近些年来,在政府相关政策推动下,我国新能源汽车产业发展迅速,中车石家庄车辆有限公司把新能源客车列入重点发展新产业,投入了很大的人力、物力以及财力,建立新能源客车的生产条件,承揽并完成了107辆8.5m纯电动公交的生产,生产工序涵盖焊装、涂装、总装及动态调试等全部工序。车体焊装作为第一道工序,对整车质量有着重要影响,而六面体合装作为焊装大工序的第一工序,对车身产品质量有着决定性的影响。
车身结构
车身六大片合装作为焊装第一道工序,对整车的质量起着至关重要的作用,合装的质量直接影响着侧蒙皮、舱门以及车体内饰的安装质量。合装分为五大总成合装和六大总成合装两种形式,目前公司采用六大总成合装,即将车架、侧围、前后围及顶盖六大片在合装胎具上进行合装,合装胎具如图2所示。
六面体合装流程及关键项点
六面体合装包含多个工序合工位,其基本流程为如图3所示。
要控制整车合装后的质量,生产当中的每一步都应该严格按照工艺文件要求进行,无论是在合装前还是在合装过程当中,都应该多检查、多测量,及时发现问题,避免将问题带入下一工序。
在合装过程中有很多检查的关键项/点,这些关键项/点的尺寸需要严格按照工艺要求保证。关键项/点如下所述。
地板平面的平面度及各横截面的高度偏差:地板面不平会导致地板铺装不平,存在高度差会使左右侧围安装存在高度差,进而影响顶盖的组装。
在四面体合装后需要对前部、中部以及后部腰梁处车体宽度和车体龙门对角线进行检查,保证龙门对角线差(≤4mm)及车体宽度(≤3mm)在工艺范围内,避免车体倾斜等问题,否则前后围将无法安装。
在安装前围时,仪表盘到地板上平面的距离(490mm),如果偏差过大则会影响到仪表盘的安装。
在整形工位使用前风窗样架检验前围风窗尺寸(见图4),避免在玻璃安装工位出现缝隙过大或无缝。
侧围杆件弧度检验(见图5),沿立柱方向用整体样板检验不贴合间隙应≤2mm。车身两侧骨架外侧面在窗上沿纵梁、腰纵梁、裙边梁三处纵向在全长范围内用长度为2.5m的直线样板检验,不贴合间隙应≤2mm,并变化均匀。
检验侧围窗户玻璃安装止口的高度,止口高度与理论尺寸偏差(0~3)mm,防止出现在玻璃安装时出现缝隙过大过小或无法安装等问题。
保证乘客门尺寸,避免在安装前围时,强力组装导致乘客门尺寸超出工艺范围。
在加焊工位,严格按照要求对车体相关部位焊接作业,保证车体强度。
典型问题分析及解决
1.发现问题
车架与侧围安装时立柱与横梁之间配合不良。
总装部分发现个别部件因缺少配件而无法安装。
侧蒙皮与侧围立柱之间的间隙过大。
龙门对角线偏差过大、车身宽度变小。
2.问题分析
在侧围与车架装配时,发现侧围立柱与车架横梁之间错位,经过现场测量发现横梁及立柱之间距离与图样不符,存在较大误差。主要原因:一是生产厂家在制作时定位精度低导致横梁之间距离失准,在焊接生产时产生焊接变形没有进行校正就焊接支撑;二是运输不当(见图6)。
在合装过程中除了六大片的焊接之外还有一级配电盒、预埋螺栓、埋板等小配件的焊接,与铁路货车图样识别不同,这些配件不出现在车架总成图样中,而是在电器布置图样当中,出现漏焊。
经过测量发现侧围有变形,个别地方直线度和平面度达不到要求,导致与蒙皮之间的间隙大。
四面体合装以及加焊完成后,随着焊接位置的冷却会产生收缩,导致车体倾斜、龙门对角线偏差过大、车身宽度变小。
3.解决方案
第一,派驻人员进行驻场验收,要求车架在焊接完成且校正后增加工艺支撑,对横梁间距、车架平面度等逐项检查;第二,寻找附近厂家,在运输时最多双层叠放,各接触部位增加木垫块,绳索捆绑牢固后运输;第三,合装前在检测平台上对来料检测,基本要求:车架地板面的平面度偏差不超过3mm/m2,横梁端部的直线度偏差≤3m m;腰梁直线度偏差≤2mm,弧度与样板的不贴合间隙≤1.5mm,侧围总长偏差要求(3,+7)mm,玻璃安装空间长度偏差要求(3,+7),止口高度过高的进行去高调整,其中(3,+7)即C(+7+3 ),C为长度;车架选择平整地面存放,最多双层存放,侧围放入料架(见图7)。
按照车型及安装位置(车架、侧围、前后围、后舱)对埋板及预埋螺栓进行梳理成表(计数),并发放至相应工位,在完成作业后照表对其逐一检查;工位之间要加强互检。
整形工位严格按照要求对各部分直线度、立柱弧度等部位修正,保证侧围平面度。使用火焰校正采用断续圆点火烧(即中温校正),当圆点发红之后再用大锤敲击,使得加热区受挤压,冷却收缩后拉平,变形较大的部位要使用等离子切割后重新焊接。
对关键点增加工艺支撑,如在四面体合装完成后对龙门对角线增加工艺支撑,同时利用正反丝杠对对角线进行调整,工艺支撑要在加焊结束后去除,避免加焊后产生的变形。优化焊接顺序,减少因焊接顺序引起的变形,在侧围与车架进行合装时,从中间往两边进行焊接;顶盖与侧围焊接时进行交叉焊接;焊接前后围时从中间往两边交替进行。
本文已在《汽车工艺师》杂志 2024 年 第12期 “特别策划” 栏目 P12-P15发表。
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