车身焊装的质量控制

QualityControlofWeldingAssemblageofCarbody-in-white车身焊装的质量控制东风汽车有限公司制造规划总部崔厚学2009.10.15安徽芜湖中国汽车工程学会制造分会2009年会目录•轿车白车身焊装概况•白车身焊装质量影响因素及控制•白车身焊接强度质量控制•白车身焊装外观质量控制•白车身几何尺寸质量控制•白车身焊装质量控制特点•结论中国汽车工程学会制造分会2009年会轿车白车身焊装概况车身制造的传统四大工艺，冲压、焊装、涂装、总装中，焊装工艺起着决定性作用：-决定车身的外形轮廓及装配精度-决定车身的刚度及安全性-决定车身的内部空间、承载能力及舒适性-决定车身自重及燃油经济性中国汽车工程学会制造分会2009年会轿车白车身是由薄板组成的结构体，是经冲压成形的板料通过装配和焊接形成的车身壳体。衡量和考核轿车白车身焊装质量的性能指标，主要有以下三项：-焊点强度质量水平NQST-焊装外观缺陷扣分Point-几何尺寸质量水平IQG中国汽车工程学会制造分会2009年会中国汽车工程学会制造分会2009年会富康轿车白车身基本构造及焊装过程富康轿车白车身，属于无独立车架的承载式全焊接结构，是由二十多个大总成，260多种薄板冲压件，经焊接装配而成的复杂结构件，具有刚性好、自重轻、车内可利用空间大、密封性好，安全、省油、舒适等特点。中国汽车工程学会制造分会2009年会富康轿车白车身焊接设备-白车身焊接制造设备富康轿车白车身采用的焊接方法主要有：电阻点焊、（富氩+二氧化碳）混合气体保护焊（MAG焊）、螺柱焊等。根据五种不同的车型，分别有电阻焊点（3609~4125）个，焊接螺钉、螺母数百个，MAG焊焊缝总长约3米，焊接螺柱50多个，共同打造了富康轿车的钢筋铁骨。富康轿车白车身主要采用电阻点焊，来完成绝大部分焊接工作量；在神龙公司焊装分厂全部焊接设备中，点焊设备占92.4%。如何保证电阻点焊焊接质量，已成为富康轿车白车身焊装质量控制的关键。中国汽车工程学会制造分会2009年会富康轿车白车身焊接设备中国汽车工程学会制造分会2009年会-白车身装配设备为保证富康白车身的焊装外观及几何尺寸质量，焊装分厂共安装有各种成形定位机20台，各种焊装成形夹具280余套，各种装配样板80套，各种小件工装100余种（套）。共设有41个几何尺寸质量控制点，安装有各种焊装检具及检查样板70多台（套），配有便携式三坐标测量仪（ROMER）10余台，三坐标测量间装有全自动三坐标测量机1台，与车身产品数据化定义工作站（CRO）联网的手动三坐标测量机1台。中国汽车工程学会制造分会2009年会-白车身检测设备白车身总成由数百种钣金件组成，这些零件由焊装夹具和装配样板定位。小总成由检验夹具来检验，大总成及白车身用三坐标测量机检测其装配几何精度。白车身几何尺寸质量控制以三坐标测量机为核心，焊装夹具的精度根据自动三坐标测量结果来调整，检验夹具的精度标定由手动三坐标完成，夹具调整后用便携式三坐标（ROMER）进行核查。富康白车身的装配质量就是依靠高精度的焊装夹具、样板、工装和检具等硬件设施来保证的。中国汽车工程学会制造分会2009年会白车身焊装质量影响因素及控制现代轿车白车身的产品设计和装焊工艺特点，决定了白车身焊装质量是一个受工艺材料、冲压件质量、焊接设备、工装检具、焊装技术及工艺参数、焊装生产及检查等诸多因素影响的变量。中国汽车工程学会制造分会2009年会各质量要素对点焊质量的影响和作用具体分析如下。（1）焊装工艺主要包括焊点工艺设计及焊点质量标准。正如产品设计在相当程度上决定了产品的质量和工艺成本一样，焊点工艺设计也在相当程度上决定了采用的工装设备，焊点质量和质量成本。工艺设计是保证白车身焊装质量的基础。工艺设计要在充分满足产品设计和生产纲领的前提下，采用简便、合理、经济的焊接方法、焊点布置和检测标准。（2）冲压件质量包括焊件表面清理和零件装配要求。