車門定位方式及其在車門面差分析中的應用

（廣汽乘用車有限公司廣州市番禺區 511434）

0 前言

汽車車門的間隙、面差是整車外觀品質的重要組成部分，同時也與整車的風噪、密封防水性和車門開閉感等性能緊密相關。因此，車門間隙、面差是焊裝車間精度管控的重點和難點。在整車試制和制造過程中，車門精度控制以及車門面差分析基本都是通過車門總成檢具進行的。在總成檢具上，車門一般有窗框定位、內板定位、外板定位和鉸鏈定位這4 種定位方式。根據不同的目的選用不同的定位方式，有利于問題的高效分析和快速解決[1]。

1 窗框定位

定位基準在窗框上，利用2 根定位銷和若干Y 向定位塊定位，基本與窗框單品檢具定位方式一致。因此，門總成檢具可以用作日常檢測和監控窗框單品精度。此外，通過對比門總成在窗框定位和內板定位兩種定位方式下窗框部分的精度差異，可以分析焊接工藝對車門窗框部位精度的影響。

2 內板定位

定位基準在內板上，采用內板2 個主副定位銷定位X、Z 向，4 個基準面定位Y 向。內板定位是車門使用最廣泛的定位方式。車門的整個生產過程，從沖壓單品、零件焊接、外板包邊以及到門總成，均采用統一的內板定位基準[1]。由于各工序基準保持一致，因此內板定位通過測定內板單品精度、各焊接工位分總成精度以及包邊總成精度可以分析車門工序變量，進而鎖定車門精度偏差的發生工位，便于車門精度調控和問題改善。

需要提及的是，門總成檢具一般是立式的，而沖壓內板單品檢具是臥式的。在內板單品剛性不足和重力影響下，2 套檢具分別測定的內板單品精度可能會有所差異。此外，在生產過程中，若夾具精度或者零件搭接面精度存在偏差，焊接后可能引起內板局部變形，導致內板基準不貼。這種情況下，精度測量數據可能失真。根據筆者實踐經驗，精度變化大的工位一般是固定焊夾具崗位。

圖2 鉸鏈定位裝具圖

3 外板定位

定位基準位于車門外板上，一般在車門外板包邊位選擇8 處位置設置基準。其中，對X、Z 方向各采用2 個限位塊進行定位，Y 向則通過4 個壓板進行調節定位。有些車門裝配線采用整體分裝式裝具裝配車門，即先用定位裝具將車門鉸鏈裝配到車身上，再用自定位螺栓將車門與鉸鏈連接起來。此時，車門精度日常監控更關注車門內外板的相對位置。

因此，在實際使用過程中，筆者會對外板定位方式進行改動，即以內板主副基準孔作為X、Z 向定位基準，以外板上、下鉸鏈和門鎖扣3 處包邊位置作為Y 向定位基準（圖1）。選擇這幾處作為Y 向基準，主要是基于車門是通過這3 處固定于車身的。外板定位主要用于門總成內外板相對位置分析、滾邊工藝精度調試及整車車門匹配分析等情況。

4 鉸鏈定位

定位基準在車門鉸鏈上，以鉸鏈車身頁安裝孔作為定位基準。然而，鉸鏈車身頁安裝孔是過孔，單邊存在1.5～2.0 mm 的過孔量。因此，鉸鏈在實際裝配過程中，由鉸鏈定位裝具確定X、Z 向（圖2）。鉸鏈定位方式將車門與鉸鏈當作整體，對比該整體在車身和檢具的狀態，可以分析車門與車身的匹配問題。特別是當車門相對車身Y 向存在內旋或者外張時，利用鉸鏈定位有助于快速鎖定原因。

圖3 車門各點Y 向偏差

圖4 前后門面差測點位置

車身制造過程中，側圍上的鉸鏈安裝面精度可能存在偏差。由于側圍鉸鏈安裝面精度改善難度較大，一般通過調節車門鉸鏈螺母板Y 向來吸收車身精度偏差。此時若以鉸鏈定位，車門Y 向會發生旋轉，如圖3所示。根據三角關系，可分析車門上任意一點Y 向偏差如下。

圖3中，A0、B0分別為上下鉸鏈定位孔，P0為門上任意點，A、B、P 分別為螺母板存在偏差時A0、B0、P0對應點的位置，YA、YB、YP為3 點Y 向偏差，ZA-P、ZA-B為相應兩點Z 向距離。

5 實例分析

某車型生產過程中，左前和左后門存在面差問題，在線調整困難，影響整車外觀質量。前后門面差數據見表1，其中測點4、7、8 不在整車基準內（圖4）。

以改動后的外板定位方式對前后門總成進行檢測。從表1中可知，前后門面差不良主要原因是前門總成精度不良：即測點3、4 與測點7、8 存在1.3～1.9 mm 的極差。為分析前門總成精度不良原因，以內板定位方式測定前門工序變量。從圖5中可知，測點3、4 處面差主要是內板單品精度偏差1.0 mm 左右導致，點7、8處面差主是由各工位焊接變形和滾邊變形累積導致。門總成點3、4 處面差通過將內板單品包邊面往車里修模1.0～1.5 mm 來改善。內板精度改善后，門總成測點3、4 處面差優化了0.7 mm。門總成點7、8 面差則通過夾具預變形來改善。

表1 左前后門面差及面差精度數據

圖5 前門工序變量

圖6 車門夾具結構（紅圈標識定位塊）

鑒于窗框點定夾具在測點7、8 位置沒有焊接作業和定位塊，以及滾邊調試面差難度較大且效果不佳，因而主要通過優化防撞桿點定夾具來改善點7、8 處面差。車門夾具結構如圖6所示：防撞桿點定夾具在測點7、8 處要進行防撞桿焊接，附近存在4個定位塊。通過幾輪驗證調試，將序號1～4 定位塊依次往車外調整0.7 mm、1.0 mm、1.5 mm 和0.7 mm 時，測點7、8 處面差優化0.5 mm，且鈑金輕微，在可接受程度內。左前門精度經過2 輪改善后，前后門面差已滿足整車基準。

6 結束語

本文對車門總成檢具的4 種定位方式和具體使用條件進行了介紹，并結合實例就內外板定位方式在車門面差分析中的應用進行了討論，為生產制造過程中車門面差分析和精度調試提供了常見思路和方法。