宁燕
（上汽通用五菱股份有限公司，广西柳州545000）
冲压
焊装最快的汽车
涂装
总装
0引言
目前，汽车行业作为我国的最大实体经济和重要支柱产业，其技术水平反映了我国民用工业的技术水平。汽车产品更新换代的速度加快，对汽车工业水平有了更高的要求。由于新车型开发和老车型换代之间的时间间隔逐渐缩短，各整机生产企业也在缩短着零部件产品的开发周期。
汽车的样车试制在汽车的开发中占着举足轻重的作用，主要用于验证汽车的结构、性能、制造工艺等。行业内基于IATF16949质量体系对于汽车量产零件总成的开发作了较多的研究，但是对于软工装试制的质量持续改善与提升研究较少。本文针对汽车样车试制的质量提升进行了研究。
1汽车工艺
1.1汽车的四大工艺
工艺是实现从原材料到产品的生产过程采用的方法。汽车制造涉及到多个领域、多个学科、多个环节。万变不离其宗，汽车制造主要分为冲压、焊
[1]1.2汽车白车身的试制
汽车“白车身”是一个汽车设计和生产制造过程中
涂装前的车
身，不包含
四门两盖
如图2所示。
因为车
身生产材料
多使用冷
板，在未经
涂装喷漆之
前外观多呈白，所以称为白车身。白车身的试制周期较短，流程相对简单，如图3所示。
快速试制工艺要求工艺工程师根据标准、经验数据、现场实验结果选择合理的工艺方法、加工设备、工具、工
摘要：汽车的样车试制是设计开发过程中的必备环节。焊接作为汽车制造的四大工艺之一，必须有相应的试制环节进行验证。文中从汽车样车焊接试制入手，尝试探索总成试制的质量提升，为后续的量产工艺做出基础分析，以支撑汽车后续开发的持续优化与改善。
关键词：汽车试制；质量提升；焊接工艺；持续改善
中图分类号:U466文献标志码:A文章编号：1002-2333（2021）01-0151-03 Rapid Trial Manufacture and Quality Improvement of Automobile Body
NING Yan
（SAIC GM Wuling Automobile Co.,Ltd.,Liuzhou545000,China）
Abstract:The trial production of automobile prototype is a necessary link in the process of design and development.As one of the four major processes of automobile manufacturing,welding must be verified by corresponding trial production links.Starting from the welding trial production of the automobile prototype,this paper attempts to explore the quality improvement of the trial production of the assembly,and make a basic analysis for the subsequent mass production process,so as to support the continuous optimization and improvement of the subsequent development of the automobile. Keywords:automobile trial manufacture;quality improvement;welding process;continuous improvement
模具设计模具制造冲压件生产
客户产品数模输入
夹具设计夹具制造
焊接生产总成检测
图3汽车车身试制流程
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网址：www.jxgcs电邮：*******************2021年第1期
2021年第1期网址：www.jxgcs 电邮：*******************
序号工作内容输入文件输出文件
1工艺策划
1）客户产品数模；2）CAP 定位策略1）夹具清单；2）焊接流程
图；3）夹具式样书
2工艺文件编制1）客户产品数模；2）焊接流程图；3）夹具数模1）工程作业表；2）焊接点检表3夹具评审1）客户产品数模；2）CAP 定位策略；3）夹具数模
1）
夹具评审记录4现场焊接
跟踪
1）产品BOM 清单
1）焊接参数记录表；2）焊
接参数验证试片报告5
UCF 精度提升1）零件测量表；2）夹具测量报告
1）UCF 精度报告；2）过程分析报告
表2焊装工艺策划与精度提升任务
模具
定义
优点
缺点
软工装模具采用软钢材快速加工，未经模具淬硬等工序而制作完成的模具模具数量少、成本低，制造周期短，改模方便不耐用，结构简单、稳定性不好，零件偏差难整改正式模具采用模具专用钢材，经模具淬硬等完整工序
而制作完成的模具
精度高，稳定性
好，耐用
模具数量多、结构复
杂、成本高，制造周期长，调试时间长，完成后改模困难、改表1硬工装与软工装模具差异
艺参数，组合成合理的工序顺序，达到以经济的成本加工出符合设计质量要求的产品的目的。汽车车身的试制工艺相比量产工艺是简化的，但是质量控制与改善的难度更大。其原因主要在于，试制的零件通过软工装的形式进行加工，相比硬工装模具工艺进行了简化。
