門蓋系統(tǒng)與整車DTS關(guān)系研究

王 震，徐 肖

（安徽江淮汽車集團股份有限公司技術(shù)中心，安徽合肥230601）

1 引言

門蓋系統(tǒng)包括汽車左/右前后車門、發(fā)動機蓋和行李箱蓋，簡稱四門兩蓋，是乘用車白車身的重要的組成部分。整車DTS（設(shè)計公差規(guī)范-Design Tolerance Specification）規(guī)定了白車身上通過拼焊和裝配的沖壓件之間的間隙和段差，用來評價整車裝配質(zhì)量，整車DTS是汽車車身外觀匹配的關(guān)鍵因素，各個車型的外觀匹配都是根據(jù)整車DTS的規(guī)定完成的[1]。

2 整車DTS對四門兩蓋的尺寸要求

整車DTS主要涉及到的是四門兩蓋與車身之間的間隙和段差，測量的是完成焊裝但未涂裝之前的白車身。保證整車DTS的間隙段差及其公差的合理設(shè)定是十分必要的，某車型車身DTS重要尺寸及公差分配如表1所示，在生產(chǎn)調(diào)試過程中，DTS參考基準和公差經(jīng)過多次修訂，最終合理化設(shè)定為以上數(shù)值，作為評價整車外觀間隙段差的標準。

表1 某車型車身DTS重要尺寸及公差分配

車身DTS重要尺寸的測點分布如圖1所示，四門的精度調(diào)試過程在門蓋系統(tǒng)中的十分重要，總共通過25個測量點的間隙、段差控制四門在側(cè)圍上的裝車狀態(tài)。發(fā)動機蓋、行李箱蓋的難度主要在于對稱間隙的控制。車身DTS的重要尺寸分布必須反映到總成和單件，進行梯度精度監(jiān)控，才能在裝配過程中得到穩(wěn)定的提升。

圖1 某車型車身DTS測點分布圖

3 包邊總成的精度控制

在外觀匹配的DTS要求中，對表面面差、間隙，與車身配合內(nèi)間隙，凡是有要求的部位，都需要進行檢測和控制。DTS中測量的點必須包括在四門兩蓋包邊總成的檢測數(shù)據(jù)中，而且要作為A類關(guān)鍵點進行監(jiān)控[2]。下面分析四門兩蓋總成關(guān)鍵點的確定和控制方法。

3.1 四門兩蓋總成關(guān)鍵點的確定

為滿足制件尺寸精度要求，在設(shè)計、工藝及制造時，需要優(yōu)先保證其尺寸精度的位置點，稱為制件精度關(guān)鍵點。四門兩蓋總成是直接裝車匹配整車的，一般根據(jù)整車DTS標準進行關(guān)鍵點和公差設(shè)計，其主副定位孔設(shè)計是依據(jù)焊裝MCP及GD&T文件，與內(nèi)板焊接分總成、內(nèi)板本體單件的主副定位孔位置保持一致。

圖2所示為前門總成的關(guān)鍵點位置分布，圖3所示為后門總成的關(guān)鍵點位置分布，鉸鏈安裝孔和安裝面的設(shè)計，與制件給定的鉸鏈安裝孔位置、數(shù)量保持一致。

圖2 前門總成關(guān)鍵點位置分布

圖3 后門總成關(guān)鍵點位置分布

圖4所示為發(fā)動機蓋總成的關(guān)鍵點位置分布，圖5所示為行李箱蓋總成的關(guān)鍵點位置分布，四門兩蓋總成的關(guān)鍵點與圖2整車DTS規(guī)定的位置分布相同，從而保證了精度控制的一致性，有利于在生產(chǎn)調(diào)試過程中快速逆向定位裝車問題根源。

圖4 發(fā)蓋總成關(guān)鍵點位置分布

圖5 行李箱蓋總成關(guān)鍵點位置分布

3.2 四門兩蓋總成關(guān)鍵點控制

某車型采用的車門結(jié)構(gòu)屬于分體式車門，由車門外板、車門內(nèi)板及上窗框構(gòu)成，上窗框采用輥壓件，先與內(nèi)板焊接形成內(nèi)板分總成，最后與外板包邊總成。

門蓋總成檢具上，檢測基準孔的公差是±0.05mm，基準面的公差要求是±0.1mm，對壓合后的門蓋總成公差要求是±0.7mm，整車水平下，面差影響內(nèi)間隙和相互匹配的段差。

