車身焊裝的質量控制2

QualityControlofWeldingAssemblageofCarbody-in-white車身焊裝的質量控制東風汽車有限公司制造規(guī)劃總部崔厚學安徽蕪湖中國汽車工程學會制造分會2009年會第一頁，共三十一頁。目錄轎車白車身焊裝概況白車身焊裝質量影響因素及控制白車身焊接強度質量控制白車身焊裝外觀質量控制白車身幾何尺寸質量控制白車身焊裝質量控制特點結論中國汽車工程學會制造分會2009年會第二頁，共三十一頁。轎車白車身焊裝概況

車身制造的傳統(tǒng)四大工藝，沖壓、焊裝、涂裝、總裝中，焊裝工藝起著決定性作用：

-決定車身的外形輪廓及裝配精度

-決定車身的剛度及安全性

-決定車身的內部空間、承載能力及舒適性

-決定車身自重及燃油經(jīng)濟性中國汽車工程學會制造分會2009年會第三頁，共三十一頁。

轎車白車身是由薄板組成的結構體，是經(jīng)沖壓成形的板料通過裝配和焊接形成的車身殼體。

衡量和考核轎車白車身焊裝質量的性能指標，主要有以下三項：

-焊點強度質量水平NQST

-焊裝外觀缺陷扣分Point

-幾何尺寸質量水平IQG中國汽車工程學會制造分會2009年會第四頁，共三十一頁。中國汽車工程學會制造分會2009年會富康轎車白車身基本構造及焊裝過程富康轎車白車身，屬于無獨立車架的承載式全焊接結構，是由二十多個大總成，260多種薄板沖壓件，經(jīng)焊接裝配而成的復雜結構件，具有剛性好、自重輕、車內可利用空間大、密封性好，安全、省油、舒適等特點。第五頁，共三十一頁。第六頁，共三十一頁。中國汽車工程學會制造分會2009年會富康轎車白車身焊接設備-白車身焊接制造設備富康轎車白車身采用的焊接方法主要有：電阻點焊、（富氬+二氧化碳）混合氣體保護焊（MAG焊）、螺柱焊等。根據(jù)五種不同的車型，分別有電阻焊點（3609~4125）個，焊接螺釘、螺母數(shù)百個，MAG焊焊縫總長約3米，焊接螺柱50多個，共同打造了富康轎車的鋼筋鐵骨。富康轎車白車身主要采用電阻點焊，來完成絕大部分焊接工作量；在神龍公司焊裝分廠全部焊接設備中，點焊設備占92.4%。如何保證電阻點焊焊接質量，已成為富康轎車白車身焊裝質量控制的關鍵。第七頁，共三十一頁。中國汽車工程學會制造分會2009年會富康轎車白車身焊接設備第八頁，共三十一頁。中國汽車工程學會制造分會2009年會

-白車身裝配設備為保證富康白車身的焊裝外觀及幾何尺寸質量，焊裝分廠共安裝有各種成形定位機20臺，各種焊裝成形夾具280余套，各種裝配樣板80套，各種小件工裝100余種（套）。共設有41個幾何尺寸質量控制點，安裝有各種焊裝檢具及檢查樣板70多臺（套），配有便攜式三坐標測量儀（ROMER）10余臺，三坐標測量間裝有全自動三坐標測量機1臺，與車身產(chǎn)品數(shù)據(jù)化定義工作站（CRO）聯(lián)網(wǎng)的手動三坐標測量機1臺。第九頁，共三十一頁。中國汽車工程學會制造分會2009年會

-白車身檢測設備白車身總成由數(shù)百種鈑金件組成，這些零件由焊裝夾具和裝配樣板定位。小總成由檢驗夾具來檢驗，大總成及白車身用三坐標測量機檢測其裝配幾何精度。白車身幾何尺寸質量控制以三坐標測量機為核心，焊裝夾具的精度根據(jù)自動三坐標測量結果來調整，檢驗夾具的精度標定由手動三坐標完成，夾具調整后用便攜式三坐標（ROMER）進行核查。富康白車身的裝配質量就是依靠高精度的焊裝夾具、樣板、工裝和檢具等硬件設施來保證的。

