李澤誠

【關(guān)鍵詞】汽車車身;供應(yīng)鏈;質(zhì)量管理

【中圖分類號】F274;F426.471【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1674-0688（2021）09-0174-03

0 引言

汽車是一種滿足人體工程學(xué)、空氣動力學(xué)、審美藝術(shù)的，由動力驅(qū)動，具有4個或4個以上車輪的非軌道承載的車輛。車身是汽車上承載人的容器，對此要求車身整體結(jié)構(gòu)具有良好的舒適性和安全性。同時，車身是包容整個汽車的殼體，能夠最直觀地反映汽車外觀造型形象的特點(diǎn)，因此車身設(shè)計時應(yīng)注重外形造型，以滿足人們對外形的審美要求。汽車車身的制造是受零部件的工藝、尺寸、焊接質(zhì)量等多因素影響的過程，不同的零部件問題都會直接影響整車的外觀、裝配和整車性能。對此，本文統(tǒng)計了A公司某年度的汽車車身零部件質(zhì)量問題數(shù)據(jù)，并對前位問題加以分析，探討汽車車身零部件的質(zhì)量管理思路及在設(shè)計、制造、工藝等方面提出具體的控制方法。

1 車身零部件的構(gòu)成和質(zhì)量現(xiàn)狀分析

1.1 車身零部件的構(gòu)成和影響

車身是由多種尺寸精度高、形狀各異、曲面復(fù)雜的零部件拼焊組合而成的整體框架結(jié)構(gòu)。整體框架可拆分為前艙、前地板、后地板、行李廂蓋、前后側(cè)門、發(fā)動機(jī)罩、側(cè)圍、頂蓋。由于各零部件的沖壓工藝和焊接工藝影響，因此多個制造環(huán)節(jié)工藝質(zhì)量控制的不穩(wěn)定帶來了車身尺寸控制的不穩(wěn)定，繼而出現(xiàn)各種汽車車身質(zhì)量問題，整車表現(xiàn)為異響、外觀問題、功能異常、裝配擋孔。

1.2 車身零部件的質(zhì)量現(xiàn)狀

本文統(tǒng)計A公司某年度的造車質(zhì)量問題數(shù)據(jù)，各部位零部件問題統(tǒng)計數(shù)據(jù)見表1，零部件的問題類型統(tǒng)計數(shù)據(jù)見表2。

（1）問題前三部位為側(cè)圍內(nèi)框、前車體及側(cè)門。

（2）問題類型中，尺寸問題占首位，其次是鈑金外觀凹凸/變形/劃傷，脫漏焊/焊接異常、零件錯漏/漏工序問題。

（3）從零件面積來看，加油口雖小，但涉及質(zhì)量問題的零件達(dá)20個，占比為4%。

1.2.1 車身零部件的尺寸偏差影響

車身零部件的尺寸精度發(fā)生偏差將會直接影響整車的功能和制造質(zhì)量[1]。只有車身零部件的尺寸在標(biāo)準(zhǔn)公差范圍內(nèi)，才能保證整車的零部件能正常裝配到車身上，尺寸超出標(biāo)準(zhǔn)公差，零部件搭接時會直接或間接影響整車的強(qiáng)度和外觀質(zhì)量。通常車身零部件的尺寸不合，引起車身裝配孔擋孔、孔偏，以及鈑金錯位裝配不上、鈑金離空等問題。當(dāng)制造車間出現(xiàn)此類零部件尺寸問題時，需要在線擴(kuò)孔返修，嚴(yán)重時甚至要停線返修每一臺車，員工抱怨大，還要聯(lián)系供應(yīng)商進(jìn)行退貨、換貨，重新上線裝配驗(yàn)證，造成不必要的浪費(fèi)，影響生產(chǎn)節(jié)拍，加大制造成本壓力。

1.2.2 車身零部件的外觀變形影響

車身零部件的外形是否滿足設(shè)計技術(shù)規(guī)范，決定了車身的外形能否給人們帶來審美享受。汽車焊接時一般不允許有較大的變形量，所以在試生產(chǎn)焊接夾具調(diào)試階段和正常大批量生產(chǎn)時都應(yīng)盡量減少和避免零部件發(fā)生變形。零部件的支架變形最常見，因?yàn)橹Ъ茌^軟且支架往往在零部件的最外側(cè)，所以容易發(fā)生磕碰。支架變形往往影響對手件的裝配，支架較軟、變形量不大的情況下，可以通過返修裝車上線，但是變形嚴(yán)重?zé)o法返修時會導(dǎo)致整車報廢。支架變形導(dǎo)致整車報廢的成本是極大的。

