汽车车门装配尺寸控制

汽车车门装配尺寸控制

张子阳张陆光

长城汽车股份有限公司，河北省汽车工程技术研究中心，河北保定071000

摘要：国内在轿车车门的装配过程中出现很多问题，尤其是车门铰链、车门安装点等安装件的性能，大大影响了车门的机械性能和品质。分析车门装配工艺设计、提高装配质量是主机厂十分关注的问题。通过CMM三坐标测量设备监控车身定位尺寸，通过设计、工装、焊接工艺进行车身尺寸的优化；通过冲压模具以及门盖型面预变形及包边质量控制确保门盖型面，以及通过安装工具确保装配位置的稳定性。有效地提高了轿车车门装配质量。

关键词：汽车车门；装配尺寸；偏差控制

汽车车门是车身四门两盖中最重要的部件，对于乘员的舒适性影响最大。汽车车门应该具有足够的强度和刚度、良好的密封性能，同时防止开闭困难。在轿车总装车间，通常内饰一班负责将来自涂装厂车身上的四个车门拆卸，并固定于吊具上运至车门分装线，然后四个车门分别经过数个工位进行装配，装配过后的车门便可以输送到最终线进行最后的装配。合理的装配工艺对保证车门装配质量、提高装配生产效率、减轻劳动强度、减少占地面积、降低生产成本等都有重要影响。装配工艺是指导装配工作的技术文件，也是进行装配生产计划及技术准备主要依据。本文使用机械系统装配方法，对车门装配工艺的设计进行分析。

1车门装配单元划分

首先将车门分拆成若干个独立装配单元，可以在装配工作上组织平行装配作业，缩短装配周期。各装配单元能预先调整试验，各部分能以较完善的状态送去总装，有利于保证车门的最终质量。汽车车门装配单元可划分为玻璃升降器总成、门锁总成、车门内饰板总成、车门线束总成、车门密封条总成等部件。这些装配单元可以安排在不同的工位上进行，简化了装配过程，可以更好地平衡每个工位的装配内容，也有助于质量检验操作。

2影响车门装配的主要因素

车门的装配的配合关系主要是车门之间、以及车门与侧围、之间的配合关系。因此，影响车门装配尺寸的主要因素有三种：（1）白车身的尺寸偏差。白车身的尺寸偏差主要是侧围Y向、以及侧框宽度偏差、侧围铰链定位偏差等因素影响；（2）车门尺寸偏差。车门尺寸偏差主要是型面影响段差、车门轮廓偏差影响配合间隙。（3）车门安装调试过程产生的偏差。车门安装调试过程产生偏差的主要原因是安装工具合理性以及维护不当造成。

3车门装配工具偏差影响

车门安装工具的定位、对安装尺寸影响往往也很大。因此车门安装工具必须是稳定的、可靠的，且应该是需要定期维护的。安装工具目前有四种形式。（1）简易式的安装工具，只是辅助限制车门上下位置，方便安装，此工具，简单、实用、但控制门内间隙的能力较弱，需要辅助的定内间隙的定位块，可以满足一般使用要求。（2）手推车式安装工具。特点是比较好看，可以一定程度上控制门内间隙、容易磨损，受地面、人工经验等条件影响较大，不容易控制精度，后期维护很难跟上。（3）悬挂式安装工具。不容易操作、但比手推式的精度稍高，制作麻烦，成本高。（4）组合式安装工具。特点是极大地避免了车门铰链的定位误差系统，车门铰链扭矩可以稳定控制，车门内间隙可以准确地保证，弱点是设计较为复杂。目前，大部分汽车厂家主要是采取的是组合式安装工具或者悬挂式安装工具。

4白车身尺寸偏差控制

白车身尺寸的日常监控主要通过CMM三坐标测量完成，一般车身精度要求1.2mm以内，对于车门安装所涉及的定位点则会定位为关键测点，车身精度要求会加严到1mm以内。以包容车门、装配造成的误差。公差过严，则容易造成质量控制成本过度浪费。白车身尺寸误差产生原因很多。大致归类下来，主要有以下三种：