第十頁，共三十一頁。中國汽車工程學會制造分會2009年會白車身焊裝質量影響因素及控制

現(xiàn)代轎車白車身的產(chǎn)品設計和裝焊工藝特點，決定了白車身焊裝質量是一個受工藝材料、沖壓件質量、焊接設備、工裝檢具、焊裝技術及工藝參數(shù)、焊裝生產(chǎn)及檢查等諸多因素影響的變量。第十一頁，共三十一頁。中國汽車工程學會制造分會2009年會各質量要素對點焊質量的影響和作用具體分析如下。（1）焊裝工藝主要包括焊點工藝設計及焊點質量標準。正如產(chǎn)品設計在相當程度上決定了產(chǎn)品的質量和工藝成本一樣，焊點工藝設計也在相當程度上決定了采用的工裝設備，焊點質量和質量成本。工藝設計是保證白車身焊裝質量的基礎。工藝設計要在充分滿足產(chǎn)品設計和生產(chǎn)綱領的前提下，采用簡便、合理、經(jīng)濟的焊接方法、焊點布置和檢測標準。（2）沖壓件質量包括焊件表面清理和零件裝配要求。焊件表面清理：焊件表面的氧化膜和油污等會增加焊接時的接觸電阻，對焊接質量的影響很大。為此必須對焊件表面點焊區(qū)域進行前處理。表面清理方法分機械清理和化學清理兩類。零件裝配：零件裝配應保證在規(guī)定的電極壓力和預壓時間作用下，點焊區(qū)域能貼合良好，并保證白車身良好的幾何尺寸精度。神龍公司焊裝分廠采用樣架、檢具來檢查和控制焊件的裝配精度，對較大總成，如地板、側圍、白車身等，還使用便攜式和固定式三坐標測量儀定時抽檢其幾何尺寸IQG值，以及檢查裝焊夾具精度。發(fā)現(xiàn)零件裝配問題，立即通知相關工序、沖壓車間或外協(xié)件供應商，及時解決，嚴把焊接零件入口關。第十二頁，共三十一頁。中國汽車工程學會制造分會2009年會（3）焊接制造設備投產(chǎn)前設備調試。焊接設備正式投入使用前，焊接實驗室對焊機的能力進行測試和認可，測試記錄作為設備正式驗收的依據(jù)，并歸檔保存，定期復核。日常生產(chǎn)中，焊接實驗員定期用各種檢測儀表，對焊接設備輸出穩(wěn)定性進行例行檢查（通常每年進行2次）。如檢查主要影響焊接質量的電極壓力、焊接電流等工藝參數(shù)是否穩(wěn)定，焊接質量是否穩(wěn)定、可靠，并借助焊接控制器本身具有的故障自診斷功能檢查焊機的穩(wěn)定性，記錄歸檔。（4）工裝夾具、檢驗夾具及測量設備包括：焊裝夾具、檢驗夾具及測量設備投產(chǎn)前的檢測、驗收和試生產(chǎn)；日常生產(chǎn)中夾具、檢具及測量設備的維護和管理。神龍公司焊裝分廠的工裝夾具，采用工程協(xié)調圖（PCM圖）來統(tǒng)一車身零件的沖壓、焊裝制造基準；針對白車身零件的不同裝配情況，如同一臺夾具，同一臺焊機，焊接不同層數(shù)或不同厚度的鋼板材料時，需使用不同的焊接工藝參數(shù)，焊裝夾具上設置有專門的程序轉換裝置，以實現(xiàn)不同焊接工藝參數(shù)之間的自動轉換；焊裝夾具上還安裝有專門的防差錯裝置，謹紡零件漏裝、錯裝。所有這些新技術，新工藝的采用，對保證富康白車身的焊裝質量，具有特別重要的意義。

