江鈴汽車(chē)白車(chē)身PCF檢具開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

曾發(fā)發(fā) 陳志強(qiáng) 彭惠平

摘 要：文章從PCF檢具開(kāi)發(fā)策略與要求、匹配活動(dòng)階段及目的、匹配活動(dòng)過(guò)程、PCF檢具開(kāi)發(fā)創(chuàng)新點(diǎn)等方面著手，介紹江鈴汽車(chē)白車(chē)身PCF檢具的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：白車(chē)身;尺寸;綜合匹配檢具;藍(lán)光掃描

0 引言

車(chē)身制造尺寸質(zhì)量直接影響整車(chē)的外觀和性能。隨著汽車(chē)制造水平的發(fā)展，車(chē)身制造尺寸質(zhì)量的控制成為汽車(chē)制造業(yè)的一項(xiàng)重要工作，也是學(xué)術(shù)界及各汽車(chē)企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。為了提高車(chē)身尺寸質(zhì)量，縮短車(chē)身開(kāi)發(fā)周期，提升品牌市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，江鈴汽車(chē)從福特撼路者車(chē)型開(kāi)始，遵循福特GPDS開(kāi)發(fā)流程，引入了車(chē)身協(xié)調(diào)綜合匹配檢具，同時(shí)在做車(chē)身零件匹配活動(dòng)中大量應(yīng)用藍(lán)光掃描監(jiān)控尺寸變化，將江鈴汽車(chē)的車(chē)身尺寸質(zhì)量提升到行業(yè)領(lǐng)先水平。

1 車(chē)身協(xié)調(diào)綜合匹配檢具（以下簡(jiǎn)稱：PCF）簡(jiǎn)介

車(chē)身協(xié)調(diào)綜合匹配檢具PCF，通過(guò)開(kāi)發(fā)與焊裝相同工藝流程和定位基準(zhǔn)的工裝，用鉚釘和螺釘代替焊接，通過(guò)制作白車(chē)身或分總成確定沖壓件之間的配合情況，量化模具整改量，提高白車(chē)身尺寸質(zhì)量及穩(wěn)定性;通過(guò)鈑金刻線查找?jiàn)A具和PCF差異化原因，確保工裝的可靠性;通過(guò)對(duì)比三坐標(biāo)和藍(lán)光掃描數(shù)據(jù)，確保檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

開(kāi)發(fā)PCF的必要性：1）PCF檢具精度比夾具精度要求高，且PCF采用鉚接和螺接的形式可以消除焊接變形的影響，更加有效的核查零件本身尺寸精度問(wèn)題;2）PCF開(kāi)發(fā)周期比夾具短，在正式夾具進(jìn)廠前，PCF已對(duì)所有鈑金件尺寸問(wèn)題進(jìn)行確認(rèn)，提前發(fā)現(xiàn)鈑金件尺寸問(wèn)題點(diǎn)并進(jìn)行整改;3）PCF檢具關(guān)鍵部位設(shè)置檢測(cè)塊，兼顧檢具功能，鉚接車(chē)身過(guò)程中可以實(shí)時(shí)監(jiān)控零件尺寸的變化;4）通過(guò)PCF活動(dòng)可以發(fā)現(xiàn)夾具工裝的問(wèn)題點(diǎn)和三座標(biāo)測(cè)量的問(wèn)題點(diǎn)并進(jìn)行整改。

2 PCF開(kāi)發(fā)策略

江鈴新車(chē)型一般會(huì)開(kāi)發(fā)左/右側(cè)圍總成PCF、機(jī)艙總成PCF、地板總成PCF、白車(chē)身總成PCF、前門(mén)總成PCF、后門(mén)總成PCF、背門(mén)總成PCF和機(jī)蓋總成PCF，同時(shí)根據(jù)車(chē)型需要，開(kāi)發(fā)一些分總成PCF，如：前風(fēng)窗下蓋板總成PCF、頂蓋總成PCF和后圍總成PCF等。PCF開(kāi)發(fā)策略，見(jiàn)圖1。

