随着汽车工业的发展以及人们对汽车整体要求的不断提升，整车外观匹配越发凸显其重要性，其综合运用各种技术手段，对车身外覆盖件、焊接总成、内饰件、外饰件和电器外观件进行匹配和测量分析，对尺寸、缝隙、面差和外观等匹配特性进行评价，测量分析匹配缺陷产生的原因，指导模具的改进、工装设备的调整、工艺参数的优化、产品设计和产品技术规范的更改。目前各成熟汽车厂都已引入CUBING和Meisterbook等手段开展综合匹配工作。本文结合生产实践，针对我公司MPV车型后部的匹配问题，从车身尺寸保证、夹具结构优化和装配过程控制等方面进行了探讨。

MPV车身结构

MPV即多用途汽车，集轿车、旅行车和厢式货车功能于一身，MPV车型从车身结构的类型分属来讲可以归属两厢车结构，即所谓的驾驶室和行李厢形成一体，再加上前部布置的发动机仓，这种布局主要是增加车型的内部使用空间，颇受消费者青睐。但是两厢车身生产过程的尺寸控制难度比三厢车身要大，主要因为三厢车身(见图1)设计有包裹架结构，在预拼及总拼焊接时起到支撑链接左右侧围总成、控制车身后部开档尺寸的作用。MPV车身(见图2)总拼焊接时，仅仅是后顶横梁总成从顶部链接左右侧围总成，后风窗开口尺寸难以控制，致使后部匹配关联尺寸在一般情况下偏差较大，而且偏差存在不稳定性，增加了后部模块匹配的难度，在进行车身总拼焊接工装设计时就必须通过夹具结构的完善，来弥补车身结构的差异导致的尺寸控制难度。

MPV车型后部匹配

1.MPV车型后部匹配关系及DTS定义

车型后部关键匹配关系的约束设定是为了满足消费者的视觉需求，提升潜在客户的新车购买意向，如图3所示,一般情况下MPV车型后部主要存在如下7种匹配关系：

(1)后背门与侧围腰线处的间隙平度(G=5.0±1∥1.0 mm，F=-1.0±1.0 mm)(G为零件间隙，F为零件面差)，∥=平行度 1.0 mm;

(2)后背门与后保左右的间隙平度(G=5.0±1∥1.0 mm，F=-1.0±1.0 mm);

(3)后固定灯与后活动灯的间隙平度(G=5.0±1∥1.0 mm，F=-1.0±1.0 mm);

(4)后固定灯与侧围的间隙平度(G=2.0±1∥1.0 mm);

(5)后背门与顶盖的间隙平度(G=10.0±1.0∥1.5 mm);

(6)后背门与后保底部间隙(G=7.0±1∥1.0 mm);

(7)后保与侧围后翼间隙平度(G=0.5±0.5 mm，F=-0.7±0.5 mm)。

(1)～(4)项的匹配关系，顾客可以平视到，直接冲击客户视线，是最为重要匹配关系;针对(5)项后背门与顶盖间隙平度处在整车上部位置，MPV车型整车高度一般都在1.7 m以上，一般顾客视觉上冲击不到该位置，但是此处间隙状态影响到其他配合关系;针对(6)项后背门与后保底部间隙处在视觉俯视位置，客户在整车1.5m的范围内对该处匹配视觉不能直接感受，但是超出1.5 m的距离客户就能比较直观的感受，所以(5)项及(6)项匹配关系仍旧是制造过程中需要关注的重点。

2.MPV车型后部匹配的主要不良问题

车身项目调试阶段一般均存在一定的匹配问题，大致分为3类：钣金与钣金的配合、塑料件之间的配合以及钣金与塑料件的配合。

(1)左右侧围总拼夹具焊接后打开，由于焊接过程中存在分总成与夹具的干涉以及冲压零部件焊接过程中产生的应力，车身骨架开口尺寸反弹，后背门装配后左右间隙小且不一致，最大间隙的极差达到了2.5 mm，同时由于侧围分总成焊接时型面的规制不到位，存在后背门与侧围匹配平度偏差的问题，后背门高出侧围1.8 mm。

(2)后尾灯固定部分与活动部分由于后背门装配偏差、尾灯极差且状态不一致以及车身灯具安装点受车身骨架尺寸偏移影响等因素，导致左右间隙不均或单侧匹配不能满足要求，主要缺陷是左右间隙极差达1.5 mm，单侧超公差为0.5～1.0 mm。

(3)后保与后背门左右间隙存在明显的极差1.5 mm。

(4)后保与侧围后翼匹配出现间隙及平度偏差严重，不能满足设计定义，实际状态为间隙≥1.8 mm;(3)项、(4)项问题主要是由于受到车身骨架整体开口尺寸、后背门总成包边尺寸以及后保险杠尺寸影响导致。特别注意，由于侧围冲压成形型面可能存在的偏差，以及注塑成形的汽车保险杠脱模后存在继续收缩的过程，横向及纵向的尺寸都不同程度地减小，而且脱模后前12 h收缩较大，脱模36 h后横向及纵向的尺寸无明显尺寸变化。一般情况下保险杠生产过程中尺寸趋于偏小2～3 mm，整车保险杠装配困难，局部强行拉伸，导致间隙左右不均及后保与侧围后翼匹配不良。

3.MPV车型后部匹配关联尺寸分析

(1)车身尺寸分析

调试阶段车身后部尾灯安装孔及后保安装孔位三坐标测量值如文中表所示，结合测量数据及装车问题点进行分析。尾灯安装点79、80和81作为尾灯安装固定点存在一定的偏差，主要表现为79点X向偏差-1.1～-1.9 mm，平均偏差-1.6 mm，显示该安装点X向相对车身靠前，同时80、81点X向偏差却趋于正值，平均偏差1.2 mm，显示该两个安装点X向相对车身靠前。

