车身焊装的质量控制.ppt

,Quality Control of Welding Assemblage of Carbody-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（36094125）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（Niveau Qualite Soudure de Tenue）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 B13 1220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（2030）毫米，焊点距零件边缘距离（02）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,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（Indice Qualite Geometrie）IQG是“白车身几何尺寸质量水平”的法语首字母缩写，是衡量轿车焊装制造精度水平的重要指标之一。IQG是通过检具、样板或三坐标测量机，对焊装零件、总成或白车身的规定点进行几何尺寸测量，将测量值与产品定义相比较、计算得到。白车身几何尺寸质量，直接关系到整车的装配质量(零件的装配性和贴合性)、外观质量(整车间隙和面差)和使用性能(直线跑偏和整车密封等)。富康白车身共规定有约300个测量点2 白车身几何尺寸质量控制 白车身几何尺寸质量的三级检查，由焊装质检和计量室共同负责。对大总成及白车身，我们使用全自动三坐标检测机，对车身上规定的重要定位点、装配点、外观要求点、使用性能点进行测量。全自动三坐标检测机通过编程示教后，能自动对白车身进行重复测量，并将检测结果与车身数据化定义（CRO）理论值相比较，从而得出零件的偏差方向和偏差值。3 富康白车身几何尺寸质量水平 目前，富康白车身几何尺寸质量水平IQG平均低于0.45/台。这个质量已接近雪铁龙工厂的先进水平（0.40/台以下）。,中国汽车工程学会制造分会2009年会,富康白车身焊装质量控制特点 神龙特色的白车身焊装质量控制体系，是建立在强调各职能部门积极参与，充分发挥所有责任者积极性的基础上，追求降低质量成本，实现质量目标，形成一个不断改进和自我完善的闭环系统；是建立在先进的工装设备和科学的管理体制基础之上。正所谓“硬件过硬，软件不软”。概括起来，该质量保证体系具有以下特点：(1)完善体系，专职负责 神龙特色白车身焊装质量控制，涉及焊装工艺、设备、操作和质检等各环节和职能部门，涵盖了白车身焊装的整个生产过程和人、机、料、法、环、测等所有内容。各个环节工作内容清楚，各个部门质量责任落实，相互联系，互相促进，形成一个能有效运行，自我完善的闭环。(2)三级质检，各司其职 神龙特色白车身焊装质量保证体系的科学建立和有效实施，充分体现了ISO 9000标准要求和全面质量管理的基本思想，真正实现了白车身焊装质量的全员、全过程控制。三级质检是神龙特色白车身焊装质量保证体系的重要一环。通过有效实施焊装质量三级检查制度，既能随时掌握和处理现生产发生的各种焊装质量问题，又能有效地推动各职能部门认真负起责任，促进各项整改措施的落实和质量问题的解决。保证白车身各项焊接质量指标的完成和富康轿车完美的焊接质量。(3)先进的设备，科学的方法 神龙公司焊装分厂采用先进的焊装及检测设备，并使用科学的质量分析方法。焊装设备方面：悬挂点焊机采用世界著名的西雅基（Sciaky）公司九十年代新产品，电阻焊设备普遍装备有功能齐全、精度极高的焊接控制器，可自动诊断和显示各种焊接故障；并可预置电流台阶，使焊接电流以阶梯的形式增长，从而有效补偿由于电极镦粗所引起的电流密度下降，避免产生焊接强度质量缺陷；该控制器具有特殊的恒流控制功能，也就是说，在整个焊接过程中，影响点焊质量最重要的工艺参数即焊接电流，其波动范围不超过 2%；焊装线大量使用成形定位机、多点焊机和点焊机器人，设备定位几何精度不超过0.5毫米，主要生产线可实现五种车型混流生产，具有较高的柔性；MAG焊在全国率先使用混合气体（富氩+二氧化碳）保护和集中供气技术，虽然使用混合气体比单纯使用二氧化碳，成本上升了，但焊缝成型好，焊接飞溅大大减少，有利于保证白车身的外观质量；检测设备方面：采用检具、样架检测分总成制造精度；采用手动和自动三坐标测量机检测白车身几何尺寸精度；采用便携式三坐标测量仪检测工装夹具的定位及装配精度。