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汽车的功能实现和外观呈现都离不开车身尺寸控制，其影响因素包括冲压件尺寸、夹具、焊接工艺、人员操作、包装运输等。在冲压件来料尺寸稳定、焊接工艺确定的情况下，保持夹具持续改进成为主要的解决方法。 改进一：合理拆分工艺 每个车型一般会在既定的市场预期下制定生产纲领，根据生产线的自动化程度进行工艺拆分，在工序节拍平衡的前提下，还要考虑是否对控制零件关键尺寸有利。 图1 案例一：某车型的侧围内板加强件和部件组成如图1，从产品图样来看，两个主定位基准分别在1号组件和3号组件上。 图2 关键尺寸：零件有2处重要装配点，前把手支架（左侧为眼镜盒）和后把手支架，如果位置度或平面度有问题，会影响到眼镜盒或把手支架的回弹。 图3 图4 如图5所示，首次工艺拆分方案，OP10焊接1左前侧围内板支架、2左侧围中间内板支架、4左前上部加强支架、6左后辅助控制支架组件；OP20焊接3左中柱内板加强件组件、5左前辅助控制支架组件。 图5 问题：在OP10工序焊接时，分别以1号组件和2号组件的两个孔定位，在进行OP20工序焊接时，是以1号组件和3号组件的两个孔定位，两道工序发生基准转移，导致6号组件位置度也出现偏差。 图6 改进后方案：如图6所示，OP10焊接1左前侧围内板支架、2左侧围中间内板支架、3左中柱内板加强件组件、4左前上部加强支架；OP20焊接5左前辅助控制支架组件、6左后辅助控制支架组件。这样保证了上下序基准都与零件的主基准保持一致，减少了基准转换造成的尺寸偏差。 经验：通过合理的工艺拆分，保证零件上下序基准与零件主基准保持一致。 改进二：保持夹具基准稳定 一副工装夹具设计的好与坏，首先要看基准选择，如果按照设计开发基准做实际效果却不理想，往往是因为基准结构不合理。 案例二：某车型的车身前上部支架（见图7）。零件图样两个主定位基准是13.1mm的孔。 图7 原工装设计：使用主定位基准2个孔做定位，但设计为气缸伸缩形式的定位销。 图8 问题：气缸伸缩形式的主定位销在运动过程虽有限位但仍存在不稳定，并且随着使用次数增多不稳定趋势在变大。组焊在上面的小零件本身也采用伸缩式定位销，再配上伸缩式主定位，造成的尺寸超差相当大。 图9 改进后工装设计：将主体零件翻转90°放置，原主定位由伸缩式定位销改成固定式定位。 经验：零件定位主基准应采用固定结构，非滑动或转动。 改进三：采取适当的过定位 夹具的定位多数是依照六点原则，在实际应用中，如果主体零件在某个方向上有定位，那么小零件依靠压紧到这个主体零件来限制它的自由度。 案例三：某车型的尾端板总成（见图10）。零件图样（见图11）：尾端板在车身后部，是重要的结构件和功能件，上面涉及很多安装点，包括后保险杠、尾灯、后部内饰板等。安装支架孔位置度要求0.5mm。 图10 原工装设计：小支架以定位销定x、y方向，z向靠夹紧翻边面。小支架与大件焊接处以自由状态，以大件为基准。这种设计方案理论上讲，自由度是全部限制住的。 问题：由于小支架与大件焊接时是自由状态，虽然有定位销定位，焊接后依然跟着匹配状态走，就是说定位销定位时尺寸是合格的，但定位销移出后，位置发生回弹，后保安装孔位置度始终不稳定。 图11 改进后工装设计：在定位销的基础上，在零件边缘增加可调整的限位块，用来约束小支架y方向。这样y方向就是过定位的，在焊接时即使匹配状态不好，但因为有y方向限位块，小支架会发生一定程度的刚性变形，会减小孔位置度的波动。 经验：应尽可能限制小零件自由度，必要情况可以过定位。 由于车身零件结构和生产工艺的不同，以上夹具改进案例具有一定的特殊性，但希望在改进思路、改进原理上有一些可以借鉴的经验。
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发表于 2018-7-27 09:46:41
