宋昌銘、吳華芝、蘇世棟

(上汽通用五菱汽車股份有限公司，柳州 545007)

0 引言

新能源汽車市場近年呈現高速發(fā)展態(tài)勢，屬于本司長期重要的戰(zhàn)略增長點。為快速占領新能源市場，滿足客戶的需求，以客戶為中心，本司要求新能源汽車產品的品質更具競爭力。外觀間隙面差是評價汽車外觀精致感知非常重要的一項指標，如何保證實車最大程度地符合造型設計，成為汽車尺寸工程師考慮的重要問題[1]。

前臉匹配是整車外觀品質的主要載體。前保險杠和翼子板匹配要求能直觀反饋整車的品質，其安裝點涉及零件多、尺寸鏈復雜，匹配的難度也非常高。如果存在匹配問題，需根據現場實際間隙或面差匹配情況，找出除尺寸鏈鏈環(huán)之外的影響因素，如零件重力影響、定位有效性差、密封條或撐桿頂起以及電泳后變形等因素，統(tǒng)計分析這些因素，實驗驗證更改措施，最終找到解決問題的對策[1]。本文基于某新能源車型的前保與翼子板間存在V 形間隙問題，進行問題分析和改進，形成類似結構的尺寸控制方案。

1 問題描述

從2021年10月開始,本司某款新能源車型前保險杠與翼子板之間出現V 形間隙。檢查發(fā)現，上部間隙約1.00～2.00 mm，故障率約40%，左側略高于右側，不符合DTS（尺寸技術規(guī)范）定義的標準 F/A Gap（前后向間隙）：0.00～1.00 mm。該問題下線返修困難，影響一次下線合格率，也影響客戶滿意度（圖1）。

圖1 V 形間隙示意圖

前保險杠總成或其周邊件在生產制造、運輸和裝配等過程中出現問題,就可能對保險杠與翼子板的配合造成不良影響。所以當有問題發(fā)生時，不僅要從設計上找原因，也要從過程中尋找答案[2]。最終確定關鍵需求為某車型前保險杠與翼子板V 形間隙問題，據此展開問題分析和改進。

2 原因分析

根據總裝車間、車身車間多次數據收集，從人、機、料、法四個方面進行分析，對問題進行逐層分析，整理成魚骨圖。最終，一共找到4 個要素，逐一進行分析（圖2）。

圖2 魚骨圖分析

2.1 噴涂掛具

為減少掛具種類，降低成本，提高能效，本車型前保險杠掛具直接共用原有車型的前保險杠掛具。兩者前保險杠結構上部之間有局部差異，而掛點位置恰好在差異位置上。本車型前保險杠安裝在原有車型的掛具上，不能完全匹配，從而引起掛點處位置變形，而變形處為故障模式的上部位置。

前保險杠掛點位置翹曲，零件變形。實車裝配后，變形導致前保險杠凸起，與翼子板上部間隙偏大0.70～0.80 mm（圖3）。因此，噴涂掛具使用不適當是故障要因。

圖3 前保險杠掛點位置翹曲

2.2 前保險杠支架與翼子板X 向離空量

前保險杠支架與翼子板X 向（前后）離空量是前保險杠與翼子板產生間隙的主要影響因素之一。前保險杠支架與前保險杠本體的配合處需要在X 向上預留足夠的間隙，以免因累積公差導致前保險杠本體在裝配時被前保險杠支架卡住，在X 方向無法裝配到位，即前保險杠與翼子板的配合拉力過大。X 向離空量偏小，會導致前保險杠難以裝配；X 向離空量偏大，會導致前保險杠易松動產生間隙問題。

本車型數模理論X 向離空量為2.90 mm，故障車前保險杠支架X 向筋條到翼子板中上部約3.70 mm，則X 向離空量中上部約偏大0.80 mm（圖4）。X 向離空量中上部間隙偏大，與整車故障V 形間隙相對應，對問題不利。

