关于白车身天窗顶盖Z向面差控制策略

刘模 浦丹

摘要：对于汽车行业竞争日益激烈的今天，客户对感观质量需求越來越高，汽车的装配质量会影响防水，风噪和外观等性能，影响客户的直接感观体验，故汽车各部件的装配质量也随之要求越来越高，而顶盖天窗装配涉及到钣金件冲压，焊接，总装件装配，涉及到对个零件尺寸搭配，结构复杂，工艺性差，尺寸波动极大，容易在生产产生装配质量问题，本文结合实际生产，针对工装和工艺方面作为突破口，提升天窗装配尺寸的稳定性。

关键词：顶盖天窗、窗框尺寸、焊接工艺、夹具结构

1、影响天窗匹配的因素

天窗装配关系主要指顶盖和天窗框之间配合关系，因此影响该配合关系的主要因素有：1、顶盖和天窗框的实际尺寸偏差，天窗框轮廓尺寸，天窗框和顶盖外板都属于白车身中比较大的外覆盖件，总体尺寸大，板料厚度小形状复杂，轮廓内部带有局部形状，而这些内部形状往往对整个冲压件的成形有很大影响，甚至是决定性的影响，顶盖采用的是一次拉深成形，成形过程不是简单的拉深变形，而是拉深和胀形变形同时存在的复合成形，对精度控制要求较高。2、焊接工艺不合理，比如焊接顺序，焊接位置都会影响到天窗框配合尺寸，天窗框的焊接存在电阻电焊和钎焊，电阻焊是指将被焊工件至于两电极之间加压并在焊接处通以电流，利用电流流经接触面和邻近区域产生电阻热熔化或塑性状态，使之形成牢固接头的工艺过程，钎焊是使用比工件熔点低的材料作为钎料，将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度，利用液态钎料润湿工件，填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散，从而实现焊接的方法。3、工装设计不合理，工装夹具不能实现完全定位，导致零件焊接后尺寸波动大。

1.1、顶盖和天窗框尺寸偏差控制

顶盖和天窗框零件尺寸主要通过检具对其轮廓匹配尺寸进行检测，如图1顶盖单件与天窗框匹配区域的公差一般控制在0+/-0.5mm，且天窗框和顶盖设计间隙余量保证在0.5～0.8mm左右，保证天窗和窗框装配没有干涉下不到底的情况。

1.2、焊接工艺分析

以CN201M车型为例，顶盖天窗焊接工艺中焊点主要分布在天窗前部和两侧区域，天窗后部没有焊点固定，会  导 致后部Z向控制不稳定。

1.3、工装结构分析

CN201M车型顶盖天窗分拼工装定位策略如图2，天窗框靠两销6个定位面来限制6个自由度，但由于顶盖轮廓尺寸偏大，板厚0.7mm，较薄，刚性较差，容易变形，关夹后后部缺少压头，顶盖天窗框后部位置容易变形拱起，影响天窗玻璃与顶盖的匹配。

2.针对工装结构更改验证

针对CN201M顶盖天窗框后部工装缺少Z向夹头，影响天窗框Z向尺寸，车身对工装进行优化在顶盖后部增加一个Z向夹头如图3，保证关夹状态后部有支撑，增加Z向的稳定性。

3.验证数据

针对工装结构差异对CN201M做了9台车验证数据如图4（分别为加工装和未加工装状态下总装天窗玻璃和顶盖的段差数据，从数据看出加工装后天窗玻璃和顶盖段差CP有明显的提高，证明加工装能提高天窗框后部Z向稳定性。

4、结语

为了确保汽车天窗和顶盖的装配尺寸，需要严格控制顶盖及天窗框匹配区域的尺寸，制定合理的焊接工艺，工装结构需要考虑零件的刚性，确保天窗框装配的可靠性和稳定性。

参考文献

[1]董海.汽车顶盖工艺分析及模具设计[J].机械设计与制造，2005（6）：

[2]霍会荣.天窗顶盖工艺分析[J].锻造与冲压，2017（000）016