申小敏，杨 娟

（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西柳州545007）

某车型前保险杠与翼子板面差匹配问题研究

申小敏，杨 娟

（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西柳州545007）

针对某车型前保险杠与翼子板面差匹配差问题，通过详细分析，找出了导致该问题的原因，并制定相应的解决措施。样件的试装结果说明这些解决措施是有效的，有效地解决了前保险杠与翼子板面差匹配差的问题。

汽车；前保险杠；翼子板；支架；面差

随着社会经济的发展，汽车行业的竞争也日趋激烈，人们在汽车的选择上眼光也越来越挑剔，更多的关注外饰件的细节匹配和美观性。企业为了在竞争激烈的市场下得以长久的生存，就必须要满足客户实际需求，并提高汽车外饰件的品质。前保险杠是整个汽车造型的亮点，其与车身匹配的好坏则体现整个外饰件的品质高低，所以本文主要是从某车型前保险杠与翼子板的面差匹配上研究，找到原因并验证解决措施，提高汽车品质。

1 问题描述

前保险杠与翼子板面差匹配不合格问题，主要是车辆下线检测，下线后车辆返修需约45 min，拆装过程中导致前保连接支架定位销断裂报废，严重影响合格率与公司生产效率。问题发生区域如下图1所示。

图1 前保险杠与翼子板面差匹配区域

2 问题原因分析

2.1 安装支架的钣金孔位置偏差

检查故障车发现，翼子板和车身存在挡孔和偏孔现象，如图2所示，挡孔和偏孔强打导致支架装配偏离设计方向，支架与翼子板间隙超差，引起前保与翼子板面差不合。

图2 翼子板与车身挡孔、偏孔故障图

车身钣金孔实测值与标准值偏差应该在±1.5 mm之内，但是通过对车身钣金孔上三坐标检测（抽检5个批次，每批次2台），结果显示支架螺栓安装孔的位置度超差较大，超差率达80%，如图3折线图所示，支架安装孔偏差，导致支架安装之后与翼子板的间隙偏离设计值，支架是前保与翼子板匹配的关键零件，所以进一步影响了前保与翼子板的面差匹配。

图3 车身安装点三坐标波动图

2.2 支架卡脚变形

当拆开前保之后，测量支架卡脚与翼子板的间隙，得出的结果都与设计值不符，后来用检具核查支架卡脚的面轮廓度（卡脚面轮廓度公差是±0.25），得出的结果如表1所列。

表1 支架卡脚面轮廓度测量结果

由表1可以知，前保支架卡脚变形，均往后倒，导致前保翻边与卡脚的卡接量变小，进而导致前保支架卡不住前保翻边，导致前保外表面往Y向翘起，凸出翼子板外表面，保险杠与翼子板表面出现高度差。

前保支架卡脚变形的原因有以下几种，下面对造成的原因一一分析，找出主要原因：

（1）材料

前保支架为了轻量化，以塑代钢，选择POM（聚甲醛），与以往车型一致，POM的热变形温度高达105℃，且各项性能指标实验结果都符合材料实验标准，所以排除材料因素。

（2）模具和注塑工艺

冷却是影响支架变形的关键因素之一，影响冷却的因素又包括模具水路的设计和注塑工艺（冷却速度和冷却时间）。一方面，由于受支架结构深度和卡脚位置空间的影响，模具上水路基本只能从零件周圈和表面穿过，无法接近卡脚位置，导致卡脚位置模具温度过高，引起卡脚收缩变形。另一方面，注塑过程中，冷却速度慢，冷却时间短，也会引起零件收缩严重。

（3）结构设计

第一，为了保证支架的整体强度，产品上设计了很多筋条支撑，但是又同时为了保证轻量化，筋条的厚度只有1.0 mm，主体壁厚2.5 mm，所有加强筋根本没有起到加强的作用。

第二，卡脚背部缺少支撑筋，之前是考虑到在前保拍打装配时，卡脚变形容易，不会出现前保难装问题，结果现在注塑出来，支架卡脚都往后面倒。如图4所示。

图4 某车型前保支架卡脚

综上分析得出，产品的冷却不足和结构设计是导致支架变形的主要原因。

2.3 保险杠翻边强度不足

从故障车上看，保险杠与翼子板匹配翻边外凸，支架拉不住前保翻边，拆卸保险杠之后发现，保险杠翻边外翻变形，根部拉白，使得保险杠翻边断裂风险很高，因此得出保险杠翻边强度弱。经过分析，得出以下两种是影响翻边强度的因素：

