车身结构件过程质量控制标准化模式浅探

质量与检测Ｊ　Ｑｕａｌｉｔｙ　ａｎｄ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　车身结构件过程质量　控制标准化模式浅探　神龙汽车有限公司口文勇　摘　要　车身结构件质量状态一直呈现缺陷形式多样性、多发性和批量性等控制难　点。本文总结了车身结构件生产过程中质量缺陷形式．从风险识别的角度重点分析了标准　化质量控制模式的要素构成．创造性地提出基于“标准化模式”的冲压焊接工艺质量控制　体系和方法，对于生产实践过程中提升质量水平，增强质量资源的利用效率，预防和减少　不合格品的产生具有很强的参考意义　关键宇　车身　冲压　焊接风险过程　质量控制　标准化模式　导下的由各种相关要素整合而成的标准化的可　１　引言　操作体系。　在目前乘用车新车型的开发中车身结构件约　在建立模式之前。需明白结构件的主要缺陷　占总零件数的２５％．是整车构成的重要板块之　形式。从工艺过程可分类如下：　一。工艺过程相对集中在冲压和焊接，但随着各　（１）冲压缺陷：漏工序、几何尺寸不符、外　种冲压形式和焊接种类生产过程中影响因素错综　观区变形、颈缩及开裂：　复杂．且很多零件被和企业研究确定为安全　（２）焊接（强度缺陷）：虚焊、弱焊、漏焊、　法规件．结构件的质量事故存在难以寻找根本原　错边、焊偏、焊穿、错焊（不同规格焊错）、气　因以及批量爆发的局面．最终给人形成“谈虎色　孔、咬边、过烧、焊缝不均、焊缝裂纹、焊缝凹　变”的感觉　陷、焊缝凸起等：　总强调“质量是企业的生命”．　（３）焊接（外观缺陷）：变形、飞溅、压痕、　生命的可贵之处在于保质保量的科学发展。从这　焊渣、焊瘤等。　个角度分析．探索和完善标准化的过程质量控制　模式对于提升车身结构件的质量稳定性具有举足　３　冲压过程标准化质量控制模式要素　轻重的作用。本文从风险等级识别的角度运用过　要素是组成事物整体结构所必须具备的成　程质量控制的理念．初步探讨了车身结构件标准　分。也就是说要素的本质是事物的组成成分。即　化质量控制模式的概念、要素和理想工作模式。　事物整体结构的成分。从风险识别和实践性分　析．以下即为冲压过程标准化质量控制模式的　２车身结构件过程质量控制标准化模式的　１３条要素：　概念及结构件的主要缺陷形式　（１）建立并维护“冲压风险零件清单”，依　模式为经验和理论的中介．即把解决某类　据零件的重要性、工艺难易程度及出现的问题进　问题的方法总结归纳到理论高度，具备理论性、　行风险大小分类并确定零件的检查频次／数量。　操作性、系统性和重复性的特征。因此，过程　及时更新监控计划。风险等级分类确定方法及过　质量控制标准化模式是在现代质量管理理论指　程控制方法见表１　３９　Ｑｕａｌｉｔｙ　ａｎｄ　Ｄｅｔｅｃ“０ｎ　Ｉ质量与检测ｌ　■目目目∞日■目■■日　目　《目　目　《　∞　《　鳓　嬲鼎　槲　氍　％　％　鞲　醺　％舔帮端　机　械　工　业　标　准　化　与　质　量　ｃｏ　躲　寸　踊　ｒ＿　■　ｒ０＿　　４Ｏ　表１　风险等级分类　确定方法　过程控制方法　重大风险　供货过程中曾｝安全件／深扣延件／｝Ｉ现批量问题零件　近一年内主机厂　在生产时需１００％检查并做标记对于外观件．检查标记的位置不能在　。　外观面上　供应商内部生产过程中有问题…现／　在生产时根据ＦＥＭＡ重新风险分析　中等风险　主机厂供货过程中两年内曾ｍ现批量　问题零件　需加严检查频次／数量　较小风险　内部调试过程中有问题出现／连续两　在生产时按照零件原质量监控基本　年未曾ＩＨ现批量问题零件　方法进行检查（首检、巡检、末榆）　（２）按照产品认可的材料牌号进行原材料的　检修频次为每年１次～４次；　采购并对存放的原材料进行防护（杜绝灰尘、　②建立设备日常的维护保养规范／维护保养　水、污物等污染）。　