第十三頁，共三十一頁。中國汽車工程學會制造分會2009年會（5）焊接技術及工藝參數(shù)包括根據(jù)被焊零件的裝配形式選擇和調試最佳焊接工藝參數(shù)，并使焊接工藝參數(shù)與焊接過程中電極直徑的增加趨勢相適應，以保證始終能得到合格的焊核直徑。此外，還包括定期對焊接工藝參數(shù)的進行優(yōu)化和管理。（6）焊接操作工人的因素在整個點焊質量控制的各個環(huán)節(jié)中始終處于最重要的位置。任何科學、嚴密的質量管理體系，最終都要依靠勞動者的積極參與，才能取得實效。產(chǎn)品質量是制造出來的。神龍公司用工制度規(guī)定，焊裝操作工、質量檢查員上崗前，均應進行多層次的崗位技能和質量意識培訓，努力提高操作工素質，持證上崗，以最大限度地降低和消除人為因素對焊接質量的影響。按神龍公司培訓中心的人員培訓計劃，焊接實驗室負責對焊裝分廠操作工、質檢員和技術管理人員進行焊接操作技能和質量管理方面的培訓及定期資格審查。

第十四頁，共三十一頁。中國汽車工程學會制造分會2009年會（7）焊裝質檢采用具有國際先進水平的檢測設備和工具，建立嚴格的質量檢查標準和嚴密的質量管理制度。產(chǎn)品質量需檢驗驗證。三級質檢是富康白車身點焊質量管理體系中的重要一環(huán)。它要求焊接操作工應牢固樹立“質量第一”的主人翁意識，做好自查、自檢、自控，做到：檢查上道工序來件質量，保證本道工位焊接質量，服務下道工序產(chǎn)品質量；不合格零件不上線、不生產(chǎn)、不流出；要求操作工、質檢員和班組長作為保證焊接質量的第一責任人，除按焊接質量監(jiān)控計劃的要求作例行質量檢查以外，還應隨時向有關技術、管理部門報告質量信息。

第十五頁，共三十一頁。中國汽車工程學會制造分會2009年會（8）質量監(jiān)控及質量改進要求焊裝技術工藝人員對各種焊接質量缺陷進行技術分析，并作出快速反應；同時組織、檢查各職能部門迅速采取有效措施，及時預防和消除質量缺陷。（9）缺陷處理不合格品缺陷處理也是整個白車身點焊質量保證體系中不可缺少的一環(huán)。針對不同性質的缺陷，采取不同的處理方法，避免不合格品流入生產(chǎn)線或者大批報廢。既保證了產(chǎn)品質量，又降低了質量成本，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。第十六頁，共三十一頁。中國汽車工程學會制造分會2009年會1白車身焊點強度質量標準1.1白車身焊點強度質量水平NQST（NiveauQualiteSouduredeTenue）