由表1可知，汽车车身零件试制制造的时候，由于软工装模具先天性的某些不足，容易导致所制造的零件相比量产工艺的状态有所不及。
试制夹具一般具备快速设计、快速制造、同车型的功能，打破了一种车身结构必须配备一套焊接装夹设备的限制。试制夹具整合柔性夹紧机构、标准化托架等的柔性焊接装夹平台，可以用于多种车型的整车与分总成的焊接。
2焊装工艺主导的质量提升2.1试制工艺的3个环节
汽车的试制工艺与量产一样分为3个阶段，主要有工艺策划、实施验证与工艺改善等3个环节。冲压的零件经过焊接，形成分总成，最终拼焊成车身。整车厂对于试制的车身精度有不同的标准与要求，最终需要质量工程师牵头组织，由焊装工艺工程师联合其它区域从技术层面
对精度的不符合项分别进行分析，并提出相应的质量整改与提升措施、计划，最终由质量工程师评判。因此，试制环节过程中焊装工艺工程师的角较为重要。2.2快速试制制造产品质量所面临的挑战
汽车试制的周期短，一般40~50d 需要试制出首批样件，且整体精度要求一般都不低于85%。因此，实现短周期高质量的汽车车身制造面临着一些挑战。
1）工装简化，工艺简化。受制于周期与成本，快速试制制造过程中，模具、夹具、检具相比正式工装
都有所精简，这是零件冲压与总成焊接的先天不足，因此相比量产产品，试制环节的质量控制与改善难度更大。
2）周期短，改善的时间较为紧张。随着竞争的激烈与技术的成熟，新车型的开发周期不断缩短。为了快速验证设计的结构与工艺，样车试制阶段的周期也不断被压缩，这就要求做好前期工艺策划的同时，各区域紧密配合，对精度提升联合进行快速响应。3快速试制的精度提升
试制总成经过冲压、焊接这两道工艺完成之后，总成通过三坐标测量仪设备根据图样要求对进行面、孔等进行点测或者扫描，如图5所示。
如图6经过测试，输出相应的检测报告，按照设计要求来评估精度欠缺的区域，为后续有针对性的改善与提升打下基础。
对于每个问题，都必须明确以下几点，即问题描述、原因分析、责任人、整改对策、完成时间。最终，形成问题点一元管理清单表格，按照节点与计划开展相关工作，如图7所示。
图4汽车总成及试制夹具图5某车型某总成的三坐标测量示例
图6某车型某总成的三坐标测量UCF 精度报告示例
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不畅及局部应力过大，机组升转速及升负荷过程中蒸汽温度突变产生的热应力。低压内缸进汽室处出现裂纹的原因为支撑板设计不合理，以及启动和带负荷过程中进汽温度突变造成的热应力过大。5处理措施
1）对产生了膨胀不畅的连通管及受损汽封进行修
复，并对该连通管进行刚度实验确认，降低连通管刚度，避免连通管对汽轮机低压缸产生额外推力。
2）更改低压内缸支撑板结构（如图8），使低压内缸及
低压内缸进汽口不再是由支撑板连接成的一个整体，避免因支撑板刚度过大、热胀冷缩不畅造成低压内缸变形，
从而影响动静间隙。同时对低压进汽口出现的裂纹进行修复补焊，保证机组安全运行。
3）更改机组冲转参数，提高机组热态启动时低压缸
进汽参数，避免机组升转速过程中出现的蒸汽参数降低的情况；同时从系统上排查升负荷过程中低压蒸汽参数
降低的原因，消除蒸汽参数变化引起的热应力。6结语
通过对该电厂机组设计及运行情况分析，出了该汽轮机振动大及低压内缸裂纹的原因，提出了处理措施；经过处理后，机组运行过程振动良好，再次开缸后，未发现汽封磨损情况，证实了上述处理措施是有效的。此次问题处理也为后续汽轮机组设计起到了很好的借鉴作用。
[参考文献]
[1]吴厚钰.透平零件结构和强度计算[M].北京：机械工业出版社,1982.
[2]舒士甄，朱力，柯玄龄，等.叶轮机械原理[M].北京：清华大学出版社,1991.
[3]
中国动力工程学会.火力发电设备技术手册：第2卷[M].北京：机械工业出版社,1998.
（编辑邵明涛）
作者简介：黄建强（1983—），男，学士，高级工程师，从事汽轮机设计
工作。
收稿日期:2020-07-07
图8低压内缸处理措施
割掉图中阴影部分钢板，直
至支撑板坡口底部，注意不要伤及进汽口钢板母材
支撑板原两侧支撑
板坡口焊缝无需恢复
低压内缸进汽口
支撑板
（上接第150页）
一元管理清单表格设置了关闭时间，需要持续跟进跟踪。待项目问题关闭之后，在后续项目总结的过程中需要进行总结，并按需更新设计规范、设计流程、技术要求、设计数据库等文件，为后续的试制工作提供依据。根据已有的检测报告，项目经理、质量工程师组织各区域对质量问题与精度问题进行逐一研
究与讨论，形成对应的过程分析报告，如图8所示。
4结语
由于样车制造的节奏快、工艺工装精简，对于质量、
精度的控制与改善的挑战较大。在得到翔实、精确的测量结果报告之后，需要有针对性地按照设计开发的要求进行改善。质量提升的过程、思维、工具等与量产一致，不过对环节、内容进行了适应性的调整，以满足样车的快速制造、快速测试、快速改善等各种需求。
[参考文献]
[1]
王闯闯.基于机器视觉的白车身焊点智能定位及检测研究[D].长沙：湖南大学,2018.
（编辑
邵明涛）
作者简介：宁燕（1983—），女，硕士研究生，工程师，从事供应商质量
管理工作。
收稿日期：2020-07-02
图8
过程分析报告示例
图7问题点一元管理表单示例
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