某微型車(chē)型擺臂橫梁難裝問(wèn)題的解決及設(shè)計(jì)優(yōu)化建議

賴沂銘 朱政

摘 要：文章通過(guò)解決某微型車(chē)型擺臂橫梁難裝問(wèn)題，提出了類似問(wèn)題的控制要點(diǎn)，并針對(duì)同類結(jié)構(gòu)提出了設(shè)計(jì)優(yōu)化建議。

關(guān)鍵詞：車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；擺臂橫梁；尺寸鏈

中圖分類號(hào)：U462 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）08-0003-02

該微型車(chē)型自產(chǎn)量提升以后，由于擺臂橫梁擋孔問(wèn)題，每天需派專人進(jìn)行跟線返修，返修不及時(shí)的情況下則會(huì)造成生產(chǎn)線停線，嚴(yán)重影響公司的生產(chǎn)效率和產(chǎn)能輸出。

1 擺臂橫梁難裝問(wèn)題分析

1.1 車(chē)身結(jié)構(gòu)與焊接原理

車(chē)身結(jié)構(gòu)與焊接原理如圖1所示。

二級(jí)供應(yīng)商：將三個(gè)螺母分別焊接在前大梁A、前大梁B、撐板A，焊接過(guò)程主要來(lái)自零件不穩(wěn)定與拼臺(tái)精度的影響。

一級(jí)供應(yīng)商：將前大梁A、前大梁B、撐板A一起焊接形成了前大梁總成；焊接過(guò)程主要來(lái)自二級(jí)供應(yīng)商零件偏差與自身拼臺(tái)精度影響，使螺母孔位置度偏差。

主機(jī)廠車(chē)身車(chē)間：左右前大梁拼合，形成前車(chē)體；焊接過(guò)程主要受車(chē)身焊裝拼臺(tái)精度影響，加激了螺母位置度偏差。

主機(jī)廠總裝車(chē)間：將擺臂橫梁固定在左右大梁上，如圖2所示，由于上工序質(zhì)量過(guò)程的變異，最終引起擋孔，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法正常裝配。

1.2 擺臂橫梁難裝的原因分析

①供應(yīng)商處工裝定位銷磨損未及時(shí)更換，導(dǎo)致擺臂橫梁安裝孔位置度不合。多次走訪供應(yīng)商現(xiàn)場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)存在定位銷磨損超出公差卻未及時(shí)更換的情況，導(dǎo)致焊接時(shí)零件存在晃動(dòng)，焊接完后安裝孔位置度不合檢具。

②供應(yīng)商員工焊接時(shí)未夾緊便進(jìn)行焊接。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)員工為了趕產(chǎn)量，存在夾具還未夾緊便進(jìn)行焊接的情況，影響大梁的焊接穩(wěn)定性。

③主機(jī)廠車(chē)身車(chē)間定位銷偏移影響Y向尺寸。通過(guò)CMM對(duì)車(chē)身車(chē)間焊接拼臺(tái)進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)主定位銷Y向外偏1.2 mm，影響擺臂橫梁組孔拼接尺寸

④擺臂橫梁裝配尺寸鏈不合理。

第一，原有尺寸如圖3所示。

擺臂橫梁安裝定位孔，左定位孔徑：12.5 mm；

右安裝孔（1#、2#孔）：13.5 mm；

左右前大梁上擺臂橫梁定位孔白車(chē)身控制：+/-1.5 mm；

安裝螺栓外徑：11.8 mm；

擺臂橫梁右基準(zhǔn)孔相對(duì)于左基準(zhǔn)孔位置度：0.05（可忽略不計(jì)）；

第二，右前大梁相對(duì)于左前大梁的位置度計(jì)算：

左前大梁上的安裝孔位為定位孔；制造系統(tǒng)制造出來(lái)的誤差累計(jì)都是符合正態(tài)分布的；加上孔本身的精度誤差，所以右前大梁相對(duì)于左前大梁的位置度取：+/-2.13 mm；正態(tài)分布各環(huán)公差計(jì)算公式：