1.2.3 車身零部件的錯漏脫焊影響

車身零部件的錯漏焊問題，直接影響整車強(qiáng)度，脫焊更會導(dǎo)致安全性能無法滿足，嚴(yán)重影響駕乘人員生命安全。車身零部件的點(diǎn)焊是一個多變量耦合、高度非線性和多種隨機(jī)不確定因素的過程，焊點(diǎn)的熔核處于封閉狀態(tài)，根本無法直接觀測，并且形成過程時間非常短，焊點(diǎn)內(nèi)部特征信息識別困難，只能通過焊后進(jìn)行完全破壞性試驗(yàn)或是焊接過程中反映的外部特征信息間接檢測焊點(diǎn)質(zhì)量[2]。焊點(diǎn)通常區(qū)分為關(guān)鍵焊點(diǎn)和普通焊點(diǎn)，關(guān)鍵焊點(diǎn)的要求為100%合格，與整車安全性能緊密聯(lián)系。針對不涉及整車安全、密封性能的一般錯漏脫焊問題，可以使用鉆孔塞焊的方式返修，僅影響生產(chǎn)節(jié)奏和產(chǎn)生少量的成本。但涉及關(guān)鍵焊點(diǎn)時會影響安全性能，無法返修時整車報廢，損失大。

2 車身零部件在設(shè)計、工藝、制造過程的控制方法

針對問題的原因進(jìn)行分類統(tǒng)計（見表3），從設(shè)計、工藝、制造過程三個大方向進(jìn)行思考及分析，提出以下控制方法。

2.1 有效識別汽車車身零部件設(shè)計階段缺陷并優(yōu)化設(shè)計

在進(jìn)行車身的設(shè)計工作時，不僅要考慮其自身的質(zhì)量狀況，還需考慮其實(shí)際生產(chǎn)情況，必須滿足后期大批量生產(chǎn)的要求。因此，在設(shè)計時就要考慮車身零部件整套模具、夾具、檢具的穩(wěn)定性問題。任何一個小的設(shè)計問題未關(guān)閉，在大批量生產(chǎn)后，都會演變成無法穩(wěn)定控制質(zhì)量的重要因素。眾所周知，車身主要起到一個骨架殼體的作用，后期工作中還需添加各種設(shè)計變更，所以對其提出了較高的要求。第一，定位策略要穩(wěn)定，保障各種零件在焊接夾具上能夠定位穩(wěn)定，定位孔之間的距離不能過近，避免零件發(fā)生擺動或者變形。第二，考慮合理的焊接空間，注意焊槍與零件之間避讓，否則零件在焊接過程容易發(fā)生干涉導(dǎo)致變形。第三，注意統(tǒng)一零部件的基準(zhǔn)一致性，通過先保證其定位具有一定的精度保障零部件的加工精度，即零部件的全部工序應(yīng)遵循定位基準(zhǔn)單一化原則[3]。第四，零部件的焊接夾具設(shè)計需要滿足人體工程學(xué)，操作人員需要長期機(jī)械式操作，不舒適的焊接姿態(tài)必會導(dǎo)致焊接出來的尺寸不穩(wěn)定。第五，零部件結(jié)構(gòu)都要細(xì)分至單件做CAE分析，對前期識別沖壓易變形回彈、易開裂起皺部位的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。

2.2 規(guī)范汽車車身零部件制造工藝

零部件的焊接工藝，既要滿足生產(chǎn)效率和焊接質(zhì)量，又要滿足“人、機(jī)、料、法、環(huán)”等各方面的合理性。一般的焊接工藝包括焊接規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書、零部件名稱和圖號、焊槍、夾具及操作人員等，各個環(huán)節(jié)協(xié)同影響零部件的最終質(zhì)量。

車身零部件大部分都是采用低碳鋼薄板和鍍鋅鋼板，不需要采用特殊的設(shè)備和工藝即可獲得較好的焊接性能和質(zhì)量。為了控制焊接變形，零部件一般采用電阻點(diǎn)焊，最好采用機(jī)器人焊接設(shè)備進(jìn)行焊接，不僅能使焊點(diǎn)均勻，點(diǎn)焊過程穩(wěn)定，還能最大限度地減少零部件焊接變形量。

零部件生產(chǎn)必須制定明確合理的焊接工藝文件，常見的錯漏焊原因是生產(chǎn)過程中排產(chǎn)計劃變動，不同崗位員工臨時柔性生產(chǎn)，沒有嚴(yán)格執(zhí)行工藝文件的要求導(dǎo)致錯漏焊?？赏ㄟ^在焊槍上增加焊點(diǎn)計數(shù)功能，按工藝規(guī)定的焊點(diǎn)數(shù)量設(shè)置，計數(shù)不對就鎖槍排查，杜絕漏焊。