其中σ是标准偏差，它反映的是特性的分散程度，σ越大，表示特性越不稳定;试装阶段灯具的安装79点X向的6σ=1.8，80点X向、Z向的6σ=1.8，81点Z向的6σ=1.2，此安装点某一方向上偏差相对稳定，但是安装点79点Z向的6σ=4.2，80点Y向的6σ=4.2，81点X向的6σ=3.6，81点Y向的6σ=3.6，此处安装点偏差不稳定，需要通过完善工装夹具机构及冲压零部件来进行修正，最终满足装车要求。

如上数据显示的偏差，79点车身X向前侧偏移，80、81点往车身X向后侧偏移，致使灯具有明显的外倾，产生明显的固定尾灯与活动尾灯间隙偏大，理论间隙G=5.0±1∥1.0 mm，实际达到了6.5mm甚至7 mm。同时灯具安装点Z向整体偏高，导致后固定尾灯与侧围上间隙偏小甚至出现了干涉的现象。通过分析，实物缺陷和车身检测数据偏差吻合，矛盾初步集中在车身尺寸调整上。如何实施对应的车身尺寸调整，需要结合零部件设计状态夹具定位的要素开展实施。

(2)车身尺寸调整

车身尺寸关联安装点的偏差，导致整车匹配状态不良，影响了整车的市场竞争力。我们实施车身尺寸调整，对于已经进入小批量试装阶段的车身尺寸优化调整主要从两个大的方面着手落实：从焊装夹具定位合理性上;从冲压零部件成从上。工装夹具首先结合车身DT&G(RPS信息)开始进行夹具式样书设计，来初步定义夹具定位点、夹紧点的设计，然后开始夹具的标准设计制造，但在后续实际生产过程中存在不确定因素，需要对工装夹具结合实际的冲压零部件状态以及上道序分总成状态进行一定的调整，甚至结构上的改变。

通过上文分析可以看出，尾灯处各安装点的尺寸偏差较大，在实施侧围外板总成OP10工序焊接后部流水槽总成时，运用了“3-2-1”的设计原则，进行夹具定位焊接。夹具夹紧状态下焊接完毕未打开之前，各安装点处在设计需要的理论状态，但是打开之后明显地出现了流水槽X向的反弹。在输送至侧围总成OP20工序实施侧围后部轮罩内板后部总成时，初期设计时没有考虑到OP10工序流水槽总成的焊接反弹，侧围总成OP20工位夹具RPS(见图4)中Z1200/Z815处仅设定的是fy向控制，未考虑到fx向控制，同时Z815偏低100 mm处应增加RPS定义控制fx向，保证灯具安装点的X向尺寸。侧围总成OP20工序焊接时没有能够及时纠正前序尺寸反弹，结果出现尾灯安装点X向负向偏移，影响装车效果。侧围总成OP20工序灯具安装位置在原设计基础上增加post及X向规制修正安装点尺寸，如图5所示。

通过上文分析及调整，主要确认的是X向的纠正措施，Y向尺寸的偏差对整体后风窗尺寸的影响比较大的，主要表现在后背门与侧围腰线处的间隙(G=5.0±1∥1.0 mm)、后背门与后保左右的间隙(G=5.0±1∥1.0 mm)以及后固定灯与后活动灯的间隙(G=5.0±1∥1.0 mm)偏大这几方面，控制后风窗整体的Y向开口尺寸重点是总拼夹具的定位设计。

车身骨架总拼夹具有多种形式，包括四面翻转机构、轴向翻转机构和侧滑机构等。针对气动侧滑总拼夹具机构在进行车身骨架焊接时，侧围总成固定在总拼夹具机构两侧。由于侧围总成在焊接过程中存在尺寸偏差以及型面的错位，难以确保侧围总成型面完全与总拼夹紧机构有效贴合，致使整个总拼合拢过程中存在一定的内应力，产生反作用力，风窗开口大小就无法保证在设计的标准尺寸，需要夹具设计时考虑到消除焊接过程的内应力;或者利用外力的抵抗，使整个车身骨架焊接时尽可能符合理论数据的要求，同时最终结合匹配效果的需要，修正夹具规制的尺寸，用于调制车身尺寸安装点。

如何有效控制Y向开口尺寸?一般情况下总拼夹具采用非抱死机构设计(见图6)，当左右侧围机构夹紧合拢时，夹具机构受到Y向力F，力F的存在致使总拼夹具机构Z向最高位置受力出现反弹，一般情况下为1.5～2.2 mm。这个变形反弹的一致性不能稳定，当侧围总成状态尺寸及型面控制较好时，侧围总成能够和总拼夹具机构较好的贴合，力F会变小;反之力F会变大，车身骨架尺寸就产生大的偏差。这种情况下，增加总拼夹具Y向抱死机构能比较好地解决这个问题。抱死机构的设计就是对总成合拼夹具增加一个抵抗反作用力，消除夹紧状态的内应力，使车身能够较好地处于理论设计状态，保证车身骨架尺寸偏差在理想的范围内，最终满足交车。

结语

MPV车型隶属两厢车身，后部车身尺寸的控制比三厢车复杂，必须在工装夹具设计上增加相应的保障机构，侧围后部增加总拼抱死机构以弥补车身结构缺陷。后部匹配问题分析时不仅要考虑车身骨架总拼尺寸，还要分析分总成焊接过程中的影响，同时夹具设计时要考虑车身焊接过程中可能存在的尺寸变化，实施下道序对上道序的尺寸偏差进行规制修正，最终满足整车匹配的需求。