T？撞=■T2i=■=2.1213

第三，擺臂橫梁安裝孔尺寸鏈分析如圖4所示。

前車(chē)架右前大梁安裝孔相對(duì)于左基準(zhǔn)安裝孔位置度A1：+/-2.13 mm；

擺臂橫梁基準(zhǔn)定位孔的安裝位置度A2：12.5-11.8=0.7；

擺臂橫梁右基準(zhǔn)孔相對(duì)于左基準(zhǔn)孔位置度A3：0.05（可忽略不計(jì)）；

A0=2.13X2-0.7=3.56 mm；

即擺臂橫梁（1#孔）基準(zhǔn)孔Y向尺寸為：

11.8+3.56=15.36 mm；

則擺臂橫梁右外側(cè)安裝孔（1#孔）的Y向尺寸必須滿足15.36 mm才不會(huì)引起擋孔。

2 擺臂橫梁難裝問(wèn)題改進(jìn)

通過(guò)以上分析得出，擺臂橫梁難裝主要是由于定位銷磨損而未能得到及時(shí)更換：加上員工在沒(méi)有夾緊夾具的時(shí)候便進(jìn)行焊接，在車(chē)身拼接時(shí)關(guān)鍵拼臺(tái)定位銷發(fā)生偏移以及擺臂橫梁安裝尺寸鏈不合理。

2.1 解決措施

①在供應(yīng)商處推行TPM分層審核制度，每日審核定位銷狀態(tài)；定位銷備件統(tǒng)一管理，確保需要更換時(shí)能及時(shí)準(zhǔn)確的找到對(duì)應(yīng)規(guī)格的定位銷。

②實(shí)施防錯(cuò)控制，在焊接拼臺(tái)上增加電控開(kāi)關(guān)，將拼臺(tái)的夾緊機(jī)構(gòu)與焊鉗進(jìn)行連鎖控制，若夾具未夾緊，則焊鉗無(wú)法動(dòng)作，員工不能焊接。

③車(chē)身工程師對(duì)拼臺(tái)主定位往內(nèi)調(diào)整1 mm，并使用CMM每周監(jiān)控關(guān)鍵拼臺(tái)。

④技術(shù)中心下發(fā)EWO工程更改指令，對(duì)擺臂橫梁安裝孔徑進(jìn)行合理的更改，減小設(shè)計(jì)擋孔概率，更改后的尺寸如圖5所示。

2.2 方案驗(yàn)證

在實(shí)施解決措施后，針對(duì)擺臂橫梁難裝問(wèn)題，改善小組對(duì)改善的前后結(jié)果進(jìn)行跟蹤驗(yàn)證，見(jiàn)表1。

從表1中可以看出，總裝裝配擋孔率由原有的12%降低到0.8%以內(nèi)，實(shí)施效果顯著，解決了擺臂橫梁難裝的問(wèn)題。

3 后續(xù)車(chē)型設(shè)計(jì)優(yōu)化

由于擺臂橫梁屬組孔裝配，且此處的車(chē)身焊接公差累計(jì)效應(yīng)明顯，為了更好地保證總裝的裝配性，建議可考慮活動(dòng)螺母結(jié)構(gòu)，具體的擺臂橫梁活動(dòng)螺母優(yōu)化建議如圖6所示。

4 結(jié) 語(yǔ)

擺臂橫梁的裝配屬于復(fù)雜尺寸配合問(wèn)題，其中涉及多個(gè)零件的公差累計(jì)，所以在尺寸控制方面應(yīng)該做到以下方面：

①需要員工從基礎(chǔ)的工裝點(diǎn)檢做起，確保工裝定位銷、定位面以及夾緊機(jī)構(gòu)都能在良好的狀態(tài)下工作。

②質(zhì)量人員需要做好每日尺寸監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)變異及時(shí)查找原因并解決。

③可以制作類似隨行檢具在線對(duì)該尺寸進(jìn)行100%檢測(cè)；

④在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面，需要充分考慮此處的裝配尺寸鏈，確保設(shè)計(jì)上的擋孔率達(dá)到制造系統(tǒng)可接受的水平以及通過(guò)結(jié)構(gòu)上的改善優(yōu)化，提高零件的可裝配性。

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