汽车白车身焊装工艺开发

第十届河南省汽车工程技术研讨会

成本分析：夹具制造成本１００００元，液压站费用５０００元，单件零件夹具分摊成本为（１００００＋５０００）／８０００００＝０．０１８８５元・

从外设角度考虑，铣齿条平面采用盘铣刀，铣削过程中会产生大量高温铁屑，铁屑溅出容易伤害工人，同时也为６ｓ及现场管理带来困难，所以夹具实际应用中必须增加防护装置。

方案一为手动夹具，每次装卸零件都需要员工手动松紧螺母，对装夹空间有一定要求，防护装置必须设计为可以左右移动的推拉门或者可以上下运动的气动控制防护门，方案二为液压自动夹紧，可以实现自动控制，防护装置可以设计为封闭式防护门，只需在防护门上开一个装卸齿条的开口即可，所以开关门动作方案一较方案二增加了节拍约３Ｓ，另手动装夹时间较方案二液压自动夹紧时间增加约５ｓ，综上单根齿条加工时间方案一比方案二增加８ｓ，齿条加工时间已经达到５０Ｓ，手动装夹时间１５Ｓ，考虑到整条线节拍为６０Ｓ，所以方案一节拍已经不能满足建线要求。方案二节拍为５７Ｓ，基本满足整条线节拍要求。

综上所述，由于大批量生产，必须考虑节拍要求，单件零件夹具制造成本占零件成本比例过小，可以忽略不计，考虑到铣床夹具设计原则口１是在保证加工质量和安全的前提下尽量采用气液压传动装置，综合考虑选择方案二。

２．２夹具设计

鲩平面夹具最终结构如图３所示，端面槽角向定位，左侧定位斜块与垫块共同作用支撑齿条，齿条放置后，液压缸通过燕尾块把力传递到齿条，利用右侧定位斜块压紧齿条。本套工装设计［２］成功关键在于：ａ．左右定位斜块对称，与齿条接触点高于被加工齿条中心平面。

ｂ．齿条被铣削平面高于夹具体０．８～１．５ｍｍ，保证端铣刀不铣削夹具体。

ｃ．夹紧力足够大且安全，夹具体刚性满足要求，保证加工过程中齿条不蹦出，不脱落。

如图４所示，以上条件Ｉ，条件２可以通过调整垫块、垫板厚度满足要求，不同产品更换垫板组件即可。

２．３强度校核

齿条铣齿顶平面采用端铣刀铣削。切削力计算［３３如下：Ｆ—ｃ胆ｊ１．厂ｏ８Ｄ．１・１Ｂｏ‘”ｚＫｐ

＝６．７０×３‘・１×０．０５０・８×２００一“×２０００・９５×１６×１＝１４７５Ｎ

Ｉ．垫扳

２．定位斜块

３．垫块

圈４夹具局舔示意圈

其中Ｃ。一用铣刀铣削时，考虑工件材料及铣刀类型的系数

ｂ一铣削深度（ｍｍ）；ｆ：一每齿进刀量（ｒａｍ）；Ｄ一铣刀直径（ｒａｍ）；Ｂ一铣削宽度（ｍｍ）；ｚ一铣刀齿数；Ｋ，一铣刀铣削时，考虑工件材料机械性能不同的修正系数

考虑到液压缸实际出力低于理论出力，负荷率取０．８，安全系数取１．５，则安全情况下液压缸出力应该大于１４７５／０．８×１．５—２７６５．２５Ｎ经查液压缸样本，选择缸径为邓０ｍｍ，液压站油压大于５Ｍｐａ即可满足要求。

３．铣平面夹具的应用

夹具投产后，经试生产，齿条端面平面度不大于０．０３，完全满足齿条质量要求，生产节拍满足产能要求，投产近一年来没有出现安全和零件质量问题，现已推广到齿轮齿条系列齿条铣平面应用，产生了很好的经济效益，夹具使用情况见图５。

４结束语

经过本次铣床夹具设计，对今后类似结构的零部件加工积累了经验，实践证明，本套夹具各项指标均达到加工要求，值得推广。

参考文献

［１］《航空工艺装备设计手册》编写组，航空工艺装备设计手册，夹具设计，北京，国防工业出版社，１９７９．

Ｅ２１杨叔子，机械加工工艺师手册，北京，机械工业出版社，２００１．［３］王光斗，机床夹具设计手册，北京，上海科学技术出版社，２０００

圈５夹具实际使用圈

作者简介

孙方兴（１９８４．４），学士，周口人，转向器研发工程师，电话：１３６０３７３７９３２，Ｅ—ｍａｉｌ：ｓｕｎｆａｎｇｘｉｎｇ（园ｙｕｂｅｉ—ｓｔｅｅｒｎｇ．ｃｏｒｎ。