NQST是衡量白車身焊接強度質量的主要性能指標。白車身焊點強度質量，直接關系到轎車的強度、剛性、密封性、舒適性和安全性。采用焊點強度質量水平NQST來衡量控制白車身的焊接強度質量，是神龍?zhí)厣暮秆b質量控制的一個顯著特點。焊點強度質量缺陷是指：焊點虛焊、弱焊、漏焊、錯位、燒穿等。神龍公司焊裝分廠對白車身的每一個焊點，都考核其熔核直徑，并與規(guī)定的最小熔核直徑比較，熔核直徑小于規(guī)定值，則判定為缺陷焊點。不同板厚的材料焊接，要求的熔核直徑均不相同。神龍白車身焊點強度質量水平NQST平均0.40%。1.2焊點位置及尺寸要求，包括焊點步距、焊點邊距和允許缺陷焊點數(shù)量等方面的要求。焊點熔核直徑合格，是否該焊點就合格了呢？不一定。這里還有一個焊點步距、邊距的要求。如焊接標準B131220中關于“零件裝配”，就規(guī)定：一排焊點中兩個焊點之間的距離為（20~30）毫米，焊點距零件邊緣距離（0~2）毫米，超出了這個標準也判定焊點為不合格?？梢?，富康轎車在焊點質量管理方面的標準是非常嚴格的。第十七頁，共三十一頁。第十八頁，共三十一頁。中國汽車工程學會制造分會2009年會富康白車身焊點強度質量改進（1）質量檢查發(fā)現(xiàn)焊點不符合質量要求，則該點視為不合格；（2）缺陷點焊的標記、跟蹤及隔離；（3）點焊缺陷的返修；（4）點焊缺陷的預防改進：對點焊質量進行三級檢查（包括焊點強度質量和外觀扣分），填寫焊點缺陷信息反饋卡，及時將各種焊點質量信息匯總進行整理、分析、改進，防止同類缺陷再度發(fā)生；（5）根據(jù)每個月的焊點檢查結果，計算出焊點強度質量水平，整理NQST月報，并分發(fā)各相關職能部門分析改進。（6）定期審核工藝參數(shù)和焊接質量，及時解決影響白車身焊裝質量的焊接技術及工藝參數(shù)問題，并向相關工藝、設備、生產(chǎn)和檢查等部門及時通報質量信息，督促整改。審核結果、信息通報及反饋均存檔管理。

第十九頁，共三十一頁。中國汽車工程學會制造分會2009年會白車身焊裝外觀質量控制1白車身焊裝外觀質量標準1.1白車身焊裝外觀缺陷扣分（Point）

白車身焊裝外觀缺陷扣分（Point），是將白車身所有焊裝外觀缺陷扣分累加起來，用以衡量白車身焊裝外觀質量水平。白車身焊裝外觀分焊接外觀和裝配外觀。焊接外觀缺陷包括焊點壓痕、焊點變形、過燒及燒穿、飛濺和毛刺等。裝配外觀缺陷包括漏裝、錯裝、表面不平、變形、凹坑、錯邊和返修不良等。焊點外觀扣分及焊點外觀等級要求，根據(jù)焊點在轎車車身所處的區(qū)域確定。（1）轎車車身分區(qū)。通常把轎車車身按重要等級不同分為：外1區(qū)、內1區(qū)、外2區(qū)、內2區(qū)等四個區(qū)域。（2）焊點外觀等級。整車焊點外觀等級分為三級，每一等級允許存在的焊點外觀缺陷的性質和數(shù)量均有不同規(guī)定。對車門、側圍等外觀零件，要求焊點外觀壓痕均勻，壓痕深度不能太大。為保證白車身良好的焊點外觀質量，焊裝分廠采用了平電極、電極墊板等先進的焊接技術，保證焊鉗與工件接觸均勻、良好，從而在保證強度質量的同時，也保證了白車身良好的外觀質量。

第二十頁，共三十一頁。中國汽車工程學會制造分會2009年會1.2白車身焊裝外觀缺陷扣分標準白車身焊接外觀缺陷扣分白車身裝配外觀缺陷扣分焊點缺陷過燒/燒穿毛刺飛濺變形壓痕過深焊點鼓包扣分Point20105~105~105~105~10焊點缺陷漏裝/錯裝表面不平變形凹坑錯邊返修不良扣分Point20~505~105~105~1010~205~10第二十一頁，共三十一頁。中國汽車工程學會制造分會2009年會2白車身焊裝外觀質量控制為反映白車身外觀質量并督促相關單位認真檢查整改，質檢部門每天各對兩臺白車身和兩臺整車，進行焊裝外觀缺陷扣分。外觀缺陷扣分由專職質量扣分員按規(guī)定標準進行。白車身扣分結果反映在焊裝扣分展示板上，整白扣分結果反映在總裝扣分展示板上。焊裝分廠每天召開質量現(xiàn)場會，通報焊裝質量信息，以此督促相關質量技術部門，做好白車身焊裝質量問題的預防、分析及解進工作。3富康白車身焊裝外觀質量水平目前，富康白車身焊裝外觀缺陷扣分平均低于45分/臺，雪鐵龍工廠先進水平平均約40分/臺第二十二頁，共三十一頁。第二十三頁，共三十一頁。中國汽車工程學會制造分會2009年會白車身幾何尺寸質量控制1白車身幾何尺寸質量水平IQG（IndiceQualiteGeometrie）

