子板面差匹配區(qū)域

2 問(wèn)題原因分析

2.1 安裝支架的鈑金孔位置偏差

檢查故障車(chē)發(fā)現(xiàn)，翼子板和車(chē)身存在擋孔和偏孔現(xiàn)象，如圖2所示，擋孔和偏孔強(qiáng)打?qū)е轮Ъ苎b配偏離設(shè)計(jì)方向，支架與翼子板間隙超差，引起前保與翼子板面差不合。

圖2 翼子板與車(chē)身?yè)蹩?、偏孔故障圖

車(chē)身鈑金孔實(shí)測(cè)值與標(biāo)準(zhǔn)值偏差應(yīng)該在±1.5 mm之內(nèi)，但是通過(guò)對(duì)車(chē)身鈑金孔上三坐標(biāo)檢測(cè)（抽檢5個(gè)批次，每批次2臺(tái)），結(jié)果顯示支架螺栓安裝孔的位置度超差較大，超差率達(dá)80%，如圖3折線圖所示，支架安裝孔偏差，導(dǎo)致支架安裝之后與翼子板的間隙偏離設(shè)計(jì)值，支架是前保與翼子板匹配的關(guān)鍵零件，所以進(jìn)一步影響了前保與翼子板的面差匹配。

圖3 車(chē)身安裝點(diǎn)三坐標(biāo)波動(dòng)圖

2.2 支架卡腳變形

當(dāng)拆開(kāi)前保之后，測(cè)量支架卡腳與翼子板的間隙，得出的結(jié)果都與設(shè)計(jì)值不符，后來(lái)用檢具核查支架卡腳的面輪廓度（卡腳面輪廓度公差是±0.25），得出的結(jié)果如表1所列。

表1 支架卡腳面輪廓度測(cè)量結(jié)果

由表1可以知，前保支架卡腳變形，均往后倒，導(dǎo)致前保翻邊與卡腳的卡接量變小，進(jìn)而導(dǎo)致前保支架卡不住前保翻邊，導(dǎo)致前保外表面往Y向翹起，凸出翼子板外表面，保險(xiǎn)杠與翼子板表面出現(xiàn)高度差。

前保支架卡腳變形的原因有以下幾種，下面對(duì)造成的原因一一分析，找出主要原因：

（1）材料

前保支架為了輕量化，以塑代鋼，選擇POM（聚甲醛），與以往車(chē)型一致，POM的熱變形溫度高達(dá)105℃，且各項(xiàng)性能指標(biāo)實(shí)驗(yàn)結(jié)果都符合材料實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，所以排除材料因素。

（2）模具和注塑工藝

冷卻是影響支架變形的關(guān)鍵因素之一，影響冷卻的因素又包括模具水路的設(shè)計(jì)和注塑工藝（冷卻速度和冷卻時(shí)間）。一方面，由于受支架結(jié)構(gòu)深度和卡腳位置空間的影響，模具上水路基本只能從零件周圈和表面穿過(guò)，無(wú)法接近卡腳位置，導(dǎo)致卡腳位置模具溫度過(guò)高，引起卡腳收縮變形。另一方面，注塑過(guò)程中，冷卻速度慢，冷卻時(shí)間短，也會(huì)引起零件收縮嚴(yán)重。

（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

第一，為了保證支架的整體強(qiáng)度，產(chǎn)品上設(shè)計(jì)了很多筋條支撐，但是又同時(shí)為了保證輕量化，筋條的厚度只有1.0 mm，主體壁厚2.5 mm，所有加強(qiáng)筋根本沒(méi)有起到加強(qiáng)的作用。

第二，卡腳背部缺少支撐筋，之前是考慮到在前保拍打裝配時(shí)，卡腳變形容易，不會(huì)出現(xiàn)前保難裝問(wèn)題，結(jié)果現(xiàn)在注塑出來(lái)，支架卡腳都往后面倒。如圖4所示。

圖4 某車(chē)型前保支架卡腳

綜上分析得出，產(chǎn)品的冷卻不足和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是導(dǎo)致支架變形的主要原因。

2.3 保險(xiǎn)杠翻邊強(qiáng)度不足

從故障車(chē)上看，保險(xiǎn)杠與翼子板匹配翻邊外凸，支架拉不住前保翻邊，拆卸保險(xiǎn)杠之后發(fā)現(xiàn)，保險(xiǎn)杠翻邊外翻變形，根部拉白，使得保險(xiǎn)杠翻邊斷裂風(fēng)險(xiǎn)很高，因此得出保險(xiǎn)杠翻邊強(qiáng)度弱。經(jīng)過(guò)分析，得出以下兩種是影響翻邊強(qiáng)度的因素：

（1）材料

前保險(xiǎn)杠的材料選擇薄壁PP-T20，與以往車(chē)型一致，各項(xiàng)性能指標(biāo)都符合實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，因此排除了材料因素。

（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

檢查前保翻邊數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，翻邊根部厚度只有0.8 mm，實(shí)測(cè)只有0.7 mm左右，所以在裝配拍打時(shí)，前保翻邊強(qiáng)度弱，根部易出現(xiàn)發(fā)白變形的問(wèn)題，造成無(wú)法與支架勾緊。如圖5所示。

圖5 某車(chē)型保險(xiǎn)杠翻邊

3 解決措施

3.1 安裝支架的鈑金孔位置精度改進(jìn)

針對(duì)支架安裝孔位置偏差波動(dòng)大的問(wèn)題，采用焊接工裝對(duì)翼子板下安裝支架進(jìn)行焊接定位，減小支架安裝孔的焊接誤差，將誤差控制在±1.5mm之內(nèi)。

