淺析車身調(diào)整線安裝工具的應(yīng)用

梁翠 唐科 黎哲成 牛毅峰 張海峰

摘 要：乘用車外觀件與車身的匹配精度，不僅直接影響車身調(diào)整線生產(chǎn)節(jié)拍，更體現(xiàn)了整車感知質(zhì)量水平，進而決定了消費者對整車品質(zhì)的認(rèn)可度。文章對調(diào)整線安裝工具的使用進行了研究，利用安裝工具的穩(wěn)定可調(diào)性，縮短了員工單臺操作時間，保證了外觀件與整車的匹配精度，為整車品質(zhì)提升奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：安裝工具；門蓋匹配；汽車

中圖分類號：U463 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7988（2018）17-248-03

Abstract： The matching precision of passenger cars outer parts with body， not only directly affects the production takt of BIW line， but also reflects the perceived quality level， thus determines the consumer recognition of vehicle quality. The application of installation tools were studied in this paper. Using of the stable controllability of the installation tools， which can shorten single operation time， ensured the matching precision of outer parts with vehicle， and laid a foundation for vehicle quality promotion.

Keywords： Ergonomics； Installation Tools； Matching of Door Parts； Automobile

CLC NO.： U463 Document Code： A Article ID： 1671-7988（2018）17-248-03

前言

隨著汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展，人們生活水平的提高，各汽車公司均面臨商轉(zhuǎn)乘的發(fā)展。車身作為汽車的四大總成之一，占整車總成本的1/3左右，其更新頻度高，技術(shù)進步快，外觀造型吸引眼球?qū)ζ囦N售量有極大的影響，因此，乘用車門蓋裝調(diào)在整車感知質(zhì)量提升上具有重要的作用[1-5]。車身頂蓋行李支架、側(cè)門、發(fā)動機罩、翼子板等外觀件的安裝定位一直都是影響整個調(diào)整線速的問題，僅憑借員工的工作經(jīng)驗無法確保門蓋、行李支架等與白車身的匹配成功率100%，因此，在門蓋安裝工位后都設(shè)有互檢工位。針對這些情況，設(shè)計了幾種安裝工具用于現(xiàn)場零件的裝配，如：頂蓋行李支架安裝工具、側(cè)門安裝工具、發(fā)動機罩安裝工具和翼子板安裝工具，經(jīng)過現(xiàn)場生產(chǎn)驗證，新型的安裝工具可以快速定位門蓋，減少后續(xù)調(diào)整時間，提升生產(chǎn)節(jié)拍。

1 行李支架安裝工具

行李支架安裝工具是CN系列車型特有的零件，其生產(chǎn)工藝為：在車身頂蓋上焊接行李支架，然后在行李支架上裝配行李托架。行李支架裝配圖如圖1所示。

行李支架在安裝工具上用零件型面進行Y向定位，同時采用行李支架本身的螺柱進行X向定位，通過加減墊片進行X向調(diào)整，但安裝工具無法進行Y向和Z向調(diào)整，在車身尺寸狀態(tài)發(fā)生變化時無法通過增減墊片來匹配車身實際狀態(tài)，導(dǎo)致總裝件行李托架孔位擋孔，成為影響總裝DR的前位問題。舊-行李支架安裝工具如圖2所示。

為解決行李支架安裝工具中定位塊不穩(wěn)定的問題，團隊成員重新確定定位方案進行設(shè)計，安裝工具主體采用鋁合金實心方形型材代替原先的空心45#碳鋼方管（壁厚1mm），根據(jù)頂蓋卡扣的特征，在行李支架安裝工具兩端設(shè)計了獨立的定位塊，通過調(diào)整行李支架定位塊的墊片滿足XYZ六個方向的尺寸調(diào)整。新-行李支架安裝工具數(shù)模如圖3所示。

新的行李支架安裝工具的使用，成功的解決了安裝工具定位塊不穩(wěn)定、不可調(diào)的問題，降低了行李支架和行李托架擋孔問題的發(fā)生。新-行李支架安裝工具現(xiàn)場使用如圖4所示。

2 側(cè)門安裝工具

側(cè)門安裝工具是車身車間為了提升車門裝配一致性而制作的一種輔助工具，安裝工具按照設(shè)計原理可以分為手提式和手推式兩種。下面依次介紹兩種安裝工具的制作原理和使用現(xiàn)狀。

2.1 手提式側(cè)門安裝工具

手提式安裝工具，利用側(cè)門和側(cè)圍上的工藝定位孔之間的相對關(guān)系進行定位，采用兩個定位銷（定位銷1、2）和兩個限位塊來控制側(cè)門和車身的匹配。手提式側(cè)門安裝工具如圖5所示。