四門包邊總成構(gòu)成的部件較多，所有零部件都是通過焊接、包邊結(jié)合在一起構(gòu)成總成的，總成精度必須分解到分總成和單件上，才能從根本上實現(xiàn)精度的穩(wěn)定提升。通過大量的數(shù)據(jù)分析總結(jié)，車門總成可以分出兩個區(qū)域，如圖6所示，分別為上框區(qū)域和包邊區(qū)域。

圖6 門總成分區(qū)域劃分關(guān)鍵點控制

前后車門占車身外觀很大一部分區(qū)域，目視感極強，因而無論與整車的匹配還前后門的匹配，要求都很高。圖7所示為前后門之間裝車狀態(tài)分析圖示，通過控制車門外板的棱線協(xié)調(diào)流暢、過度平順，提升整車的外觀品質(zhì)是最基本的要求。結(jié)合DTS標準，匹配前后門總成包邊面關(guān)鍵點位置的精度，通過極差可以控制包邊輪廓，要使得前后門裝車符合DTS要求，必須在匹配面的面差間隙合格率達標的前提下，保證區(qū)域極差能得到有效的控制。

圖7 前后門總成之間裝車間隙段差分析與控制方法

為全面評價門蓋總成的狀態(tài)，可以采用主檢具裝配測量評價的方式，利用定位鉸鏈螺栓將前后車門總成通過鉸鏈直接安裝在主檢具上，模擬裝車狀態(tài)，評價門蓋在理論整車坐標下的匹配狀態(tài)，指導門蓋匹配問題的整改。圖8所示為主檢具上測量前后門蓋總成的段差分布，白色框內(nèi)數(shù)據(jù)是以后門為基準測量的結(jié)果。

圖8 右側(cè)前后門分別在總成檢具和主檢具上的狀態(tài)

對于總成的關(guān)鍵點精度控制來說，首先要有合格的單件作為保障，特別是四門兩蓋內(nèi)板的尺寸控制，因為只有合格的單件才能通過搭接焊接出合格的分總成，才能通過包邊模包出精度合格的總成件。特別的是，某車型車門結(jié)構(gòu)采用的是滾壓工藝形成的分開式獨立上框，因為與車門內(nèi)板焊接過程中搭接面眾多，而且存在不可避免的焊接變形，分總成尺寸控制十分困難[3]。

在門蓋的安裝過程中，鉸鏈連接著總成與車身，總成上的鉸鏈孔是影響裝配精度的關(guān)鍵因素之一。通常情況下，鉸鏈孔的精度影響鉸鏈相對于車門的定位精度，鉸鏈面與門內(nèi)板的匹配精度也會影響車門的裝配位置（見表2），從而影響到車門與側(cè)圍的裝配。

表2 前門鉸鏈安裝孔位置面差對車門包邊面面差的影響

另外，在四門兩蓋總成裝車過程中，還需要考慮車身上如側(cè)圍處的鉸鏈安裝孔，其公差精度穩(wěn)定合格是需要其它模塊給予保證的，圖9所示為前門鉸鏈安裝孔與側(cè)圍鉸鏈安裝孔匹配關(guān)系。

圖9 前門鉸鏈安裝孔與側(cè)圍鉸鏈安裝孔匹配關(guān)系

4 結(jié)論

通過整車DTS影響因素分析，得出影響白車身外觀間隙段差的主要原因是：四門兩蓋單件精度、車門總成外觀尺寸精度、夾具定位精度、車身總成精度以及車門安裝孔精度。探討了提升四門兩蓋單件和包邊總成的間隙、面差和極差穩(wěn)定性的控制方法，使得四門兩蓋與車身之間的間隙、段差得到有效地控制，極大提高整車外觀品質(zhì)和性能。

某車型項目在控制車身DTS控制方面積累了大量的經(jīng)驗，建立健全了乘用車車型制造過程中車身精度問題庫，并將整改大多數(shù)問題的思路和方法標準化，作為產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗進行傳遞，并作為后續(xù)車型開發(fā)的輸入。如此做PDCA循環(huán)，不僅能夠加快后續(xù)新車型開發(fā)中整車DTS的提高，而且有效避免后期在四門兩蓋從單件到總成過程中相關(guān)基準、公差設(shè)定的頻繁更改，降低開發(fā)成本，縮短開發(fā)周期，提高整車產(chǎn)品質(zhì)量。