工艺卡，保养频次为每个工作日均需进行；　（３）具备原材料成分、机械性能等质量检测　⑧建立生产过程中的设备点检工艺卡，并在　能力（对于目前暂力的企业可通过外委有资　生产前及生产过程中严格实施。具体内容均需涵　质的实验室解决），且应对每批次材料实施对应　盖气压是否正常和闭合高度两大检测点。　项目的检查。检测设备主要有：碳硫分析仪、光　（６）制造／检查工艺文件上必须用图示的方法　谱分析仪、万能材料试验机等。　标示出零件的风险及区域。明确关键几何尺寸。　实施工装的三级维护保养计划，分述如下：　键过程参数（闭合高度、气垫压力），并在生产　①建立模具的预检修计划（２万一５万件）／　过程中严格遵守．且以上参数必须经过严格的　预检修工艺卡：　批量生产验证。一旦发现参数合格。但生产的　②建立模具日常的维护保养规范／维护保养　零件异常时。冲压技术、质量人员须同时到现　工艺卡，并在每批次生产结束后实施：　场分析原因。对待缺陷的发生。以下两点尤为　③建立生产过程中模具的动态点检工艺卡。　重要：　并在生产前及生产过程中严格实施。具体内容如　①在未分析清原因且无临时措施保证零件质　下：　量的前提下，必须停线。直到将缺陷产生的原因　ａ）定量清洁模具；　消除后才可继续生产：　ｂ）定量在零件上涂抹拉延油（工艺要求）；　②采取临时措施进行的生产。必须在１００％　Ｃ）定量检查模具的易损件（如弹性元件　监控的条件下进行。　等）；　（８）遵守连序定机的工艺要求，进行零件的　ｄ）定量检查模具定位装置的可靠性（松　生产（如果冲压生产设备发生变更，需重新调试　动、磨损等）；　验证冲压过程工艺参数）。　ｅ）定量清除废料。　（９）建立冲压零件生产过程中的工序流程　（５）根据零件及设备（压力机）的风险大小　卡，对于生产过程中的每箱零件。都需贴有工序　制定和实施设备的三级维护保养计划，分述如下：　流程卡。每道工序完成后需确认签字。　①建立设备的预检修计划／预检修工艺卡，　（１０）按照零件生产的工艺流程进行平面定　质量与检测ｌ　Ｑｕａｌｉｔｙ　ａｎｄ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　置管理（在制件、成品、工装、不合格品等），　且以上区域的定置需标识清晰、物流路线便捷。　（１１）重点关键设备必须定期（１２个月）进　行过程能力指数监控（ＣＭＫ／ｃＰＫ），并根据该指　数进行设备能力分析。采取措施保证设备稳定。　（１２）零件的包装、物流需严格按照工艺　清洁处理（表面维护）。　４焊接过程标准化质量控制模式要素　焊接质量重点取决于设备、环境及管理（产　品的符合性、预防措旋、质量管理、流体管网和　电流的质量、设备的正确选择、使用和参数的设　执行。且运输标准作业指导书应包含防尘、防　定、操作员的素质等）。二级供应商焊接质量管　雨、防磕碰、挤压、车辆限速等内容。在包装　控方为一级供应商。焊接过程标准化质量控制模　工艺卡中应明确摆放方向、防护、数量、防尘　式的１５条要素如下：　等。　（１）企业建立并维护“焊接零件清单”，按　（１３）冲压后的成品需进行防锈／油渍／外观　零件重要及复杂程度进行风险分类见表２。　表２　风险等级分类　确定方法　过程控制方法　在控制计划中须涉及１００％全检查　点焊、螺母焊接、环焊螺栓等，　＿Ｔ艺和追溯．［艺．且包含首件、末件　ＭＡＣ焊、凸焊等涉及安全件焊接工艺　外观（１次／天），和切片检查溶深（１　重大风险　且出现质量问题件／天）等内容；　一货一年内曾出现批量问题零件　次以上或主机厂供　如果出现批量焊接质量问题．