在實際裝配側(cè)門過程中，先將安裝工具固定在車身側(cè)圍的中門框上，限位塊確定了安裝工具Y向位置，而定位銷2（圓形銷）確定了X向和Z向位置。實際使用過程中通過增減墊片來微調(diào)定位銷和限位塊的尺寸，使安裝工具具有可調(diào)節(jié)的功能。側(cè)門放置在安裝工具上，側(cè)門下邊緣的兩個限位塊保證了側(cè)門Z向裝配位置，定位銷1（菱形銷）與側(cè)門內(nèi)板工藝孔匹配控制X方向位置。車身與側(cè)門之間使用鉸鏈連接，讓車門與車身之間的配合尺寸可調(diào)。

手提式安裝工具采用鋁型材制作，具有操作簡單、安裝方便、重量輕、強度高的特點，但是需要員工進行手動安放。一般在幾種車型小批量柔性生產(chǎn)，或者車門上線本身具有吊具時使用。

2.2 手推式側(cè)門安裝小車

針對手提式安裝工具需要人工取放的缺點，重新設(shè)計制作的手推式安裝小車采用完全不同的定位方案，利用三個限位塊a確定側(cè)門X方向位置，兩個限位塊b確定Z向位置，四個尼龍定位塊c確定Y向位置。由于定位塊c接觸側(cè)門外板，無相應(yīng)的工藝孔定位，所以采用限位塊a、b進行輔助定位。手推式側(cè)門安裝小車如圖6所示。

手推式側(cè)門安裝小車需要先將側(cè)門安裝到安裝工具上，再將安裝工具與車身匹配。手推式側(cè)門安裝小車上定位銷（圓形銷）確定X和Z向尺寸調(diào)整，兩個定位塊d與車身側(cè)圍外板接觸，確定Z向尺寸調(diào)整。所有定位塊和限位塊都配有墊片，使得車門在安裝工具上的相對位置和安裝工具在車身上的位置均可調(diào)。

在單一車型大批量生產(chǎn)，且車門上線沒有輔助吊具時采用手推式側(cè)門安裝小車。由于安裝小車配備萬向輪和具有一定剛度的彈簧，雖然整體重量比較大，但是能隨調(diào)整線一起運動，達到車門走線式安裝。在成熟產(chǎn)品的調(diào)整線上得到了廣泛使用。

3 發(fā)動機罩安裝工具

根據(jù)車身發(fā)動機罩的安裝特點，利用安裝工具上兩個定位銷與車身上的工藝孔匹配控制X和Y向位置，而定位銷的安裝面與零件平面貼合限制了Z向。支撐桿卡在前車體上，用以固定安裝工具。限位塊a控制了發(fā)動機罩的X和Z向位置，限位塊b控制發(fā)動機罩的Y向位置，同時利用兩個卡塊的轉(zhuǎn)動來固定發(fā)動機罩在安裝工具上的位置。發(fā)動機罩安裝工具如圖7所示。

發(fā)動機罩與車身的匹配是由兩個定位銷、四個限位塊a、兩個限位塊b共同確定，所有限位塊和定位銷均可以通過增減墊片來調(diào)整發(fā)動機罩與車身的配合尺寸。發(fā)動機罩安裝工具具有原理簡單，定位穩(wěn)定性好，容易調(diào)節(jié)，發(fā)動機罩與左右翼子板配合間隙一致性好的特點，目前已在N系列和CN系列車型上廣泛應(yīng)用。

4 翼子板安裝工具

翼子板與車身A柱、前門、發(fā)動機罩通過螺栓連接，翼子板的安裝將影響多處的配合尺寸，因此翼子板安裝工具定位比較復(fù)雜，車身翼子板安裝工具大多采用懸掛式和支架式。其中懸掛式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作不便，支架式受地面平整度影響，安裝后的翼子板與其他零件間隙段差穩(wěn)定性差。

根據(jù)零件的安裝順序，通過兩個作用于前車體的定位銷來控制安裝工具的X和Y向尺寸，而三個作用于前車體不同

平面上的限位螺栓既控制了安裝工具的Z向位置，又對安裝工具起到穩(wěn)定的支撐作用。四個尼龍材料的限位塊模擬發(fā)動機罩邊緣的型面，控制翼子板與發(fā)動機罩的間隙和段差。調(diào)整定位銷和限位塊的墊片厚度就能改變翼子板與車身匹配的間隙大小，調(diào)整限位螺栓即能改變其與車身匹配的段差。翼子板安裝工具如圖8所示。

翼子板安裝工具為左右分體式結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，便于操作，定位準(zhǔn)確，能滿足翼子板與車身匹配間隙段差等優(yōu)點，在車身車間多種車型生產(chǎn)線上普遍使用。

5 結(jié)論

調(diào)整線上安裝工具是車身車間為了保證車身外觀件一致性而特制的輔助工具。行李支架安裝工具、側(cè)門安裝工具、發(fā)動機罩安裝工具、翼子板安裝工具的結(jié)構(gòu)簡單，普遍采用定位銷和定位塊實現(xiàn)XZY三個方向可調(diào)，操作輕便，裝配穩(wěn)定性好，有效地解決了調(diào)整線上一直以來的線速瓶頸問題，提升了人工操作的便利性，對車身調(diào)整線節(jié)拍提升和整車感知質(zhì)量改善奠定了基礎(chǔ)。

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