PCF開(kāi)發(fā)過(guò)程中，伴隨開(kāi)發(fā)一些開(kāi)口檢具和測(cè)量支架。開(kāi)口檢具包括：前門(mén)洞開(kāi)口檢具、后門(mén)洞開(kāi)口檢具、背門(mén)洞開(kāi)口檢具、前風(fēng)擋開(kāi)口檢具、機(jī)艙開(kāi)口檢具、天窗開(kāi)具檢具、大燈仿體檢具、尾燈仿體檢具、前保開(kāi)口檢具、后保開(kāi)口檢具。測(cè)量支架包括：白車(chē)身/地板總成測(cè)量支架、側(cè)圍總成測(cè)量支架、前門(mén)總成測(cè)量支架、后門(mén)總成測(cè)量支架、尾門(mén)總成測(cè)量支架和機(jī)蓋總成測(cè)量支架。

3 PCF開(kāi)發(fā)要求

PCF基本要求如下：所有可移動(dòng)檢測(cè)銷(xiāo)、規(guī)格墊片、插銷(xiāo)都必須用鋼絲線連接在檢具上并編號(hào);所有基準(zhǔn)通過(guò)插銷(xiāo)和墊片實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)的可移動(dòng)性和/或可拆除性;所有基準(zhǔn)都必須按色碼正確標(biāo)示;安全標(biāo)志和說(shuō)明必須張貼在PCF上;采用不同的標(biāo)示/色標(biāo)來(lái)區(qū)分用于不同站分總成或不同車(chē)型的檢具單元;須為拆除部件或單元等提供存貯盒;所有存貯車(chē)都必須有輪子并能鎖在適當(dāng)?shù)奈恢?工作臺(tái)、梯子等裝置須合理布局以便滿足人機(jī)需求;所有定位設(shè)置以江鈴提供的LD（定位和基準(zhǔn)）文件為準(zhǔn);測(cè)量點(diǎn)位置以MP文件為依據(jù)，MP文件由JMC提供;所有地板總成，側(cè)圍總成，白車(chē)身和白車(chē)身（帶開(kāi)閉件）的level 3的點(diǎn)必須用三坐標(biāo)或者激光測(cè)量?jī)x測(cè)量;所有檢具都必須有銘牌;每副檢具須配備操作手冊(cè)詳細(xì)介紹操作過(guò)程;地板總成Y向尺寸在地板PCF中用檢測(cè)塊控制，側(cè)圍PCF前后風(fēng)窗搭接位置及轉(zhuǎn)角處需用檢測(cè)塊控制;側(cè)圍總成在總拼PCF上采用滑軌結(jié)構(gòu)安裝方式;地板總成（Y向?qū)挾葯z測(cè)塊）、側(cè)圍總成（A柱、B柱、C柱、門(mén)檻邊梁等）關(guān)鍵部位需設(shè)置檢測(cè)塊。

門(mén)總成PCF檢具要求如下：能實(shí)現(xiàn)帶/不帶鉸鏈兩種狀態(tài)的裝配;能檢查鉸鏈安裝孔位的位置度（在門(mén)上）;檢具能體現(xiàn)鉸鏈的理論位置（在側(cè)圍上）;檢具能檢測(cè)鎖扣的位置;檢具能檢測(cè)密封面，含玻璃升降器開(kāi)口檢測(cè)，打膠面同樣需要做檢測(cè)（兩側(cè)檢測(cè)）;檢具能實(shí)現(xiàn)利用檢測(cè)塊檢測(cè)內(nèi)板總成的間隙與面差;檢具能實(shí)現(xiàn)利用檢測(cè)塊檢測(cè)包邊件的間隙與面差;前后門(mén)包邊總成需實(shí)現(xiàn)內(nèi)板S面的夾持;前后門(mén)總成Z向調(diào)節(jié)塊做成V型;需實(shí)現(xiàn)門(mén)蓋對(duì)齊刻線功能。

4 PCF活動(dòng)四個(gè)階段

按照福特車(chē)身PCF標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)要求，PCF有4輪活動(dòng)，分別為SFB0、PCF1、PCF2、PCF3。