2.3 在汽車車身零部件制造過程中提升質(zhì)量穩(wěn)定性

2.3.1 設(shè)備管理對零部件質(zhì)量的影響

車身所有零部件都是由單件定位在焊裝夾具上，由機(jī)器人或操作員工用焊槍焊接而成。零部件焊接夾具的定位基準(zhǔn)、壓緊塊及其他組件在使用一段時間之后會產(chǎn)生不同程度的磨損，從而造成定位誤差加大。在日常使用過程中，零部件的焊接夾具還會產(chǎn)生定位基準(zhǔn)和壓緊塊的松動、脫落、斷裂等問題。

通過定期檢查和維護(hù)夾具，定期檢測焊接夾具定位基準(zhǔn)，及時更換或調(diào)整損壞或磨損量較大的夾具組件，達(dá)到零部件焊接質(zhì)量及尺寸的控制。

2.3.2 過程控制對零部件質(zhì)量的影響

質(zhì)量控制的核心就是過程工序控制，零部件焊接過程需要合理地安排每一個工序，對每一個工序都要嚴(yán)格監(jiān)控。在零部件的焊接過程中，要加強(qiáng)過程工藝管理，提高工藝技術(shù)人員的水平，編制規(guī)范合理的工藝文件;操作員工要執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化操作，嚴(yán)格按照規(guī)范的工藝文件操作;同時，規(guī)定工序的質(zhì)量控制點(diǎn)，加強(qiáng)工序間的檢驗(yàn)，工段自檢保證其工序質(zhì)量，進(jìn)而得到高質(zhì)量的零部件。

此外，可以建立專項提升行動，從焊接、沖壓、尺寸三大環(huán)節(jié)的過程監(jiān)控改善零部件質(zhì)量問題，提升員工的質(zhì)量意識和管理水平，從而提升整體質(zhì)量。

焊接專項：月度焊接參數(shù)審核、每日焊接狀態(tài)評審、電極頭狀態(tài)審核;制定焊接參數(shù)審核表，每月抽檢并記錄焊接參數(shù)實(shí)際輸出值。制定焊點(diǎn)檢查文件，員工每日抽查零件所有焊點(diǎn)數(shù)量、質(zhì)量。制作電極頭尺寸卡板，每日抽查電極頭尺寸狀態(tài)。

沖壓專項：切邊毛刺攻關(guān)、沖壓開裂風(fēng)險點(diǎn)識別、沖壓防銹質(zhì)量優(yōu)化;首末件檢查制度，可以杜絕切邊毛刺、開裂的流傳。庫房發(fā)貨區(qū)增加頂棚防雨裝置，防止生銹。

尺寸專項：尺寸行動中心建立、焊接工裝穩(wěn)定性監(jiān)控活動、尺寸監(jiān)控系統(tǒng)搭建;通過軟件檢測零件尺寸數(shù)據(jù)，超過預(yù)警值則報警，搭建尺寸監(jiān)控系統(tǒng)。制定工裝維護(hù)規(guī)則，建立月度回顧機(jī)制，監(jiān)控完成率、關(guān)閉率等指標(biāo)，達(dá)到穩(wěn)定控制的效果。

3 結(jié)論

車身作為汽車的基本骨架，影響汽車各方面性能。車身零部件的質(zhì)量問題給汽車制造企業(yè)帶來重大損失，同時不利于汽車供應(yīng)鏈的健康發(fā)展。零部件的尺寸不合、錯漏脫焊及外觀變形問題，不僅使零件報廢頻率增加，更使汽車制造成本成倍地增加。本文針對影響車身零部件質(zhì)量的部分因素展開了研究，并結(jié)合研究的結(jié)果提出了相關(guān)控制方法，希望能夠?yàn)槿蘸筌嚿砹悴考|(zhì)量保障提供幫助，助力汽車行業(yè)發(fā)展，為人們的生活創(chuàng)造更大的價值。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]蔣解清.白車身焊接質(zhì)量控制研究[D].長沙：湖南大學(xué)，2012.

[2]堯永春，胡偉敏，唐高中，等.汽車白車身電阻點(diǎn)焊質(zhì)量檢測關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用[J].焊接技術(shù)，2016（12）：78-81.

[3]佟靜.RPS理論在車門上的應(yīng)用[D].長春：吉林大學(xué)，2003.