ＨＮＳＡＥｌ３１４７汽车白车身焊装工艺开发

党红霞

郭中付

宋亚东

海马轿车有限公司

河南郑州４５００１６

【摘要】汽车焊装生产线的工艺设计是整个白车身工艺开发的“灵魂”，而焊装生产线设计工作又贯穿在整个白车身焊装工艺开发流程中。焊装工艺开发流程分焊装工艺方案设计、车身ＳＥ分析、生产准备、试生产调试四大阶段，生产准备又分为焊装工艺开发计划、夹具开发、设备开发、钢构及动力、辅助工装、工艺文件、工具及辅料七大部分。在新车型白车身开发环节中，按照流程中不同阶级完成相应的工作，就会设计出一条高性比的焊装生产线。

【关键词】汽车白车身，焊装工艺，开发流程

１前育

众所周知，汽车行业内产品开发完成后，就到了工艺开发阶级。工艺开发的成功与否，直接决定着产品的品质和进度。工艺开发中自车身焊装工艺开发是重中之重。白车身工艺开发周期长。涉及范围广．如建筑、钢构、动力、夹具、设备、工具、辅料、工艺等。尤其是到了试生产调试阶段，从模、夹、检联调过程中，需验证模具、夹具、检具、焊接设备、焊接生产线及焊接工艺的合理性及可操作性等等内容，这些错综复杂的工作无论哪个环节出现问题或是纰漏，都将直接影响到白车身的焊接质量，更重要的是延误了产品

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第十届河龠省汽车工程技术研讨会

ＳＯＰ节点。

目前国内自主品牌车型较多，加上人员流动频繁，特别是技术队伍越来越年轻化，这些实际状况更是对白车身工艺开发工作带来诸多不便。白车身工艺开发涉及的工作内容多，工作需具有可追溯及延续性，只有每一项工作都在节点要求内保质完成，才可确保白车身的精度及白车身的开发进度。

２焊装工艺开发流程

汽车白车身焊装工艺开发是整个车型开发的最重要环节，开发周期长，工装及设备投入数量多，涵盖工作内容及工作面较广，是整个车型开发中的重中之重。焊装工艺开发的质量和进度直接决定着整车开发项目的成败。

随着国内自主品牌汽车开发越来

越多，对汽车车身工艺人员的需求也随之上升。目前国内汽车行业的高速发展和人才的频繁流动，在短时间内完成车身开发，的确是一个考验。但是，车身开发的工作虽然重要且千头万绪，做

好做完美不是不可能的，说简单点就是在什么阶段需完成什么工作，其实也就是要有一个适用的流程，就可有条不紊

图１ａｌａｎ保质保量完成车身开发。结合本公司

几款新车的车身焊装工艺开发工作，进行总结，梳理了整个过程中各项工作的主要内容，以及每项工作需输入输出的文件，形成汽车白车身焊装工艺开发流程。该流程简明扼要，重点突出，涵盖了焊装领域的全部工作内容，适用于新老车型的白车身焊装工艺工作范畴。

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白车身焊装工艺开发是持续性的，且不同阶段有不同的工作内容及不同的质量标准，本阶段工作完成了并且满足了质量标准，方可进入下一阶段工作。概念设计完成并通过１＃质量门后就进入工艺设计阶段，车身工艺开发又为工艺方案设计阶段、ＳＥ分析阶段、生产准备阶段、试生产调试阶段、ＳＯＰ阶段，ＳＯＰ（开始量产）之后进入ｌＦＭ（初期流动管理）阶段，最后进入ＳＯＳ阶段，既上市销售。里程碑如图Ｉ。

白车身工艺方案设计阶级是在产品开发中概念设计阶段完成之后开始的，输入文件是《新产品开发项目设计方案书》，也叫《项目章程》。输入文件中应含有明确的《车身设计方案书》。通常情况下，产品开发中概念设计阶级设计方案书冻结之后，还需输出《初版数模》和《初版ＢＯＭ）），根据输入文件，就开始进入车身工艺开发工作。车身工艺开发阶段，首先完成车身工艺开发方案，工艺方案含盖平面布置、工装夹具设计任务书及投资预算等，本阶级输出文件为《焊装工艺方案》《焊接次序图》《车身件供货级清单》《焊装车间平面布置图》《辅助工装设计任务书》《夹具设计任务书》《焊装物流方案规划》《焊装工艺总投资预算》，有了这些输出文件，车身工艺工作就可有续进行了。