第一輪SFB0活動(dòng)，時(shí)間在Job1前10.5個(gè)月，持續(xù)4周，地點(diǎn)在PCF檢具供應(yīng)商處，活動(dòng)的目的：驗(yàn)收PCF檢具;驗(yàn)證PCF檢具的定位和功能;驗(yàn)證產(chǎn)品設(shè)計(jì)及工藝信息，包括LD，GDT，上件關(guān)系、焊點(diǎn)等。鈑金件要求：半工裝件，可以手工整改，零件合格率無(wú)要求。

第二輪PCF1活動(dòng)，時(shí)間在Job1前8.5個(gè)月，持續(xù)6周，地點(diǎn)在主機(jī)廠，活動(dòng)的目的：評(píng)估全工裝鈑金件涉及到的設(shè)計(jì)、工藝、質(zhì)量問(wèn)題;驗(yàn)證零部件和總成的定位方案;為工藝更改提供指導(dǎo);分析新開(kāi)發(fā)工裝件和借用件的匹配和功能性要求;驅(qū)動(dòng)協(xié)調(diào)整改沖壓配合面;識(shí)別關(guān)鍵的干涉區(qū)域。鈑金件要求：全工裝件，不可以手工整改，零件要求80%合格率。

第三輪PCF2活動(dòng)，時(shí)間在Job1前6.5個(gè)月，持續(xù)6周，地點(diǎn)在主機(jī)廠，活動(dòng)的目的：驗(yàn)證在PCF1中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題是否有效整改了;通過(guò)零件劃線及鉆孔，對(duì)比夾具和PCF工裝的差異，并協(xié)調(diào)一致;為T(mén)T裝車(chē)前解決掉所有夾具問(wèn)題，并評(píng)估零件狀態(tài)對(duì)TT啟動(dòng)的影響。鈑金件要求：全工裝件，不可以手工整改，零件要求88%合格率。

第四輪PCF3活動(dòng)，時(shí)間在Job1前3.5個(gè)月，持續(xù)6周，地點(diǎn)在主機(jī)廠，活動(dòng)的目的：評(píng)估母線全工裝鈑金件;驗(yàn)證在PCF2活動(dòng)中識(shí)別的問(wèn)題是否有效整改;幫組評(píng)估主機(jī)廠任何投產(chǎn)問(wèn)題的根本原因;為PP裝車(chē)建議臨時(shí)的或者永久的圍堵措施。鈑金件要求：全工裝件，不可以手工整改，零件要求90%合格率。

5 PCF活動(dòng)過(guò)程

江鈴PCF活動(dòng)過(guò)程，參照福特PCF活動(dòng)要求及江鈴項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了一套完善的活動(dòng)流程，如下：

