浅谈轿车四门生产的关键

作者：上海赛科利汽车模具技术应用有限公司 沈月芬

欢迎访问e展厅 展厅 4 汽车与公路设备展厅 乘用车/客车, 电动/混合动力汽车, 卡车/货车, 专用车, 交通安全设备, ... 汽车产业是国民经济的支柱产业，也是体现国家竞争力的标志性产业。我国已成为世界第一汽车产销国，汽车零部件企业有如雨后春笋，不断地出生、成长。要在众多的零部件企业中成长为生产某些特定零件的领先企业，一定要掌握核心技术。白车身零部件中开发难度最大的就是外覆盖件，如四门两盖，其与周围外观件配合的间隙、平整度要求较高，表面质量要求也非同一般，导致新产品开发过程中废品率高，开发成本居高不下，如何避免四门两盖生产过程中由于工艺设计而造成的失效变得非常重要，这些经验的积累可以避免以后新项目开发时重走弯路。本文就以四门生产工艺为例来探讨工艺制定时需要注意的方面。 首先我们从四门构造入手，来分析指导制定工艺过程时需要注意的事项。 四门白车身一般包括以下零件： 1、车门外板：一般为有热镀锌或电镀锌的薄钢板，四周有翻边，与焊接完成的内板包边后组成门总成 2、车门内板：一般为激光拼焊板 3、外板加强件：该零件焊在内板窗沿口，与内板加强板之间形成固定的开档，供车窗玻璃升降 4、防撞杆：增强汽车四门部位的强度，最新流行趋势为热冲压成形的超高强度钢板 5、内板加强件：该零件焊在内板的窗沿口，加强窗沿处强度 6、7、8窗框前端加强板、上加强板及后加强板组成窗框总成 7、铰链加强板组件：增强门铰链安装部位的强度，四门通过该零件上的两螺母孔与侧围进行连接。螺母孔的X、Y、Z向尺寸要求都比较严格，公差范围很小，且上下铰链孔位置度有一致性要求 8、锁扣加强件：焊在内板锁扣处以增加强度，目前有内板上冲三个凸台来替代该处结构，取消该零件 具体可以见下面示意图： 四门生产工艺 四门生产一般包括焊接、涂胶、包边以及包边后补焊等四个工艺过程。焊接时每个零件都需要工装夹具来定位，根据车型的年产量和四门焊点数量，工艺人员会确定焊接需要几序。工艺设计时需注意以下几点： 焊接：①焊接工装开发过程中每道序的基准必须统一，任何因基准转换引起的误差是无法消除的。四门构成零件中除了内板和外板，其他部件都属于小零件，焊接装配过程中非常容易出现漏装或装错现象，单靠工人的目视检查是根本不可能杜绝这种现象发生的，所以一定要在工装上采取防错防漏措施，并且这些措施必须在PFMEA中一一体现。 涂胶：涂胶位置要正确，涂胶量要合适，胶量多了包边后会溢胶，要花很多人工擦除，且很难彻底擦干净，而少了起不到该有的效果（折边胶的运用能够有效地防止水分、湿气、异物等从内外板的板缝间进入引起锈蚀以及防止板材之间的错位，提高四门的整体刚性，减震胶可以防止外板和防撞杆等其他零件之间的撞击）。目前整车厂一般都要求供应商采用机器人涂胶，以保证涂胶质量。 第三、包边：目前流行的四门包边工艺有两种：包边模压合和机器人滚边。包边模适用于节拍较高、量产大的车型；而机器人滚边柔性化较好，适用于批量小、寿命短的车型。 第四、包边后补焊：要防止焊枪对门的撞击及焊接飞溅对四门表面的污染。 工艺失效模式分析 一、四门内板焊接一般包括以下几道序： 1、把内板加强件、铰链加强件、锁扣加强件和窗框焊到内板上。这道工序潜在的失效模式是：窗框的位置以及内板加强件与内板焊接在一起时是否平直（焊接可能导致零件起波浪），是否有毛刺飞溅，因为玻璃升降都是在窗框的导轨内进行，零件扭曲或毛刺飞溅会阻碍玻璃升降，可能会产生异响或缩短升降机构的寿命。 2、把防撞杆和外板加强件焊到内板上。防撞杆是直接体现车辆防撞性能的零件，一般采用无缝高强钢管或合金钢制成，与内板材料相差较大，焊接时容易出现缺陷（虚焊、焊点裂纹、穿孔等），必须严格控制焊接质量。外板加强件焊在内板上的位置非常重要，因为玻璃升降就是在内外板加强件之间的通道内进行，如果该通道距离忽大忽小，就会阻碍玻璃升降，对玻璃升降机构的寿命有非常大的影响。一般为了保证这个距离，焊接夹具上必须设计两个块，在夹具的所有夹头夹紧之前自动移动到两零件之间，以确保距离的正确性。见下图： 有时整车厂会要求四门供应商自己配备玻璃升降机构的试验台，以便在供应商处就能进行玻璃升降机构的试验，防止四门送到整车厂上线装配后才发现问题。 3、补焊。是将窗框和小零件与内板没焊完的点进行补焊。这道工序除了焊接质量可能会失效外，一般对尺寸没什么大的影响。 二、内板（或外板）上涂胶。四门上一般需要涂两种胶，一种是折边胶，涂在内外板包边的一圈。目前多采用玻璃胶，成分中含有玻璃小粒子，包边压合后会嵌入板材，能防止搬运过程中内外板之间的蹿动，以保证尺寸的稳定性；一种是减震胶，一般涂在防撞杆和外板加强件上，用以防止行车途中可能因震动导致零件碰撞而产生的噪声。折边胶的涂胶方式一般有直线和螺旋两种方式，会在高温烘烤后变得很坚硬，如果涂胶不均匀或轨迹有问题，容易引起表面质量问题。减震胶涂胶方式一般有直线和点状两种方式，烘烤后还带一定的粘性及弹性，涂胶量不合适或位置有问题容易引起表面凹陷。涂胶工艺通常出现的失效模式是胶超过保质期（通常为三个月）而变质，失去原有特性、涂胶量不均匀或涂胶位置有差异，导致溢胶、出现折边印，门表面凹陷等质量问题，容易引起整车厂的抱怨。 三、内外板包边。将焊接完成的门内板总成放入外板中，两者合到一起后，送入包边模利用压机进行包边。目前roller hemming俗称机器人包边也非常流行，通过机器人手臂上安装的辊子进行滚压包边。该道工序一般会产生包边不良、表面质量有问题、包边压合程度不符合要求等失效模式。包边不良一般由内外板相对位置不正确引起，确保内外板进入包边模的过程平稳就能避免该问题的发生。一般包边的内外板压合度要求见下表： 四、包边后补焊。 包边后补焊焊点一般在总装车间安装饰条时会遮盖住，但表面质量要求较高，否则会影响饰条的平整度。一般焊接完成后要求打磨平整，且要避免焊接产生的火星飞溅到门表面，影响门的表面质量；同时因为此处内外板没有包边，依靠这几个焊点将内外板连接，强度有一定要求，要避免虚焊。 第三章 结束语 随着汽车工业在中国的迅猛发展，各汽车厂商之间的竞争越来越激烈，要想提高中国汽车行业的整体水平，各汽车厂必须打破壁垒，技术人员应该经常进行技术探讨和交流，以便后人少走弯路。中国汽车从业人员应该将精力全部用于新技术的研发工作，逐步缩小和世界先进水平的差距。

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