焊件表面清理：焊件表面的氧化膜和油污等会增加焊接时的接触电阻，对焊接质量的影响很大。为此必须对焊件表面点焊区域进行前处理。表面清理方法分机械清理和化学清理两类。零件装配：零件装配应保证在规定的电极压力和预压时间作用下，点焊区域能贴合良好，并保证白车身良好的几何尺寸精度。神龙公司焊装分厂采用样架、检具来检查和控制焊件的装配精度，对较大总成，如地板、侧围、白车身等，还使用便携式和固定式三坐标测量仪定时抽检其几何尺寸IQG值，以及检查装焊夹具精度。发现零件装配问题，立即通知相关工序、冲压车间或外协件供应商，及时解决，严把焊接零件入口关。中国汽车工程学会制造分会2009年会（3）焊接制造设备投产前设备调试。焊接设备正式投入使用前，焊接实验室对焊机的能力进行测试和认可，测试记录作为设备正式验收的依据，并归档保存，定期复核。日常生产中，焊接实验员定期用各种检测仪表，对焊接设备输出稳定性进行例行检查（通常每年进行2次）。如检查主要影响焊接质量的电极压力、焊接电流等工艺参数是否稳定，焊接质量是否稳定、可靠，并借助焊接控制器本身具有的故障自诊断功能检查焊机的稳定性，记录归档。（4）工装夹具、检验夹具及测量设备包括：焊装夹具、检验夹具及测量设备投产前的检测、验收和试生产；日常生产中夹具、检具及测量设备的维护和管理。神龙公司焊装分厂的工装夹具，采用工程协调图（PCM图）来统一车身零件的冲压、焊装制造基准；针对白车身零件的不同装配情况，如同一台夹具，同一台焊机，焊接不同层数或不同厚度的钢板材料时，需使用不同的焊接工艺参数，焊装夹具上设置有专门的程序转换装置，以实现不同焊接工艺参数之间的自动转换；焊装夹具上还安装有专门的防差错装置，谨纺零件漏装、错装。所有这些新技术，新工艺的采用，对保证富康白车身的焊装质量，具有特别重要的意义。中国汽车工程学会制造分会2009年会（5）焊接技术及工艺参数包括根据被焊零件的装配形式选择和调试最佳焊接工艺参数，并使焊接工艺参数与焊接过程中电极直径的增加趋势相适应，以保证始终能得到合格的焊核直径。此外，还包括定期对焊接工艺参数的进行优化和管理。（6）焊接操作工人的因素在整个点焊质量控制的各个环节中始终处于最重要的位置。任何科学、严密的质量管理体系，最终都要依靠劳动者的积极参与，才能取得实效。产品质量是制造出来的。神龙公司用工制度规定，焊装操作工、质量检查员上岗前，均应进行多层次的岗位技能和质量意识培训，努力提高操作工素质，持证上岗，以最大限度地降低和消除人为因素对焊接质量的影响。按神龙公司培训中心的人员培训计划，焊接实验室负责对焊装分厂操作工、质检员和技术管理人员进行焊接操作技能和质量管理方面的培训及定期资格审查。中国汽车工程学会制造分会2009年会（7）焊装质检采用具有国际先进水平的检测设备和工具，建立严格的质量检查标准和严密的质量管理制度。产品质量需检验验证。三级质检是富康白车身点焊质量管理体系中的重要一环。它要求焊接操作工应牢固树立“质量第一”的主人翁意识，做好自查、自检、自控，做到：检查上道工序来件质量，保证本道工位焊接质量，服务下道工序产品质量；不合格零件不上线、不生产、不流出；要求操作工、质检员和班组长作为保证焊接质量的第一责任人，除按焊接质量监控计划的要求作例行质量检查以外，还应随时向有关技术、管理部门报告质量信息。中国汽车工程学会制造分会2009年会（8）质量监控及质量改进要求焊装技术工艺人员对各种焊接质量缺陷进行技术分析，并作出快速反应；同时组织、检查各职能部门迅速采取有效措施，及时预防和消除质量缺陷。（9）缺陷处理不合格品缺陷处理也是整个白车身点焊质量保证体系中不可缺少的一环。针对不同性质的缺陷，采取不同的处理方法，避免不合格品流入生产线或者大批报废。既保证了产品质量，又降低了质量成本，取得了良好的经济效益和社会效益。中国汽车工程学会制造分会2009年会1白车身焊点强度质量标准1.1白车身焊点强度质量水平NQST（NiveauQualiteSouduredeTenue）NQST是衡量白车身焊接强度质量的主要性能指标。