秦绪军，栾成，杨壮壮

北京奔驰汽车有限公司，北京 100176

FIFA（First Involve First Act）理念，即先期介入，提前行动，是北京奔驰近年来倡导的分析解决问题的一种理念，尤其在分析解决质量问题上，其核心思想应用在逐步体现。在当今汽车行业，数字化、信息化、智能化飞速发展，特别是在新车型、新项目上得到广泛应用，给许多难解的问题提供了量化的数据支持，以及大量可供参考的以往项目的经验总结，FIFA理念就是在此大背景下提出，在北京奔驰被赋予越来越多的含义。本文就是基于这一理念，在某车型中期改款时，就尾灯装配出现的间隙大问题，先期介入，通过设计制造钻孔工装，钻孔试装105辆试验车，提前预估尾灯装配间隙大问题优化方案的风险点，评判可行性，将风险降到最低，降低成本。

存在问题及解决方案

1.主要问题

公司某车型中期改款时，戴姆勒也在全球工厂推行精准外观，尾灯前角与侧围间隙1-400_3考核标准变严，如图1所示。2级考核标准由改款前的≥2mm变为≥1.8mm，在尾灯轮廓的优化上，在尾灯面罩对应1-400_3点处增加材料0.25mm，使得尾灯轮廓尺寸在该区域的控制上走公差上线：同时对于尾灯安装孔位置尺寸，如图2所示（图中数字表示孔的位号），对3号安装孔做下调处理。经过多次的尾灯与白车身安装孔位置尺寸的优化后，1-400_3点左侧间隙为1.1mm左右，基本满足工艺要求，右侧间隙虽然得到大幅度缓解，但是仍有将近43.5%的缺陷率，最终优化方向定位在对尾灯安装1号孔Z向进行偏移，但是该孔为冲压件自带，Z向偏移量以及偏移后会不会带来其他质量问题都不确定，因此，直接更改冲压模具风险太大，需要确定1号孔偏移量以及偏移后风险评估，并根据评估结果制定后续优化方案。

图1 尾灯到侧围间隙、平顺考核点

图2 205尾灯装配孔示意

2.解决方案

技术路线如下：

1）钻孔工装设计及制造。

2）工装调试。

3）钻孔及试装。

4）试装结果评估。

钻孔工装设计及制造

1.钻孔工装定位基准设计及制造

钻孔工装定位基准设计参考尾灯装配定位点以及质量考核点，设计上采用尾灯坐标系零点为工装定位基准，如图3所示。按照工装定位3-2-1原则[1]，在3个Y方向（MP1、MP2以及MP3）、2个Z方向（MP4和MP5）以及1个X方向（MP6）限制工装6个自由度，以此来定位工装，根据公司工装设计标准要求，定位基准设计三维可调，调整量为5mm。

图3 钻孔工装定位基准

MP2点X向定位和MP6点Y向定位以及MP3点Y向定位和MP5点Z向定位，分别采用沟槽结构设计，一起定位两个方向，如图4、图5所示，沟槽与车身随形。MP4点定位块也采用沟槽设计，只定位Z向，如图6所示。MP1定位块设计采用20mm×20mm方形随形块定位工装Y向，如图7所示。定位随形块材质采用尼龙块，确保工装不磕伤车身。

图4 MP2点X向定位和MP6点Y向定位块

图5 MP3点Y向定位和MP5点Z向定位块

图6 MP4点Z向定位块

图7 MP1点Y向定位块

技术要求如下：

1）全部周边锐角去毛刺倒角C=1.0mm。

2）未注公差按GB/T1804 M级加工。

3）表面不充许有明显的划伤。

2.钻孔定位基准设计及制造

钻孔位置设计成三维可调、可更换的套筒，便于在完成试装试验后，改造成检具使用，套筒直径设计成直径φ10mm和φ13mm两种型号，如图8所示。材料为Cr12mov，硬度要求：58～62HRC。钻孔试验完成后，更换套筒可将工装作为检具使用，用于检测1号尾灯装配孔的位置尺寸偏差，设计方案为：设计画线销，画线销外径与套筒精密配合，画线销前端设计划针，划针轴线与画线销轴线水平距离为8mm，划针采用淬火处理，硬度要求：58～62HRC。

图8 钻孔工装套筒

3.导向销与锁紧机构设计及制造

工装设计导向销偏于定位，导向销位于2号尾灯安装孔处，导向销位置设计成三维可调，另外，增加锁紧设计，位于尾灯的3号安装孔处，直径比孔径小1mm，材料为Cr12mov。如图9和图10所示。

