车身精密匹配技术

白车身的精度对车辆功能的实现起着至关重要的作用。如何打造高精度白车身已成为主机厂的重要研究课题。如今，国内汽车消费市场竞争激烈，新车型上市和改款周期不断缩短。白车身的精准度能否支持各主机厂车型的战略规划，这一问题变得更加突出。追求。现场白车身精密匹配技术已成为快速固化和提高精度的重要手段，正在逐步取代传统的零部件标准设计方法，成为产品零部件的最终标准确认方法。

白车身精密匹配技术是一种依靠现场实践来确定标准的方法。实践过程是一个匹配、检查、分析的循环过程。实践的目标是在满足功能要求的前提下形成新的零件精度。技能要求。

匹配技术理念

匹配技术的本质是解决尺寸问题的一种思路和方法。核心思想是以最低的成本和最短的周期快速解决尺寸问题。与传统概念相比，工程师需要正确理解“匹配”和“非理论调整”的概念区别，匹配技术的实施需要在把握适当性的前提下进行，即经过多次几轮精度提升，零件仍达不到标准。 ，此时均值和极差特征清晰，需要调整相关且易于修改的部分均值来解决问题。

随着匹配技术的应用，解决问题不是终点。还要在明确问题真正原因的前提下，提出防止问题再次发生的对策。例如，零件法兰边的回弹不能通过多轮矫正来消除。设计时需要修正齿隙补偿量，完善数据库。多模型数据积累后，设计的补偿量更加准确。预防性地实施新模型。

至于白车身的精度匹配，目的是指导最终的车身精度和各工序的焊接精度结果，反方向推动零件精度的整改和提高，并重新确定零件的精度标准。

这种方法有两个优点：

整改针对性强，直接对影响精度的元器件具体位置进行整改，避免各元器件各自为战，盲目提高精度。

整改周期短，成本低。在匹配过程中，可以找到对精密成型有很大贡献的零件，从而有选择地进行精密矫正，降低了模具矫正的难度和成本，节省了时间成本。该方法对于快速获得高精度白车身具有重要意义。

白车身精准匹配的工作流程

匹配过程如图1所示。

配套工作要求如下：参加配套的零件必须按图纸和全尺寸检验要求进行检验，并在零件上标明检验数据车身稳定系统使用方法，显示数据，不合格的点应手动修复和验证。手工修复零件的效果。对于检验数据不合格点车身稳定系统使用方法，制定详细的整改方案，提高零件的合格率。在每轮模具整改后，对零件进行检查、数据收集和分析，以确定计划的有效性。结合操作手册开展治具匹配工作，记录治具上的治具及匹配过程中出现的治具问题，形成“问题清单”，制定治具整改对策并进行验证。将单件放在夹具上进行三坐标测量（至少5次以验证夹具的稳定性），整理测量数据，形成“测量记录表”。对焊接总成进行三坐标测量，整理测量数据，形成“测量记录表”，根据“测量记录表”整理零件问题，形成“零件问题清单”，制定整改措施并验证。

操作步骤分析

以机舱纵梁焊接为例，分析匹配步骤，如图2所示。

第一步。确认工件主基准的结合状态，在不压工件上部的情况下确认基准与夹具的结合状态。如果参考平面与夹具 0 接触，则进行第二步。如果没有完全接触，需要确认以下原因： 1）导向单元是否与工件干涉？ 2）基准块的边缘是否会干扰冲压件的R角？ 3）主基准以外的基准是否存在干涉？如果是干扰引起的，则需要排除上述干扰，进行下一步操作。 4）冲压件精度差？需要再次检查确认。如果冲压件本身的精度较差，则需要与冲压部门确认具体的整改量。能整改的就用手修，不能整改的就按现状焊接。第二步。用记号笔在冲压件上标记出精密分析的测量点，以便每次都能将FARO探头固定在一个固定的位置。在确认各工位各自的变化时，尽量在工序前后使测量点保持在同一位置。第三步。 FARO单件测量，根据上述打标位置，做点测量，将测量结果与冲压部门提供的测量数据进行对比。第四步。手工修复，公差带外的零件立即修复，并保留手工修复记录（手工修复方向和修改量）。第五步。确认冲压件之间的配合。确认工位上所有零件安装后的配合状态，需要消除干涉状态，配合间隙0.7mm以上的零件需要进行整改分析。如果这里的差距影响了要分析的精度点，则需要进行整改，反之亦然。步骤 6. 压缩装置的垫片调整。结合钣金搭接状态调试压缩单元垫片，零配合进入下一步。第七步。 FARO 测量。所有片装好后，焊接前压后测量，比较每片精度，确认是否有变化。第八步。点焊。第九步。 FARO 测量。测量焊接后的压缩状态，检查变化量，分析变化大的原因。第十步。 FARO 测量。焊接后在未压缩状态下测量，本站确认焊接精度。

通过以上各工序的步骤及注意事项，对各焊接工序进行一一匹配调试，输出工件问题清单及整改量，监控整改改善情况。在相应的焊接工位验证整改效果。一般以一个月为整改周期。经过反复3轮提高零件精度，整车精度可以达到比较理想的精度状态。这里需要注意的是，零件精度的提高并不是一味追求合格率。精度达到稳定状态后，即使出厂合格率达不到质量目标，也不要轻易整模。以各焊接工序的匹配结果为指导，有针对性地对零件进行整改，避免了零件精度过高和整改成本高、周期长的问题。

匹配技术发展方向——数字螺丝车匹配

目前白车身的精密匹配技术主要依靠零件检具的检测数据或焊接治具上的FARO三坐标测量数据，一种新的数据采集方式正在逐步应用——数字螺丝车匹配技术。方法是通过扫描获得实际零件的全尺寸轮廓，将点云与产品的数字模型进行对比，实现单件全轮廓检测，然后进行组件点云的虚拟匹配指导整改元器件匹配问题。其优点是可以避免检具检测不全的问题，简化检具结构，降低投资成本，大大增强各种型号之间零件测量方法的灵活性。如图3所示。

结论

匹配技术的发展对车身精度的快速提高和固化起到了积极的作用。但是，它的本质仍然是一种“被动技术”。以问题为导向，根据结果进行调整，这是不争的事实。如何将“被动”变为“主动”？追根溯源，工程师还是要回归设计。结构思维、稳健的定位设计、焊接水平的布置以及精度和刚度之间的关系都是系统设计问题。 “主动技术”必须是一种容易精密、易于匹配和调整的设计，所以匹配技术的核心产品是为早期设计提供足够的经验和教训，更好地变“被动”为“主动”，从而形成良性循环只会做得更好。

本文为杂志《特别策划》栏目草稿，发表于2019年第10期《汽车技师》P27-P29。

作者：吴松松、龚兴云、李永坤、朱俊明，长城汽车股份有限公司技术中心，河北汽车工程技术研究中心