同步工程(SE)在汽车白车身质量控制中的应用研究

摘要

新车型的开发一般都会经历漫长的过程，从创意评审到总体设计、白车身数据设计、试制、试验到小批量、批量生产。在设计阶段需要充分考虑零件的成型工艺性，制定合理的焊接顺序及焊接工艺，提供可执行的质量控制文件，用来指导后期的生产制造。产品的工程设计及样车试制阶段输出的车身数据决定了整车开发进度的快与慢、整车品质的好与坏，所以在这个阶段的三维数据及质量控制文件的合理性尤为重要。产品开发阶段同步工程（SE活动）将生产准备阶段的部分工作提前到设计阶段同步进行，重点关注零部件产品的可制造性，结合工艺经验、设计规律及计算机仿真等手段检查数据的合理性及工艺性。
　　 在汽车工业的冲压、焊装、涂装、总装四大工艺中，冲压和焊装的质量对白车身的质量影响最大。本文以白车身为研究对象，将SE用于冲压和焊装的质量与工艺性的研究中。
　　 首先，选择了侧围外板和后门内板为典型件，运用Autoform进行仿真分析。分析零件的成型性，预估产品可能产生的缺陷及部位，并分析原因，根据经验给出对产品的修改建议。而后，运用仿真分析结果以及SE活动的规则等进行了试制研究。试制结果表明，SE活动的提案对于指导结构改进和冲压工艺合理性是非常有价值的。本文还跟踪了产品的试制过程，通过试制验证了冲压SE活动的有效性。通过冲压SE活动，可以将冲压时产品产生问题的数量减少到最低。
　　 第二项研究工作是，将SE用于零件焊接中。通过研究，获得了基于SE的焊接原则与提案。对于白车身的焊接来说，一般白车身有400个左右的冲压零件组成，控制焊接质量是保证白车身尺寸精度及强度的唯一方法和途径。焊接质量的最大的影响因素是冲压件的焊接工艺性，所以数据的焊接工艺性也是设计时需要重视的一个非常重要的内容。这需要有丰富焊接工作经验的工程师从焊装的角度，根据经验及原则对数据进行审查，并结合焊接仿真、物流仿真、数字化工厂规划等软件对产品零部件工艺性进行验证，对产品的焊接工艺的不合理设计提出修改建议。本文整理和总结的数据在焊接工艺性方面必须满足的一些原则，通过整车试制对焊接质量及白车身质量的控制效果进行了验证。
　　 为了验证SE的综合效果，本文进行了第三项研究工作，即白车身的试制。以选定的白车身为对象，采用试制方式的工艺装备，进行冲压和焊装，得到了白车身总成。白车身试制结果与前两项工作所得结果、结论一致，说明SE用于白车身的研发是有效的。
　　 总之，研究表明，车身设计与SE活动的结合大大减少了设计变更的数量，缩短了生产准备的时间，节约了生产成本，同时提高了汽车的品质。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 本文研究的背景和意义

1．2 汽车白车身质量控制技术的发展及现状

1．3 本文研究的主要内容

2 SE活动在冲压质量控制中的应用

2．1 同步工程(SE)概述

2．2 冲压质量控制的现状与冲压SE的目标

2．3 典型零件的仿真分析

2．3．1 侧围外板的设计分析与初步工艺性分析

2．3．2 侧围外板的仿真分析研究及ECR提案

2．3．3 后门内板的设计分析与初步工艺性分析

2．3．4 后门内板的仿真分析研究及ECR提案

2．4 典型零件的试制研究

2．4．1 冲压件试制理论及方法

2．4．2 试制模具准备

2．4．3 侧围外板的冲压试制

2．4．4 后门内板的冲压试制

2．5 SE对其它冲压件质量改善效果的研究

2．6 本章小结

3 SE活动在焊接质量控制中的应用

3．1 焊接质量控制的现状与焊接SE的目标

3．2 基于SE的焊接原则研究

3．3 焊接SE活动中的焊接工艺原则应用

3．4 本章小结

4 基于SE的白车身试制

4．1 试制条件概述

4．1．1 冲压件试制

4．1．2 试制夹具

4．1．3 试制中的其它装备

4．2 试制中基于SE的焊接的描述

4．3 试制结果以及分析

4．4 本章小结

5 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

致谢

参考文献