为早期控制车身质量，缩短开发周期，降低成本，在产品开发前期，就开始了工艺分析，既同步工程ＳＥ。ＳＥ在产品开发中，占据着举足轻重的地位，ＳＥ工作的深入程度直接影响到产品的开发，所以，在样车、造型、工程设计、样车试制阶级，均需

ＳＥ工作的开展。焊接工艺人员根据《焊装ＳＥ工作指导书》，对不同阶段做出详细工艺分析，提出优化方案，输出《焊装ＳＥ分圈２自车身工艺方案设计阶段析报告》，并跟踪确认产品的整改效果。ＳＥ分析旨在产品设计

与工艺开发完全并行，避免开发周期长、开发过程问题多且解决问题时间晚、解决问题费用高等弊端，同时也为了适应目前汽车市场新车型上市时间短、品质高、性能好的形势，ＳＥ分析在车身开发中已经广泛应用。

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备阶段，生产准备含焊装日程计划、夹具开发、设备采购、焊接线钢结构及动力安装、工

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装制作、工艺文件编制、工具及辅料采购六大

项。焊接日程计划是生产准备工作的龙头，生产准备各项工作都要严格按计划执行。

夹具开发是白车身工艺开发中周期最长的一项工作，也是最重要的一个环节。夹具的精度及开发周期直接影响到车身骨架精度及项目进度。所以，夹具的ＭＣＰ管理及夹具方案的评审工作极为关键。夹具开发阶段需输出《焊装夹具工艺方案》《焊装夹具技术要求》《夹具合同》《夹具预验收记录》《夹具精度检测报告》等有关夹具开发的各项计划和文件。

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身焊接质量和工作效率，成功的焊枪选型同时也是有效控制成本的重要因素。一个有经验的焊接工艺人员，在新车型焊枪模拟时会考虑更多的现场情况，如工件、夹具、产品结构与焊枪之间的相互关系，焊枪的吊挂形式，

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圈４夹具开发

操作的方便程度等等。焊接设备完成制作后，就要进厂安装调试。焊机焊枪的安装调试满足设备技术要求外，进行焊接参数的调

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工艺参数调试清单》，用于后期管理及追溯。设备

开发需输出《设备技术方案》《设备采购合同》《设备预验收记录》《设备安装调试计划》等计划和文件。

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圈５焊接设鲁开发

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第十届河南省汽车工程技术研讨会

《焊接工艺平面图》输出后，开始焊接线钢结构及动力方案设计。钢结构及动力方案设计时，需结合厂房结构、车间能源接口、

焊接流程、物流规划、夹具及设备数量，并根据焊接线的设备数量计算能源需求，从来计算动力母线及水气管道型号及敷设安装方案，并输出《钢构及动力技术方案》和《钢构项目采购及安装合同》。

焊接工艺文件编制是焊接工艺规划的极为重要的环节，按ＴＳｌ６９４９体系要求，每种车型的焊接工艺文件种类不少于１５种，合计Ａ４张不少于３０００张。工艺文件必须在ＥＴｌ焊接调试前下发并培训。要求工艺文件准确、合理、清

图６焊接线钢结构及动力方案设计

晰。起到切实指导生产的作用。工艺文件中所涉及到的工具、工装及辅料，也需在生产准备阶段完成。按工艺要求，设计并制作出合理工装，同时对工具及辅料进行选型和采购，确保ＥＴｌ焊接调试前准备到位。工艺文件编制和工具辅料环节，输出物较多，如《辅助工装清单》《辅助工装３Ｄ图》《焊装工艺文件编制计划》《工艺平面图》《过程特殊特性清单》《工艺卡》《工具清单及采购计划》等等。

生产准备工作完成之后，同时项目通过３＃质量门，就开始大量的现场调试工作，既ＥＴ（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｔｒｉａｌ）Ｉ程调试阶段。ＥＴ调试是第一次按照实际的工程（工序）对车辆进行组装的非常重要的调试环节，通常进行两轮，着重验证的是工装的精度、线体的通过性、工具和工位器具的适用性、工艺的合理性。主要验证的是工艺手段满足产品设计的能力。ＥＴ的基本要求是装车用的零郡件要使用全序的工装件。要通过４＃质量门才能进入下一阶