质量控制方面：在国内同行业中率先采用焊点强度质量水平（NQST）、整车焊装外观缺陷扣分（Point）和几何尺寸质量水平（IQG）等性能指标，白车身焊装质量水平处于领先地位。通过统计不合格焊点数占破检焊点总数的百分比来衡量白车身焊接质量水平；根据车身外观质量缺陷的不同种类和部位，用外观缺陷扣分衡量焊接外观质量水平；几何尺寸质量水平（IQG）的引入，使零件及总成的几何尺寸装配精度得以量化。IQG不仅考虑了单个测量点的偏差影响，并根据产品设计的精度要求，对单点偏差进行加权，而且反映了白车身的整体质量，是衡量白车身制造精度的晴雨表。由于采用先进设备和使用科学的质量管理方法，保证了富康轿车焊装质量的各项性能指标都硬碰硬，响当当，自96年 5月试生产到现在，各项质量水平均稳步提高，为富康轿车创精品名牌作出了贡献。富康轿车外形圆润饱满，线条挺刮，内外装配间隙贴合均匀，无不建立在坚实的物质技术和科学管理的基础之上。(4)指标量化，不断改进神龙特色白车身焊装质量保证体系的又一个显著特点是：具有明确的量化考核指标，这就是焊点强度质量水平（NQST）、整车焊装外观缺陷扣分（Point）和几何尺寸质量水平（IQG）。国内同行业也有采用一项或两项类似性能指标的，但缺少严格的标准，尚未形成体系，实践中随意性也较大。神龙公司焊装分厂从一投产，就通过严格考核和不断改进这三个质量指标，从整体上衡量和控制富康轿车白车身的焊装质量水平。同时，随着车身制造水平的提高和满足顾客对轿车质量不断增长的需求，通过不断调整这三项指标，可以充分调动各职能部门不断改进工作，努力提高白车身焊装质量水平，创精品名牌富康轿车，不断满足市场需要，让顾客更满意。,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。影响白车身焊装质量水平的主要要素见表5-4-2-1。神龙公司焊装分厂在设计、调试、投产之初，就注意广泛借鉴国内外车身焊装技术及质量管理的最新成果，特别是在充分吸取东风和雪铁龙两个母公司有关车身焊装的丰富经验基础上，经过大胆探索、反复实践，初步建立和完善了一整套具有神龙特色的轿车焊装质量保证体系。该质量保证体系的核心，就是寻求以合理的质量成本，实现各质量要素、各职能部门的最佳匹配与组合，形成焊装质量管理的闭环，从而最大限度地降低和消除各种因素的不利影响，努力完成NQST、Point及IQG目标值，获取最佳质量效益和经济效益。,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,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,结论 Conclusions-白车身焊装质量水平，相当程度上决定和反映了整车质量水平，机构和用户调查的和CSI值充分反馈了这一趋势；-目前国内汽车厂衡量和考核白车身焊装质量的 三项性能指标，即-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 多数仍采用离线、部分采用了在线检查的方式，以期及时发现和整改各种焊装质量问题，及时性和效率已不能满足现代汽车发展多品种、快节奏的现实要求，如何在产品设计阶段引入“同步工程”，使用模拟设计和模拟制造，以及不断加强工艺质量的审核来预防缺陷的发生，应是一个亟待开展的工作；-如何处理质量、成本和效益的关系，使优良的焊接质量与良好的市场需求相匹配，让有限的质量投入产生最大的市场效益，也是我们从事车身焊装的专业人员应该深思的一个现实问题。,谢谢大家！,中国汽车工程学会制造分会2009年会,东风汽车有限公司制造规划总部 崔厚学电 话：手 机：Email：于安徽芜湖奇瑞汽车,