IQG是“白車身幾何尺寸質量水平”的法語首字母縮寫，是衡量轎車焊裝制造精度水平的重要指標之一。IQG是通過檢具、樣板或三坐標測量機，對焊裝零件、總成或白車身的規(guī)定點進行幾何尺寸測量，將測量值與產(chǎn)品定義相比較、計算得到。白車身幾何尺寸質量，直接關系到整車的裝配質量(零件的裝配性和貼合性)、外觀質量(整車間隙和面差)和使用性能(直線跑偏和整車密封等)。富康白車身共規(guī)定有約300個測量點2白車身幾何尺寸質量控制白車身幾何尺寸質量的三級檢查，由焊裝質檢和計量室共同負責。對大總成及白車身，我們使用全自動三坐標檢測機，對車身上規(guī)定的重要定位點、裝配點、外觀要求點、使用性能點進行測量。全自動三坐標檢測機通過編程示教后，能自動對白車身進行重復測量，并將檢測結果與車身數(shù)據(jù)化定義（CRO）理論值相比較，從而得出零件的偏差方向和偏差值。3富康白車身幾何尺寸質量水平目前，富康白車身幾何尺寸質量水平IQG平均低于0.45/臺。這個質量已接近雪鐵龍工廠的先進水平（0.40/臺以下）。第二十四頁，共三十一頁。中國汽車工程學會制造分會2009年會富康白車身焊裝質量控制特點神龍?zhí)厣陌总嚿砗秆b質量控制體系，是建立在強調各職能部門積極參與，充分發(fā)揮所有責任者積極性的基礎上，追求降低質量成本，實現(xiàn)質量目標，形成一個不斷改進和自我完善的閉環(huán)系統(tǒng)；是建立在先進的工裝設備和科學的管理體制基礎之上。正所謂“硬件過硬，軟件不軟”。概括起來，該質量保證體系具有以下特點：

(1)完善體系，專職負責神龍?zhí)厣总嚿砗秆b質量控制，涉及焊裝工藝、設備、操作和質檢等各環(huán)節(jié)和職能部門，涵蓋了白車身焊裝的整個生產(chǎn)過程和人、機、料、法、環(huán)、測等所有內容。各個環(huán)節(jié)工作內容清楚，各個部門質量責任落實，相互聯(lián)系，互相促進，形成一個能有效運行，自我完善的閉環(huán)。

(2)三級質檢，各司其職神龍?zhí)厣总嚿砗秆b質量保證體系的科學建立和有效實施，充分體現(xiàn)了ISO9000標準要求和全面質量管理的基本思想，真正實現(xiàn)了白車身焊裝質量的全員、全過程控制。三級質檢是神龍?zhí)厣总嚿砗秆b質量保證體系的重要一環(huán)。通過有效實施焊裝質量三級檢查制度，既能隨時掌握和處理現(xiàn)生產(chǎn)發(fā)生的各種焊裝質量問題，又能有效地推動各職能部門認真負起責任，促進各項整改措施的落實和質量問題的解決。保證白車身各項焊接質量指標的完成和富康轎車完美的焊接質量。

