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尺寸管理与白车身装配的精度控制分析

2020-10-12姜爱珠

关键词:精度控制

姜爱珠

摘 要:白车身的装配工作整体较为复杂,由于当前白车身的市场需求量逐年提高,要采用高速度、高精度的尺寸管理方法,提高白车身的装配质量。基于此,本文对白车身尺寸精度的主要影响因素进行了分析,在此基础上,以白车身尺寸精度的监控、白车身尺寸精度调整方法为切入点,阐述了白车身装配的精度控制方法,旨在强化白车身尺寸管理力度以及配置精度的提升。

关键词:尺寸管理;白车身装配;精度控制

1 白车身尺寸精度的主要影响因素

1.1 零部件精度

(1)零部件精度对于白车身精度的影响。白车身的制造过程中涉及的零部件种类较多,且任意零部件均具备不同的、明确的技术要求,如零件孔、形位公差、尺寸公差等等。受到零部件用途差异性的影响,其公差也不尽相同。实践中,若是零部件的精度未达到设计图样的要求,如尺寸超差,则会导致总成件尺寸出现偏差,促使白车身整体精度的下降。

(2)零部件精度要求。通常来说,轿车一般控制在±1.5mm,微车控制在±2mm,不同企业采用的标准之间存在一定差异。对于车身精度而言,更重要的是其尺寸稳定性和一致性。CII值为2mm是努力方向,即2mm工程。对于过程能力指数更多地使用CP或CPK,量产阶段CPK大于1.33的测量数据控制在85%以上,表明车身精度已经非常的好。

(3)零部件的测量。目前常用的零部件的测量点确定方法为:根据装配工艺需求及最终总装装配需求确定测点。在此基础上,需要根据材料属性和装配工艺确定测量状态是否采用自由状态,或部分夹紧状态。

(4)零部件精度的测量方法。当前,常用的零部件精度测量方法有以下三种:第一,三坐标测量。获得零件尺寸报告,包括全部测点。第二,检具、综合检具。快速检查零部件精度状态;第三,蓝光扫描。获得零件全曲面轮廓尺寸信息,最详尽的尺寸报告。

1.2 夹具/装具精度

(1)夹具设备选择。白车身的装配过程,要使用专业的夹具系统,用来固定被焊接的各类钣金件,该过程对夹具的使用要求较高,一方面夹具本身需要具有较高的强度,在系统的运行中,可以保持各类构件的高强度定位,另一方面夹具本身的定位精度也要可以得到精准控制,设置必要的限制性构造[2]。

(2)夹具安装。在进行夹具/装具的安装过程中,首先要保证夹具所在地面的平整度,同一组夹具必须安装在一次浇筑的水泥地面上。其次,夹具的base板安装要注意底座支撑脚的焊接方式,尽量減少焊接变形对base板平面度的影响。

(3)夹具测量。采用测量机械手臂对已经安装完毕的夹具进行测量,测量所有的定位面和定位销,如果偏差超出规定的公差范围,应进行调整,对调整过的定位面或定位销需要再次测量,确保所有定位面和定位销都在正确的位置。

(4)夹具管理。针对夹具/装具需展开日常性的清洁及检查,及时更换磨损夹具/装具,并保证其内部的清洁性,避免杂物、污垢引发精度下降的问题发生。同时,要对夹具/装具展开定期复测及调整,促使其长时间稳定在良好的运行状态下。

1.3 工艺稳定性

要调整白车身尺寸,首先要确保工艺过程的稳定性,白车身总成和分总成的测量结果稳定之后才能根据偏差对夹具进行相应的调整。基于此,需要着重保证工艺过程的稳定性,主要操作如下所示:首先,要确保夹具或装具的稳定性,重复性是合格的。其次,在实际造车时,应跟踪检查造车的每一步,包括人工上下件、机器人抓放件时或焊接操作时,有无对零件的干涉及其他导致零件不稳定的因素,比如感应器与零件干涉,夹紧顺序不合理,焊枪拉扯件等。排除一切干扰因素后,即可确保工艺过程的稳定性。

2 白车身装配的精度控制方法

2.1 白车身尺寸精度的监控

为了保证白车身装配精度的控制效果,需要对白车身尺寸精度展开实时性的监控管理,主要流程如下所示:第一,通过测量小总成、分总成、总成,层层监控白车身尺寸精度。第二,测量part system,part system是将总装装配相关点按功能分组,比如前后副车架安装相关点,座椅安装相关点,前挡风安装相关点等诸多part system。测量总装装配相关点是否合格,这是决定最终装配结果的关键。第三,设置在线测量工位,设置关键测量点,监控每一台车的尺寸状态,了解尺寸变化趋势。

2.2 白车身尺寸精度调整方法

针对零件尺寸偏差,其处理与调整方法主要如下:第一,在模具设计的初期,严格保证冲压件所有工序的定位基础保持在标准统一的状态下。第二,保模具部件结构以及使用材料均达到相应技术要求。第三,对模具展开定期检查与维护,第一时间清理其中包含的污垢与杂物。第四,在开启冲压机床前必须检查其参数,确保其满足规定要求。第五,检查的模具冲压出的首个零件尺寸,并定频展开抽样检查。

针对由于夹具/装具引发的尺寸偏差,处理与调整方法主要如下:第一,严格控制夹具/装具参数。将夹具/装具的垫片总厚度稳定在3mm~7mm(定位面垫片4~6mm,压紧面垫片3~7mm);将夹具/装具的安装水平度稳定在0.1mm/m范围内;将底板上基准孔的位置精度稳定在±0.02mm,此时,若是基准孔之间的距离超过4m,则相应基准孔位置精度需控制在±0.06mm。第二,参考TPM检查表,对夹具/装具逐一进行点检,包括检查定位块、夹头是否有磨损、变形和松动;检查定位销是否松动、磨损;检查同步序气缸夹爪夹紧时的一致性;检查各部件紧固螺栓标注记号是否偏移;检查各部位气管及接头是否漏气等等。第三,必须定期展开对夹具/装具的维修养护工作,及时更换受到磨损的定位块和定位销。

针对工艺稳定性引发的尺寸偏差,处理与调整方法在上文中已经有所阐述,此处不再赘述。当前,自动化技术、信息技术迅速发展,因此工艺稳定性的监测与控制也可以使用自动化信息系统完成。实践中,可以引入在线测量系统,在白车身补焊线末端加设一个用于安装在线测量设备的工位,实现对白车身尺寸的全面测量。

3 结论

综上所述,白车身的装配工作中,对于尺寸管理工作中,影响白车身配置精度的主要因素包括零部件精度、夹具/装具精度以及工艺稳定性。通过对白车身尺寸精度进行监控,结合白车身尺寸精度调整方法的落实,方可让各类构件的配置精度提高,以此达到了强化白车身尺寸管理力度的效果,进一步强化了白车身的配置精度。

参考文献:

[1]郑联语,高浩,吴约旺.白车身焊装生产线数字化夹具设计系统及应用[J].汽车工程师,2015,000(005):55-59.

[2]姜贤茂,于淼,汤耀文,等.白车身焊装生产线工艺规划浅析[J].汽车制造业,2017:49.

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