图9 导向销二维设计

图10 锁紧销二维设计图

4.钻孔工装框架设计及制造

为了减轻工装的整体质量，工装框架材质铝合金：6061，工装主体框架设计标定孔，用与后续工装检测标定，设计二维图如图11所示。

图11 锁紧销二维设计

5.钻孔工装组装

各组件设计完成后，按照BBAC工装设计要求出具二维图样，根据图样要求对钻孔工装各组员进行加工制作，其中定位块均采用数控加工。各组员加工完成并检测合格后，按装配图组装，如图12所示，调整垫片安装为2mm+2mm+1mm。钻孔工装装配实物如图13所示。

图12 钻孔工装三维装配示意

钻孔工装调试

工装组装完成后，进行三坐标检测，如图14所示。根据检测数据对工装进行调整，保证：各定位块在定位方向的公差在±0.1mm，钻孔套筒在X、Y、Z三个方向的公差分别为±0.1mm。调整时保证5mm的标准垫片调整量，不足部分用垫板补充。调整完成后，对工装进行三坐标复测，再对不合格部分进行调整，直至所有定位单元及加工单元完全符合标准。

图14 钻孔工装三坐标检测

工装三坐标检测合格后，生产现场进行调试，保证钻孔工装各定位单元随形块与侧围保持良好随形。由于现生产的侧围状态与数模理论数据有少许偏差，根据现场实际情况，对工装各定位块与侧围的匹配状态进行检查，调整随形块角度，使其与侧围完全贴合。若调整角度后仍不能完全贴合的，对随形块进行微打磨处理，使其与侧围良好贴合，避免后续试验对侧围造成外观缺陷。导向销和固定销调整到空位中心，保留有0.5mm的间隙，避免其对工装定位造成过定位。

钻孔及总装试装

钻孔工装现场调试完成后，利用工装进行钻孔试验。试验需要两名工人来配合完成，其中一人手持工装，并确保工装的定位良好；另一人利用气动手钻对侧围进行钻孔，如图15所示，钻头直径选用φ10mm，钻孔后孔径为φ10.2～φ10.3mm，系列化生产冲压冲孔直径为φ10.2mm，总装安装尾灯在保证不漏水及安装容易的前提下，该孔孔径在φ10.2～φ10.5mm。钻孔后第一辆车送三坐标检测，根据测量数据对工装进行调整，调整到钻孔位置尺寸与系列化生产时状态一致，之后对套筒Z向位置进行调整，分别实现钻孔位置Z+0.3mm、Z+0.6mm、Z+1mm偏移，并将钻孔后白车身送三坐标检测，确定实际偏移量，后续跟踪总装尾灯的装配状态，并送检整车考核，对尾灯与侧围以及尾灯与后杠的间隙平顺进行测量。结果发现，对1号安装孔位置做Z+0.6mm偏移，总装装配及整车尾灯考核1-400_3点间隙都处于最佳的状态。后续试验保证1号安装孔位置的Z+0.6mm偏移量，进行钻孔试验，完成后续100辆钻孔试验车，并跟踪尾灯与侧围以及尾灯与后杠的间隙平顺状态。

图15 手动钻孔试验

试装结果及评估

钻孔试验车，孔位Z向三坐标检测数据以及尾灯与侧围、尾灯与后杠的间隙平顺测量数据如图16和图17所示。

图16 试验间隙测量结果

图17 试验平顺测量结果

从试装结果可以看出：尾灯1号安装孔Z+0.6mm偏移后，尾灯与侧围1-400_3点间隙变小，缺陷率降低，缺陷率由实验前的43.5%下降到4.9%。但是，于此同时尾灯与侧围1-400_3点平顺变差：比试验前的外闪约0.5mm，缺陷率由实验前的0%到4.9%左右。另外，尾灯与后杠考核点400-402_4间隙也有变大趋势，缺陷率上升约14%。

结语

本项目的完成，设计制造了尾灯1号安装孔钻孔及检测工装，并完成了105辆钻孔试验车，实验结果显示：尾灯1号安装孔偏移后，尾灯与侧围1-400_3点间隙缺陷率下降38.6%，但是，尾灯与侧围1-400_3点平顺缺陷率上升4.9%。另外，尾灯与后杠考核点400-402_4间隙缺陷率上升约14%。不能单独通过抬高尾灯1号安装孔这一措施来缓解1-400_3点间隙大问题，需结合其他方案解决这一措施实施后带来的风险。