(3)先進的設備，科學的方法神龍公司焊裝分廠采用先進的焊裝及檢測設備，并使用科學的質量分析方法。焊裝設備方面：懸掛點焊機采用世界著名的西雅基（Sciaky）公司九十年代新產(chǎn)品，電阻焊設備普遍裝備有功能齊全、精度極高的焊接控制器，可自動診斷和顯示各種焊接故障；并可預置電流臺階，使焊接電流以階梯的形式增長，從而有效補償由于電極鐓粗所引起的電流密度下降，避免產(chǎn)生焊接強度質量缺陷；該控制器具有特殊的恒流控制功能，也就是說，在整個焊接過程中，影響點焊質量最重要的工藝參數(shù)即焊接電流，其波動范圍不超過2%；焊裝線大量使用成形定位機、多點焊機和點焊機器人，設備定位幾何精度不超過±0.5毫米，主要生產(chǎn)線可實現(xiàn)五種車型混流生產(chǎn)，具有較高的柔性；MAG焊在全國率先使用混合氣體（富氬+二氧化碳）保護和集中供氣技術，雖然使用混合氣體比單純使用二氧化碳，成本上升了，但焊縫成型好，焊接飛濺大大減少，有利于保證白車身的外觀質量；檢測設備方面：采用檢具、樣架檢測分總成制造精度；采用手動和自動三坐標測量機檢測白車身幾何尺寸精度；采用便攜式三坐標測量儀檢測工裝夾具的定位及裝配精度。質量控制方面：在國內同行業(yè)中率先采用焊點強度質量水平（NQST）、整車焊裝外觀缺陷扣分（Point）和幾何尺寸質量水平（IQG）等性能指標，白車身焊裝質量水平處于領先地位。通過統(tǒng)計不合格焊點數(shù)占破檢焊點總數(shù)的百分比來衡量白車身焊接質量水平；根據(jù)車身外觀質量缺陷的不同種類和部位，用外觀缺陷扣分衡量焊接外觀質量水平；幾何尺寸質量水平（IQG）的引入，使零件及總成的幾何尺寸裝配精度得以量化。IQG不僅考慮了單個測量點的偏差影響，并根據(jù)產(chǎn)品設計的精度要求，對單點偏差進行加權，而且反映了白車身的整體質量，是衡量白車身制造精度的晴雨表。由于采用先進設備和使用科學的質量管理方法，保證了富康轎車焊裝質量的各項性能指標都硬碰硬，響當當，自96年5月試生產(chǎn)到現(xiàn)在，各項質量水平均穩(wěn)步提高，為富康轎車創(chuàng)精品名牌作出了貢獻。富康轎車外形圓潤飽滿，線條挺刮，內外裝配間隙貼合均勻，無不建立在堅實的物質技術和科學管理的基礎之上。

(4)指標量化，不斷改進神龍?zhí)厣总嚿砗秆b質量保證體系的又一個顯著特點是：具有明確的量化考核指標，這就是焊點強度質量水平（NQST）、整車焊裝外觀缺陷扣分（Point）和幾何尺寸質量水平（IQG）。國內同行業(yè)也有采用一項或兩項類似性能指標的，但缺少嚴格的標準，尚未形成體系，實踐中隨意性也較大。神龍公司焊裝分廠從一投產(chǎn)，就通過嚴格考核和不斷改進這三個質量指標，從整體上衡量和控制富康轎車白車身的焊裝質量水平。同時，隨著車身制造水平的提高和滿足顧客對轎車質量不斷增長的需求，通過不斷調整這三項指標，可以充分調動各職能部門不斷改進工作，努力提高白車身焊裝質量水平，創(chuàng)精品名牌富康轎車，不斷滿足市場需要，讓顧客更滿意。第二十五頁，共三十一頁。中國汽車工程學會制造分會2009年會白車身焊裝質量影響因素及控制現(xiàn)代轎車白車身的產(chǎn)品設計和裝焊工藝特點，決定了白車身焊裝質量是一個受工藝材料、沖壓件質量、焊接設備、工裝檢具、焊裝技術及工藝參數(shù)、焊裝生產(chǎn)及檢查等諸多因素影響的變量。影響白車身焊裝質量水平的主要要素見表5-4-2-1