行。根据以往多车型调试经验，梳理出以下流程：

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图７焊接工艺文件编制

段。ＥＴ调试工作内容多且任务繁重，涉及到部门及人员数量多且分散，如没有一个适用的流程，很难保证本阶段工作有序有效进ＥＴ阶段完成后，根据实车品质、问题整改关闭率及各项指标达成情况，组织召开移行判断会，如不具备移行条件，则继续ＥＴ的第三轮调试，至到通过４＃质量门，方可进入ＰＴ阶段。

ｔｒｉａｌ）调试也是生产调试。是为了确认

在生产场地正式批量投产前的各项准备工作是否实施到位，通常进行两轮，验证生产的工艺文件、生产组织、混线生产、工装、工具、工位器具、设备、各种生产线、物流、人员配备和培训、供应商生产能力和质量控制、工厂质量管控等是否能满足批量生产的要求。验证的是满足批量生产过程的程度。ＰＴ的基本要求是装车用的零部件要使用在量产地生产的工装全序件（包括供应商的件），要在生产地的主生产线和生产设备进行生产调试。要通过５＃质量门才能进入下一阶段。

ＰＴ（Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ

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图８ＥＴ工程调成阶段

ＰＴ调试通常分为两轮，每轮调试车辆数量较多，节奏快．工作任务重，但流程同ＥＴ调试流程。ＰＴ生产调试虽然按设计节拍进行调试．但很多工作均需在这一阶段完成验证，ＰＣＳ问题也需在这一轮整改完成，为正式量产打好基础。

ＰＴ试生产调试结束后，进行移行判断会。根据实车品质及各项指标达成情况，由各部门共决定能否进入ＳＯＰ。如没通过移行，就追加ＰＴ的第三轮调试，至到问题整改到位，各项指标达到，才可进行ＳＯＰ。

ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ）既开始量产，产品可以进行批量生产，但不等同与可以上市销售，需要进入初期流动管理阶段，对产

品生产过程加以控制使早期的生产过程ＱＣＤ（质量、成本、交期目标）得以稳定，要通过６＃质量门才能进入下一阶段。

进入ＳＯＰ阶段，证明汽车白车身工艺开发工作基本完成。除了配合初期流动管理期间的工艺维护，本阶段需对各个分项目进行终验收、资产转固、资料移交存档及项目总结，便于知识沉淀和后期的资料查找。

ＳＯＰ（Ｓｔａｒｔｏｆ

３结束语

白车身焊装工艺开发流程，是结合本公司实际状况，总结了以往车型的白车身焊装工艺开发经验，精心梳理编制而成。流程中节点明确，描述简明扼要，输入、输出文件齐全．贯穿了公司内外各责任部门的工作任务，使整个白车身焊装工艺开发工作井井有条。目前，该流程在新老车型中推广，已成功的应用在ＴＢ００＆ＴＢ０１、ＺＢ００＆ＺＢ０１车型的白车身焊装工艺开发中。合理的流程不仅保证了白车身开发的进度和质量，同时也降低了白车身焊装工艺开发成本，缩短了开发周期。在后续ＮＡ０１、ＡＢＯｌ的白车身开发过程中，会汲取精华，不断完善，在确保白车身焊装工艺开发的进度和质量情况下，设计出高性价比的焊装生产线。

作者简介

党红霞（１９７５．１２），河南南阳人，中专。从事车身焊接工艺设计相关工作，Ｅ—ｍａｉｌ：ｄａｎｇｈｘ＠ｈａｉｎａ．ｃｏｎ。

ＨＮＳＡＥｌ３１４８

板簧衬套对某微型客车整车振动的影响及优化改进

徐新民路银行邢华沛

海马轿车有限公司河南郑州４５００１６

【摘要】本文总结分析某微型客车在整车振动和平顺性优化时，通过对板簧前、后卷耳衬套硫化橡胶的结构和硬度调整，最终

得出优化方案并验证，满足整车振动、平顺性和操纵稳定性设计要求，并为后续车型开发提供了经验参考。

【关键词】整车振动，衬套，优化

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｄ

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ｍｉｎｉｂｕｓｉｎｖｅｈｉｃｌｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ

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ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ

ａｎｄｈａｒｄｎｅｓｓ

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