（1）材料

前保险杠的材料选择薄壁PP-T20，与以往车型一致，各项性能指标都符合实验标准，因此排除了材料因素。

（2）结构设计

检查前保翻边数据发现，翻边根部厚度只有0.8 mm，实测只有0.7 mm左右，所以在装配拍打时，前保翻边强度弱，根部易出现发白变形的问题，造成无法与支架勾紧。如图5所示。

图5 某车型保险杠翻边

3 解决措施

3.1 安装支架的钣金孔位置精度改进

针对支架安装孔位置偏差波动大的问题，采用焊接工装对翼子板下安装支架进行焊接定位，减小支架安装孔的焊接误差，将误差控制在±1.5mm之内。

3.2 控制支架卡脚变形

（1）优化模具水路和注塑工艺

一方面，在支架结构比较深的位置和卡脚部位，模具上优先考虑设计水井，如果在这些位置无法设计水井，则考虑采用铍铜镶件，铍铜散热性能好，可以使零件表面的温度尽可能快地散发出去。另一方面，在注塑过程中，增加冷却速度和冷却时间，减小支架在注塑过程中的变形。

（2）优化支架结构

一方面，把所有筋条的厚度由1.0 mm加厚到2.0 mm，增加筋条的强度，防止整个支架在宽度和长度方向的收缩变形，如图6所示；另一方面，在卡脚背面增加厚度为1.5 mm，高度为卡脚高度的2/3的三角筋，支撑卡脚，防止卡脚往后倒，且在卡脚根部倒圆角，防止应力集中变形，如图7所示。

图6 某车型支架

图7 某车型支架卡脚

3.3 增加保险杠翻边强度

从两方面优化翻边结构，增加其强度，一是，取消保险杠翻边根部减料槽，翻边根部厚度由0.8mm增加到2.45 mm；二是在翻边内侧根部增加厚度为0.78 mm，高度为3mm的三角加强筋，筋条间距11.6 mm，如图8、图9所示。这样就可以保证在正常装配时，只要拍打力度合适，保险杠翻边就不会出现因为强度弱导致根部发白，开裂，进而可以保证保险杠与翼子板的面差匹配。

图8 优化后的保险杠翻边截面

图9 优化后的保险杠翻边

4 效果检查

在上述方案实施之后，连续8周对车身支架安装孔、支架以及前保进行检查，发现支架钣金安装孔已经没有挡孔、偏孔现象；支架上检具尺寸合格率已经达到95%，关键尺寸已经100%合格；保险杠翻边已经没有根部发白、开裂情况。最重要的是，下线检测保险杠与翼子板的面差几本都在±0.5 mm设计公差范围内，不用下线返修，大大提高了生产效率。

5 结束语

文章通过对某车型保险杠与翼子板面差匹配问题进行分析，找出了导致该问题的三个原因，并制定了解决措施。经过对解决措施进行验证，发现该措施能很好解决了保险杠与翼子板面差匹配的问题。

保险杠与翼子板面差匹配差问题的关键因素为车身的制造精度和塑料件的变形，只要车身的焊接精度控制在±1.5 mm之内，并且稳定，问题的合格率至少可以提高1/3.另外塑料件的变形，只要在设计前期采用相关分析软件进行变形分析，就可以在开模前发现变形区域，针对变形位置优化产品结构。

产品结构设计好坏是零件匹配是否合格的关键，从该问题的解决，可以总结出以下对后续车型开发有用的经验：

（1）支架卡脚背面必须设计厚度为1.5 mm，高度为卡脚高度2/3的筋条，其他筋条厚度为2 mm，这样可以很好的控制支架的收缩变形；

（2）保险杠与翼子板匹配翻边无需设计减料槽，根部厚度设计为2.45 mm，背面加筋，这样大大增加了翻边强度。

Research on Matching of Frontbumper and Fender Surface ofa Car

SHEN Xiao-min，YANG Juan
（SAIC GM Wuling Automobile Co.，Ltd.，Liuzhou Guangxi 545007，China）

In order to solve the problem of thematching difference between the front bumper and the wing plate of a certain type of vehicle，through the detailed analysis，the cause of the problem is found and the corresponding solutions are formulated.The test results show that these solutions are effective and can effectively solve the problem of poormatching between the front bumper and the wing plate.

automobile；front bumper；fender；bracket

U463

A

1672-545X（2017）04-0123-03 ?

2017-01-03

申小敏（1988-），女，陕西渭南人，本科，工程师，从事汽车外饰件技术研发工作；杨娟（1989-），女，河南信阳人，本科，工程师，从事汽车外饰件技术研发工作。