圖4 X 向離空量的斷面

將故障車的前保險杠支架上整車檢具（TAC）檢驗，以確認支架X 向離空量是否滿足要求，結果離空量為3.00～3.10 mm，即前保險杠支架符合設計標準。因此故障車是在前保險杠裝配完成后才產生的X 向離空量偏大問題。前保險杠支架與翼子板X 向離空量偏大是故障要因。

2.3 前保險杠Z 向立柱安裝點尺寸偏低

前保險杠與白車身前部的裝配點為螺柱連接，前保險杠Z向（上、下）掛在螺柱上，X 向螺栓緊固。因此需要研究白車身CMM 三坐標數據，并且需要明確車身零件定位孔以及安裝孔尺寸是否出現誤差[3]。

前保險杠Z 向在立柱安裝點10L/10R，立柱定位孔為13L/13R，安裝點和定位孔的三坐標數據整體偏低約0.50 mm，即立柱偏低約0.50 mm。前保險杠Z 向偏低會拉大前保險杠與翼子板的X 向間隙，對問題不利（圖5）。

圖5 前保安裝點CMM 數據

前保險杠Z 向在立柱安裝點10L/10R 與白車身的螺栓，在Z向存在0.25 mm 的過定位、過約束。前保險杠Z 向活動量偏小會導致前保險杠與翼子板側面的X 向尺寸受限，無法減小前保險杠與翼子板間隙，對問題不利。因此前保險杠Z 向立柱安裝點尺寸偏低，是故障要因。

2.4 翼子板裝調前部偏高

翼子板Z 向安裝點直接決定翼子板在白車身上下的尺寸表現。通過白車身三坐標監(jiān)控翼子板的2 處Z 向安裝點，發(fā)現數據偏差較小，對前保險杠與翼子板間隙問題影響較小，即翼子板的白車身安裝點尺寸沒有問題，排除了車身安裝點影響。

將翼子板上檢具確認單件尺寸狀態(tài)，下角（與前門匹配下角）往-X（車頭方向）回彈約3.00～5.00 mm。放置定位銷糾正回彈影響后，下角X 向尺寸還偏小0.50 mm，即翼子板本身的下角尺寸偏小0.50 mm。

翼子板人工裝配完成后，進行白車身三坐標掃描確認翼子板裝配尺寸位置狀態(tài)，掃描數據顯示翼子板與前保險杠匹配的上部位置偏高1.60～1.70 mm，與故障位置數據吻合。

經調查，調整裝配時，為滿足翼子板下角與前門的X 向間隙（下角偏?。环矫鏁霈F人為抬高翼子板與前保匹配位置，導致翼子板前部偏高；另一方面翼子板下角本身尺寸偏小，會無形加劇抬高翼子板前端。兩者疊加會進一步加大翼子板與前保險杠上端的V 形間隙，對問題不利（圖6）。因此，翼子板裝調前部偏高是故障要因。

圖6 翼子板人工調整偏差

綜上所述，前保險杠掛具不匹配、前保險杠支架與翼子板X 向離空量偏大、前保險杠立柱Z 向安裝點偏低以及翼子板裝調前部偏高，這4 個要因使前保險杠的Z向安裝點不在一條線上，易產生應力，導致V 形間隙的產生。因此確認這4 個要因是導致故障問題的主要因素。

3 解決措施

3.1 改進噴涂掛具

在原有車型前保險杠掛具基礎上改造掛點1，掛齒下移至兩車型掛點位基本重合處，達到新舊車型共用（圖7）。通過改造掛具點位置，前保險杠變形問題改善明顯，變形位置符合檢具公差要求，滿足尺寸技術要求，達到解決零件變形問題的目的。