3.2 控制支架卡腳變形

（1）優(yōu)化模具水路和注塑工藝

一方面，在支架結(jié)構(gòu)比較深的位置和卡腳部位，模具上優(yōu)先考慮設(shè)計(jì)水井，如果在這些位置無(wú)法設(shè)計(jì)水井，則考慮采用鈹銅鑲件，鈹銅散熱性能好，可以使零件表面的溫度盡可能快地散發(fā)出去。另一方面，在注塑過(guò)程中，增加冷卻速度和冷卻時(shí)間，減小支架在注塑過(guò)程中的變形。

（2）優(yōu)化支架結(jié)構(gòu)

一方面，把所有筋條的厚度由1.0 mm加厚到2.0 mm，增加筋條的強(qiáng)度，防止整個(gè)支架在寬度和長(zhǎng)度方向的收縮變形，如圖6所示；另一方面，在卡腳背面增加厚度為1.5 mm，高度為卡腳高度的2/3的三角筋，支撐卡腳，防止卡腳往后倒，且在卡腳根部倒圓角，防止應(yīng)力集中變形，如圖7所示。

圖6 某車(chē)型支架

圖7 某車(chē)型支架卡腳

3.3 增加保險(xiǎn)杠翻邊強(qiáng)度

從兩方面優(yōu)化翻邊結(jié)構(gòu)，增加其強(qiáng)度，一是，取消保險(xiǎn)杠翻邊根部減料槽，翻邊根部厚度由0.8mm增加到2.45 mm；二是在翻邊內(nèi)側(cè)根部增加厚度為0.78 mm，高度為3mm的三角加強(qiáng)筋，筋條間距11.6 mm，如圖8、圖9所示。這樣就可以保證在正常裝配時(shí)，只要拍打力度合適，保險(xiǎn)杠翻邊就不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)閺?qiáng)度弱導(dǎo)致根部發(fā)白，開(kāi)裂，進(jìn)而可以保證保險(xiǎn)杠與翼子板的面差匹配。

圖8 優(yōu)化后的保險(xiǎn)杠翻邊截面

圖9 優(yōu)化后的保險(xiǎn)杠翻邊

4 效果檢查

在上述方案實(shí)施之后，連續(xù)8周對(duì)車(chē)身支架安裝孔、支架以及前保進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)支架鈑金安裝孔已經(jīng)沒(méi)有擋孔、偏孔現(xiàn)象；支架上檢具尺寸合格率已經(jīng)達(dá)到95%，關(guān)鍵尺寸已經(jīng)100%合格；保險(xiǎn)杠翻邊已經(jīng)沒(méi)有根部發(fā)白、開(kāi)裂情況。最重要的是，下線檢測(cè)保險(xiǎn)杠與翼子板的面差幾本都在±0.5 mm設(shè)計(jì)公差范圍內(nèi)，不用下線返修，大大提高了生產(chǎn)效率。

5 結(jié)束語(yǔ)

文章通過(guò)對(duì)某車(chē)型保險(xiǎn)杠與翼子板面差匹配問(wèn)題進(jìn)行分析，找出了導(dǎo)致該問(wèn)題的三個(gè)原因，并制定了解決措施。經(jīng)過(guò)對(duì)解決措施進(jìn)行驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)該措施能很好解決了保險(xiǎn)杠與翼子板面差匹配的問(wèn)題。

保險(xiǎn)杠與翼子板面差匹配差問(wèn)題的關(guān)鍵因素為車(chē)身的制造精度和塑料件的變形，只要車(chē)身的焊接精度控制在±1.5 mm之內(nèi)，并且穩(wěn)定，問(wèn)題的合格率至少可以提高1/3.另外塑料件的變形，只要在設(shè)計(jì)前期采用相關(guān)分析軟件進(jìn)行變形分析，就可以在開(kāi)模前發(fā)現(xiàn)變形區(qū)域，針對(duì)變形位置優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)好壞是零件匹配是否合格的關(guān)鍵，從該問(wèn)題的解決，可以總結(jié)出以下對(duì)后續(xù)車(chē)型開(kāi)發(fā)有用的經(jīng)驗(yàn)：

（1）支架卡腳背面必須設(shè)計(jì)厚度為1.5 mm，高度為卡腳高度2/3的筋條，其他筋條厚度為2 mm，這樣可以很好的控制支架的收縮變形；

（2）保險(xiǎn)杠與翼子板匹配翻邊無(wú)需設(shè)計(jì)減料槽，根部厚度設(shè)計(jì)為2.45 mm，背面加筋，這樣大大增加了翻邊強(qiáng)度。

Research on Matching of Frontbumper and Fender Surface ofa Car

SHEN Xiao-min，YANG Juan
（SAIC GM Wuling Automobile Co.，Ltd.，Liuzhou Guangxi 545007，China）

In order to solve the problem of thematching difference between the front bumper and the wing plate of a certain type of vehicle，through the detailed analysis，the cause of the problem is found and the corresponding solutions are formulated.The test results show that these solutions are effective and can effectively solve the problem of poormatching between the front bumper and the wing plate.

automobile；front bumper；fender；bracket

U463

A

1672-545X（2017）04-0123-03 ?

2017-01-03

申小敏（1988-），女，陜西渭南人，本科，工程師，從事汽車(chē)外飾件技術(shù)研發(fā)工作；楊娟（1989-），女，河南信陽(yáng)人，本科，工程師，從事汽車(chē)外飾件技術(shù)研發(fā)工作。