白车身焊点强度质量，直接关系到轿车的强度、刚性、密封性、舒适性和安全性。采用焊点强度质量水平NQST来衡量控制白车身的焊接强度质量，是神龙特色的焊装质量控制的一个显著特点。焊点强度质量缺陷是指：焊点虚焊、弱焊、漏焊、错位、烧穿等。神龙公司焊装分厂对白车身的每一个焊点，都考核其熔核直径，并与规定的最小熔核直径比较，熔核直径小于规定值，则判定为缺陷焊点。不同板厚的材料焊接，要求的熔核直径均不相同。神龙白车身焊点强度质量水平NQST平均0.40%。1.2焊点位置及尺寸要求，包括焊点步距、焊点边距和允许缺陷焊点数量等方面的要求。焊点熔核直径合格，是否该焊点就合格了呢？不一定。这里还有一个焊点步距、边距的要求。如焊接标准B131220中关于“零件装配”，就规定：一排焊点中两个焊点之间的距离为（20~30）毫米，焊点距零件边缘距离（0~2）毫米，超出了这个标准也判定焊点为不合格。可见，富康轿车在焊点质量管理方面的标准是非常严格的。中国汽车工程学会制造分会2009年会富康白车身焊点强度质量改进（1）质量检查发现焊点不符合质量要求，则该点视为不合格；（2）缺陷点焊的标记、跟踪及隔离；（3）点焊缺陷的返修；（4）点焊缺陷的预防改进：对点焊质量进行三级检查（包括焊点强度质量和外观扣分），填写焊点缺陷信息反馈卡，及时将各种焊点质量信息汇总进行整理、分析、改进，防止同类缺陷再度发生；（5）根据每个月的焊点检查结果，计算出焊点强度质量水平，整理NQST月报，并分发各相关职能部门分析改进。（6）定期审核工艺参数和焊接质量，及时解决影响白车身焊装质量的焊接技术及工艺参数问题，并向相关工艺、设备、生产和检查等部门及时通报质量信息，督促整改。审核结果、信息通报及反馈均存档管理。中国汽车工程学会制造分会2009年会白车身焊装外观质量控制1白车身焊装外观质量标准1.1白车身焊装外观缺陷扣分（Point）白车身焊装外观缺陷扣分（Point），是将白车身所有焊装外观缺陷扣分累加起来，用以衡量白车身焊装外观质量水平。白车身焊装外观分焊接外观和装配外观。焊接外观缺陷包括焊点压痕、焊点变形、过烧及烧穿、飞溅和毛刺等。装配外观缺陷包括漏装、错装、表面不平、变形、凹坑、错边和返修不良等。焊点外观扣分及焊点外观等级要求，根据焊点在轿车车身所处的区域确定。（1）轿车车身分区。通常把轿车车身按重要等级不同分为：外1区、内1区、外2区、内2区等四个区域。（2）焊点外观等级。整车焊点外观等级分为三级，每一等级允许存在的焊点外观缺陷的性质和数量均有不同规定。对车门、侧围等外观零件，要求焊点外观压痕均匀，压痕深度不能太大。为保证白车身良好的焊点外观质量，焊装分厂采用了平电极、电极垫板等先进的焊接技术，保证焊钳与工件接触均匀、良好，从而在保证强度质量的同时，也保证了白车身良好的外观质量。中国汽车工程学会制造分会2009年会1.2白车身焊装外观缺陷扣分标准白车身焊接外观缺陷扣分白车身装配外观缺陷扣分焊点缺陷过烧/烧穿毛刺飞溅变形压痕过深焊点鼓包扣分Point20105~105~105~105~10焊点缺陷漏装/错装表面不平变形凹坑错边返修不良扣分Point20~505~105~105~1010~205~10中国汽车工程学会制造分会2009年会2白车身焊装外观质量控制为反映白车身外观质量并督促相关单位认真检查整改，质检部门每天各对两台白车身和两台整车，进行焊装外观缺陷扣分。外观缺陷扣分由专职质量扣分员按规定标准进行。白车身扣分结果反映在焊装扣分展示板上，整白扣分结果反映在总装扣分展示板上。焊装分厂每天召开质量现场会，通报焊装质量信息，以此督促相关质量技术部门，做好白车身焊装质量问题的预防、分析及解进工作。3富康白车身焊装外观质量水平目前，富康白车身焊装外观缺陷扣分平均低于45分/台，雪铁龙工厂先进水平平均约40分/台中国汽车工程学会制造分会2009年会白车身几何尺寸质量控制1白车身几何尺寸质量水平IQG（IndiceQual