圖7 噴涂掛具改造

3.2 前保險杠支架加膠，保險杠孔位更改

通過驗證，前保險杠支架上部5 處筋條X 向加膠0.30 mm，既能滿足前保險杠易拍打裝配，支架根部不出現發(fā)白、開裂，又可減小支架與翼子板的X 向離空量，約束前保險杠X 向（圖8）。這能縮短前保險杠與翼子板X 向的間隙，即支架上部加膠能有效改善V 形間隙問題。

圖8 前保險杠支架加膠

前保險杠中部安裝孔與車身螺栓間隙通過改模具，由0.25 mm 放大至1.30 mm，減少過約束力，保證前保險杠Z 向活動量，避免卡滯而導致前保險杠X 向被限制，對問題不利。

綜上可知，前保險桿支架加膠、前保險杠孔位更改，可以減少前保險杠支架與翼子板X 向離空量，有效改善問題，達到目標。

3.3 調高前保前部Z 向（高度）安裝點

在廠內車身車間調整工裝夾具，左、右上彎梁支撐板焊合件（立柱）前部+Z 向抬高定位銷及定位面1.00 mm。車身安裝點抬高可以滿足前保險杠往+Z 向高度調整，能有效減小前保險杠與翼子板的X 向間隙。

完成工裝調整，在廠內篩選15 臺車身，收集CMM 測量調整前后的前保險杠安裝點尺寸。數據顯示，工裝調整后，+Z 向可以抬高至1.00 mm 左右，達到工裝調整目的，對問題解決有利（圖9）。

圖9 調整后前保險杠安裝點CMM 數據

綜上可知，通過廠內工裝調整，可實現抬高前保險杠+Z 向立柱安裝點尺寸，達到目標。

3.4 翼子板型面整改、調整裝調標準

翼子板通過修配模具，整改下角X 向間隙，由原來偏小0.50 mm 往間隙偏大0.50 mm 的方向整改。根據實際裝車調整零件公差帶走向，有利于翼子板下角尺寸調整。車身調整線裝配翼子板，落實現場工藝文件要求，明確與前保匹配面Z 向不可抬高裝調，防止翼子板Z 向被拉高。調整白車身檢測標準，翼子板下角與前門間隙裝調標準較之前放大0.50 mm（圖10）。

圖10 翼子板裝調標準

綜上可知，整改翼子板下角尺寸、調整裝調標準，工藝要求不能抬高裝調，有利問題解決，達到目標。

4 方案效果

經過4 個要因的改進，歷經掛具、零件斷點及工藝文件更新，再連續(xù)跟蹤4 周生產線，線上裝配不存在前保險杠難裝配問題，前保險杠支架根部無發(fā)白、開裂情況。線下檢測前保險杠與翼子板故障位置并進行統(tǒng)計，前保險杠與翼子板間隙在0.60～0.80 mm，狀態(tài)穩(wěn)定且間隙小而美觀，符合DTS（尺寸技術規(guī)范）中0.00～1.00 mm 的要求。

經過驗證，改進方案制定正確，前保險杠與翼子板產生V 形間隙的問題得到徹底解決。措施實施形成新的工作方式并加以保持。而且根據故障位置統(tǒng)計，故障率由改善前的40%下降至改善后的3%，目標達成（圖11）。

圖11 斷點驗證結果

5 結束語

本文通過某車型前保險杠與翼子板V 形間隙問題的分析和改進，利用魚骨圖分析要因項，介紹汽車前臉常見尺寸問題的分析解決過程，徹底解決了項目的匹配問題。其中涉及白車身、總裝工藝、產品設計方法以及零部件質量管控等各項專業(yè)能力，是一個綜合性工程制造問題的分析案例[4]。汽車外觀間隙質量的改善涉及汽車整個產品生命周期[5]。

本研究基于問題的方案數據，形成系統(tǒng)、科學的分析，可形成經驗學習（Lesson Learn）以指導后續(xù)新項目開發(fā)，對于項目問題解決、尺寸控制方法有較好的指導意義，為汽車間隙/面差類問題的解決提供了重要的方法和途徑。