1）匹配前準(zhǔn)備好每套PCF的操作手冊(cè)和記錄供應(yīng)商零件超差點(diǎn)及整改計(jì)劃報(bào)告;2）確認(rèn)供應(yīng)商零件是否按各階段PCF的供件和測(cè)量要求做標(biāo)注;3）放件、插銷(xiāo)并且壓緊。確定零件檢具定位信息和PCF的一致性。確認(rèn)定位孔尺寸，確認(rèn)基準(zhǔn)面是否和定位塊貼合，確認(rèn)零件和PCF是否有干涉或間隙，確認(rèn)夾鉗在夾緊零件時(shí)不會(huì)對(duì)非夾緊區(qū)域有影響;4）藍(lán)光掃描，確認(rèn)零件的全型面尺寸偏差，確認(rèn)零件藍(lán)光掃描數(shù)據(jù)與供應(yīng)商測(cè)量數(shù)據(jù)的差異，任何差異需分析原因，如：零件基準(zhǔn)的差異、零件運(yùn)輸過(guò)程是否有變形、零件的在PCF和檢具上的擺放形式是否有差異等;5）確認(rèn)匹配的零件間是否有大的干涉和大的間隙問(wèn)題，一般要求零件間的匹配間隙<0.5mm，確認(rèn)滑移面、接縫、修邊線、設(shè)計(jì)間隙、孔間距。確認(rèn)膠條、塑料卡板對(duì)零件匹配的影響;6）在表格中按設(shè)計(jì)、工藝、和質(zhì)量分類(lèi)記錄所有問(wèn)題;7）確認(rèn)是否返修零件、分總成，還是改善工藝過(guò)程，或者繼續(xù)裝車(chē)以發(fā)現(xiàn)對(duì)后續(xù)工位的影響，都要有個(gè)定論。如果必須要返修的，則手工返修該零件直到匹配狀態(tài)良好;8）在焊點(diǎn)的位置，用螺絲或者鉚釘緊固來(lái)模擬焊接的形式，緊固完畢后釋放夾具，檢查組件的狀態(tài)并確保在此過(guò)程中無(wú)變形;9）用藍(lán)光掃描主要的總成（門(mén)總成、機(jī)艙、地板、側(cè)圍、白車(chē)身），并統(tǒng)計(jì)孔位和型面的合格率，全型面、全尺寸、全過(guò)程監(jiān)控每個(gè)工位的變化;10）用三坐標(biāo)測(cè)量主要的總成（機(jī)艙、地板、側(cè)圍、白車(chē)身）。檢查各總成之間的搭接區(qū)域，分析需要的關(guān)注的領(lǐng)域。這種分析將有助于發(fā)現(xiàn)車(chē)身寬度問(wèn)題的原因，如果和理論值有大的偏差，將裝配在PCF上調(diào)查根本原因。運(yùn)行三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)程序時(shí)，應(yīng)注意螺釘可能對(duì)測(cè)針有影響;11）裝配開(kāi)口檢具，并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集;12）完成門(mén)、蓋和翼子板總成在白車(chē)身上的裝配并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

6 江鈴PCF創(chuàng)新點(diǎn)

江鈴PCF開(kāi)發(fā)過(guò)程中，存在許多先進(jìn)技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

在一套總成PCF上通過(guò)整體做滑軌切換和定位塊做可拆卸機(jī)構(gòu)集成3個(gè)基礎(chǔ)車(chē)型的模具、夾具、檢具的定位。

PCF活動(dòng)時(shí)，從單件→分總成→白車(chē)身，藍(lán)光全過(guò)程、全型面監(jiān)控過(guò)程中的零件及總成尺寸變化，確保數(shù)據(jù)鏈完整性。

傳統(tǒng)門(mén)總成裝調(diào)會(huì)受到門(mén)總成重力，裝配件間的設(shè)計(jì)間隙及人員裝配手法的影響，虛擬裝配技術(shù)應(yīng)用，可以將現(xiàn)實(shí)的門(mén)總成裝配到理論最佳裝配，消除相關(guān)因素影響，進(jìn)而更加準(zhǔn)確的指導(dǎo)零件的整改，同時(shí)可以指導(dǎo)裝配工藝調(diào)整。

藍(lán)光掃描過(guò)程中的基準(zhǔn)孔面擬合、最佳擬合和局部對(duì)齊擬合方法的應(yīng)用，更加有效的去分析零件尺寸超差問(wèn)題和零件匹配干涉及間隙問(wèn)題，同時(shí)，能指導(dǎo)有效的解決零件尺寸超差問(wèn)題，更加節(jié)約時(shí)間和成本。

7 結(jié)論

PCF作為一種新產(chǎn)品品質(zhì)培育提升的工具，可以有效縮短零件調(diào)試時(shí)間，使鈑金零件與焊裝夾具之間快速達(dá)成一致。結(jié)合藍(lán)光掃描與虛擬匹配技術(shù)，全過(guò)程全型面監(jiān)控鈑金零件到白車(chē)身尺寸變化，確保全面識(shí)別鈑金尺寸偏差對(duì)白車(chē)身尺寸質(zhì)量的影響。為汽車(chē)主機(jī)廠從事PCF檢具開(kāi)發(fā)和鈑金零件匹配工程師提供思路和方法。