4.1设计不合理

目前许多制造行业推行PPI设计面向制造，产品初始设计很大程度决定了后期工艺性能的好坏。整车的外观、强度与冲压工艺性、焊装工艺性以及装配工艺性会存在一定的冲突，因此在设计过程中应做整体考虑。原则上，在尺寸复杂部位，在工艺允许上，应该尽量减少零件，采用整体件的形式，以达到减少尺寸链输入。设计之初也应该考虑钣金搭接之间的避让以及多层板料搭接导致的错位、错孔。在满足强度前提，也可以降低板料厚度，减少冲压变形；以及减少焊点数量，以减少焊接导致的变异。

4.2工装夹具不合理

工装夹具使保证焊接精度的最主要因素。夹具设计制造以及过程维护，都会影响到尺寸的变异。

4.2.1夹具设计及制造

夹具设计制造是否合理的标准应是能否保证定位可靠、精度是否足够、是否方便装配和焊接，在此基础上，应尽量简化夹具结构。根据基准重合原理，应选取重要的装配孔、工艺孔和装配面作为基准定位。并且，工装之间应保证继承性，即关键定位点应保证一致。由于车身零件大部分为钣金件，因此在部分刚性较差的零件，或者冲压型面不稳定的零件，应采取过渡定位方式约束零件尺寸。部分刚性很大、已经定型了的，复杂的型面，则应减少辅助定位，避免导致过渡定位引起的干涉，比如前后大梁的定位在焊接强度和尺寸确保之后，后续的焊装夹具应减少辅助定位，避免主要定位无法起作用的情况出现。

4.2.2工装维护及调整

焊接工装夹具在使用一定时间后，会出现磨损甚至松动的情况。特别是目前国内的汽车厂工装夹具所用材料强度保证不足，这种情况出现较为频繁。夹具的精度主要依靠日常夹具TPM管理。以及定期采用测量臂进行校准，一般涉及到零件定位的拼台，会定义为关键拼台进行校对工作，要求的精度也会更高。

4.3焊接变形

焊接导致尺寸变异在实际生产过程中很难去估计，并且手工焊接和机器人焊接差异较大。一般来说，焊接过程应该严格按照工艺要求的位置、顺序、数量进行焊接，以保证焊接变形的稳定和一致性。另外，机器人焊接的焊点轨迹应尽量避免对零件的拉扯。

5车门装配质量检验方法

车门线有别与其他的大线，大线是整车的装配，操作人员是在车上装配的，由于车内空间狭小，所以不适宜很好的采用互检操作。如果不能很好的检测出错漏端，整车到达装配线较后工位时又要返修，大大的降低出车效率，影响生产进度。车门线是分装线，车门如果有错漏，下一个工位就能看出来，所以车门分装线采用互检制，大大提升了车门的质量和出车效率。例如，在第一个工位有互检内容：检查车身漆面在经过涂装是是否经过划伤；检查门框是否有凹坑和划伤；检查前后门膜是否有起水泡和划伤。经过互检，车门装配的质量得到保证。

通过了七个工位的装配之后，车门部件基本装配完整。由于在装配过程容易产生问题或者由于互检不到位，错漏断还是会流出到后续工位。为了防止这一点，需要在最后工位之后再增加一位专检人员，专检人员主要负责对整个车门漆面与装配内容进行全方面的检查，对发生的事故进行检查跟踪及时改善。

专检容易出现的问题：门锁拉杆未挂，门锁螺栓未打紧；升降器螺栓虚打，导致敲击时有异响；限位器前后装反；车门玻璃装反或装配错误，外压条没有按配置表装；门内饰板有豪华与普通，容易装错。装配人员和专检人员熟悉这些容易出现的问题，在操作时会多留意这样的问题，这样更容易确保装配质量，提高产品品质。

6结语

为了确保汽车车门装配尺寸，这里针对白车身提出了CMM测量，同时通过零件设计、工装设计及维护、焊接工艺等三方面进行阐述白车身尺寸稳定的主要方法。车门型面的稳定性在于控制好冲压型面的稳定性，以及后期采取适当的反向变形进行控制。车门装配方式上应要确保车门安装的可靠性、稳定性，尽量避免后期调动。

参考文献：

[1]张宝红.汽车车门常用包边工艺比较及技术难点分析[J].汽车实用技术,2019(12):162-163+182.

[2]刘建,张思博,于伟,周进.白车身车门装配工艺方法及控制手段研究[J].中国设备工程,2017(20):201-202.