返修　方案必须要求得到主机厂焊接专家的　认可　主机厂供货两年内曾出现批量问题　工艺内容与重大风险零件控制项目　中等风险　零件　相同．但切片检查溶深频次可降低为　１件，月　主机厂供货连续两年未曾出现批量　＿１＝艺内容与中等风险零件控制项目　较小风险　问题零件　相同．但切片检查溶深频次可降低为　ｌ件，２月　需特别强调的是．针对风险较大的焊接零件　检测手段（即无论是自购还是委外，须具备基本　应进行重点控制和专人专管．螺母和螺栓焊接完　的检测能力），配备焊接质量分析人员。主要检　后用木榔头侧敲１００％全检查。　测工具如下：　（２）企业必须掌握客户端和主机厂正式发放　①电阻焊：电极压力测量仪、大电流测量　的焊接产品相关标准。　仪、扭力扳手、万能拉伸机等：　（３）现场ＭＡＧ焊接操作人员培训时间，　②包括破检工具：切割设备、抛光设备、硝　必须要求理论学习一周和实践操作两周．取得　酸酒精、防锈油等。扁铲或扩张器；　特殊工种上岗操作证、焊接质量专管人员的认　（￣ＭＡＧ焊：宏观金相测量仪及相关分析软　可才能正式上岗。但如果此操作人员离岗两周　件。　以上再次上岗．需要按照流程再次实践操作培　（５）必须对所有焊点、焊缝进行１ｏｏ％Ｙｔ，观　训一周．得到焊接质量专管人员的认可才能正　检查并做标记。焊接工艺路线设计时，为杜绝漏　式上岗。　焊。最好采用机器人焊接或加装防错装置。机器　（４）焊接件供应商必须具备相应的焊接质量　人焊接首、末件必须要检查外观，软件监控焊接　４１　Ｑｕａｌｉｔｖ　ａｎｄ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　质量与检测Ｉ　鞘掰豳麟　机　械　参数（包括焊接电流，焊接电压，送气速度，焊　角度等）、焊丝的材料等等。　（６）根据风险大小制定相应的产品破检方案　并在主机厂质量部备案，③原则上一道焊接工序仅使用一套焊接参　数，避免同道序中存在参数的切换（除非有防错　或报警装置，工　业　标　准　化　或者是机器人焊接）；　含有抽样频次、抽样数　④须指定专门的焊接技术人员负责焊接参数　的调整，不仅如此，还应采用密码、锁定装置等　手段避免发生意外；　与　质　量、零件或是试板、试验件保存时间等。以下特　殊情形需要特别关注：　量　①当零件原材料发生了更改，或者焊接参数　⑤夜班必须配备与白班同等能力的焊接技　踩　Ｏｄ　（寸　ｏ　趣　趱　■　一　０　重新进行了设定。以及更换了电极帼均应进行必　要的破坏性检查：　②每道焊接工序都要进行破检；　⑧对于电阻焊，在焊接工艺验证阶段，可　采用试板进行可焊性试验并做破坏性检查。但　对于已固化的焊接过程．由于试板破检的结果　不能完全体现零件的焊接效果（特别是涡流分　流、间隙、焊接角度等差异），原则上应抽取零　件进行破检。且要对零件上的所有焊点进行破　坏性检查：　④一旦发现抽样破检不合格。必须追溯至抽　样破检合格之时的零件，以锁定可疑区间。　（７）无论是根据焊接标准，还是类似零件的　焊接件，必须是经过严格的扭矩力、拉伸力、熔　深、破坏性检查等试验验证。最终确定焊接过程　的参数（电阻焊：预压时间、电极压力、焊接电　流、焊接时间（包含脉冲数）、维持时间等；　ＭＡＧ焊：电弧电压、焊接电流、焊的角度、　气体流量，送丝速度等）。　如果发现焊接参数超出工艺范围时．焊接　技术、质量人员须同时到现场分析原因。进行　必要的试验验证。若试验结果合格。则及时对　焊接参数进行优化调整　以下内容尤其需要关　注和遵循：　①安全类焊点、螺母、环焊螺栓等、ＭＡＧ　焊、凸焊等安全件的补焊工艺需要验证（且应得　到主机厂焊接专家的认可）；　②若焊接设备。焊接材料发生变更。必须重　新验证焊接工艺参数：　术、质量分析人员；　⑥焊接专用设备必须制定维护计划且定期维　护；　⑦焊接后发现有问题的凸焊螺母和螺栓，　不能再在焊接设备上进行二次焊接，应直接隔　离报废。对于发现有问题焊接件，需要焊接专业　人员分析确认。做好记录，得出合格的焊接结果　后才能继续使用；　⑧焊接后的螺母应每班定时做螺栓通过测　试，焊接后的螺栓用螺母做通过性测试，如果测　试有问题应该有返修工艺．返修工艺需要焊接专　业人员确认：　⑨原则上同一个点焊电极帽不能用脉冲焊混　焊：　⑩凸焊一定要用硬规范焊接．禁止用软规范　焊接　（８）对于ＭＡＧ焊须明确焊接顺序，包括起　弧、收弧方向，焊缝的长度，宽度等；确保焊　点、焊缝位置（边距、焊点间距），可以实物样　件或图片作为参照标准ｆ对安全类焊点应尽量采　用导向装置）。　（９）对于电阻焊，必须使用修磨器、砂纸等　专门的工具按规定的频次对电极帽进行修磨、维　护等工艺。确保电极端面的直径、平整度、表面　状态满足焊接参数的要求：同时还应明确规定在　何种情况下更换电极帽（可以图片、实物作为参　照标准），最好采用有电极帽修磨机集中修磨。　同时各焊接工艺中需注意以下内容：　①对于电阻焊，须避免产生分流（包括设　质量与检测Ｉ　Ｑｕａｌｉｔｙ　ａｎｄ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　备分流、工装分流、零件分流。特别是涡流分　一级供应商必须实施１００％全检查．并且每批必　流）；　须做熔深检查．检查情况和熔深情况必须向质量　②对于ＭＡＧ焊，要确保保护气体流量，对　负责人汇报。发现不合格要有追溯方案。　焊接过程的保护效果。避免造成气孔和颗粒缺　（１４）凸焊接设备必须要有抽烟装置、防飞　陷。　溅装置。ＭＡＧ焊接必须要有专门区域、防辐射　（１０）必须定期对焊接设备能力进行监测，　装置（红色帘子包围起来）、抽烟装置等。　测量焊接设备能力曲线．防止焊接设备变压器能　（１５）企业必须建立健全的不合格品报废区　力衰竭。例如对于电阻焊设备应监测其最大压力　域和报废处理流程。　输出曲线和最大电流输出曲线等。　５车身结构件过程质量控制标准化的理想　（１　１）必须对焊装夹具进行日常维护，及时　清理焊接夹具上的焊渣（使用防飞溅液或防飞溅　模式　装置），定期对焊接夹具进行标定。　根据系统理论．要素的组合将构成模式的结　（１２）焊接后的成品须进行防锈油、缠绕膜　构。而模式的结构进一步决定了模式发挥的功　等防锈处理．遇节假日、梅雨季节、裸板焊接等　能。从文章第四部分分析的１５项要素可知，车　较特殊情况应加强零件的表面涂油防护。　身结构件过程质量控制标准化的理想模式如图１　（１３）对于二级供应商供应的安全焊接件，　所示。　车身结构件过程质量控制　标准化理想模式　冲压过程标准化　焊接过程标准化　质量控制模式要素　质量控制模式要素　风险　原材举　模具、　工艺　物流　风险　工艺（要素　人员　焊接设　防护　（要素　（要素　设备　（要素　ｆ要素　（要素　条款：　（要素　备ｆ要　ｆ要素　条款：　条款：　（要素　条款：　条款：　条款：　（５）、　（６）、　条款：　素条款：　条款：　（１））　（２）、　条款：　（６）、　（９）、　（１））　（７）、　（８）、　（２）、　（１０）、　（１２）、　（３））　（４）、　（７）、　（１０）、　（９）、　（１５）：　（３）、　（１１））　（１４））　（５））　（８）、　（１２）、　（４）、　（１１））　（１３））　（１３））　图１　在模式的建立基础上，现生产实践过程将　大的参考意义。　对于提升车身结构件质量水平、增强质量资源　的利用效率、预防和减少不合格品的产生有很　（收稿日期：２０１１—１０—１３）