車橋轉(zhuǎn)角工藝測量方法及輔具優(yōu)化

趙春強，秦樂，張貝，閆金

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車橋轉(zhuǎn)角工藝測量方法及輔具優(yōu)化

趙春強，秦樂，張貝，閆金

（陜西漢德車橋有限公司，陜西 寶雞 722408）

汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為整車運行的一項重要參數(shù)，對轉(zhuǎn)向橋轉(zhuǎn)角要求較為嚴(yán)格；目前工藝測量方法以固定工藝輔具保證，無通用性，種類繁多，若整橋設(shè)計轉(zhuǎn)角更改，需更改相應(yīng)工藝輔具進行調(diào)整。文章針對此問題對工裝結(jié)構(gòu)、工藝測量方法進行優(yōu)化，實現(xiàn)通用化。

轉(zhuǎn)角；工裝設(shè)計；通用性；定位精度

引言

我公司作為全國最大車橋生產(chǎn)企業(yè)，目前年產(chǎn)60余萬根車橋，其中轉(zhuǎn)向橋占比約25%；裝配轉(zhuǎn)向橋過程中需根據(jù)轉(zhuǎn)角大小使用專用工藝輔具進行保證，無通用性，種類繁多，制造成本高，且該工藝測量方法僅通過工藝輔具保證參數(shù)，無法實現(xiàn)調(diào)整、檢測等功能，為解決此問題，同時降低制造成本，我們對原有工藝測量方法及輔具進行優(yōu)化，實現(xiàn)通用性，同時降低設(shè)備制造成本。

1 現(xiàn)狀問題調(diào)查、分析

目前我單位所使用轉(zhuǎn)角調(diào)整輔具均為剛性整體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)較重(工裝總重約7kg/件)，僅通過導(dǎo)向軸實現(xiàn)水平X方向運動（圖1），現(xiàn)場無法針對高度距離H、調(diào)整角度A進行調(diào)整、測量，現(xiàn)測量方法僅為“固定測量法”，即僅保證參數(shù)A角度要求，但無法檢測調(diào)整角度數(shù)值。

圖1

總成檢測時，同樣無法對具體參數(shù)進行準(zhǔn)確測量，僅通過目前測量方法判斷是否符合要求；同時因工藝輔具定位限制，對橋型外形參數(shù)要求較為嚴(yán)格，需根據(jù)外形配做工藝輔具，涉及輔具種類較多、制造成本較高。

因此，根據(jù)前期使用狀況調(diào)研、分析，總結(jié)出目前檢測方法缺陷及不足：

（1）輔具整體重量過大，作業(yè)勞動強度大；

（2）固定底座3無通用性，工裝高度H無法調(diào)整，橋型更改時需根據(jù)輔具檢測定位尺寸重新配做；

（3）件1、件2焊接成型，只針對角度(90-A)進行調(diào)整、檢測，存在唯一性；

（4）工裝種類較多，制作成本較高。

2 工藝輔具設(shè)計方案及原理介紹

2.1 工藝輔具目標(biāo)及原理

結(jié)合前期分析問題，我們進行針對性分析，確定此次改進目標(biāo)為“輕量化、通用化、可視化”，并將原有工藝方法由“固定測量法”更改為“數(shù)值檢測法”。

通過分析原工裝（圖1）設(shè)計原理，以板簧平面作為定位平面基準(zhǔn)，配做固定底座3實現(xiàn)檢測基準(zhǔn)軸向水平，并通過件2與件1固定連接，形成工藝參數(shù)基準(zhǔn)塊從而進行工藝參數(shù)調(diào)整、檢測。

結(jié)合原工裝設(shè)計原理及本次改進目標(biāo)，確定本次改進方法：

（1）對原有固定底座進行優(yōu)化，將原有兩端固定位置安裝定位銷改進為一端固定，一端在不同孔距范圍內(nèi)水平調(diào)整，從而實現(xiàn)全范圍距離下使用。

（2）對底座高度優(yōu)化，將原有固定孔位置改進為螺桿、螺母調(diào)整，實現(xiàn)高度范圍內(nèi)調(diào)整。

（3）對導(dǎo)向銷優(yōu)化，將原有圓柱結(jié)構(gòu)改進為幅板結(jié)構(gòu)，并通過輔具保證水平基準(zhǔn)。

（4）使用空心角度板為測量基準(zhǔn)，通過標(biāo)桿實現(xiàn)全工藝參數(shù)范圍內(nèi)的調(diào)整、數(shù)值檢測。

（5）優(yōu)化材料，將整體材料更改為合金鋁，實現(xiàn)整體重量的降低。

2.2 工藝輔具設(shè)計方案

圖2

工裝整體設(shè)計以空心角度板為基礎(chǔ)，以車橋板簧孔定位確定基準(zhǔn)水平線，通過標(biāo)桿實現(xiàn)不同轉(zhuǎn)角的調(diào)整及檢測（如圖2）。

2.2.1設(shè)計結(jié)構(gòu)簡介

（1）工裝以件9定位底座作為基座，通過配做件7、件8同板簧孔配合，其中件7與定位底座固定，件8通過螺母實現(xiàn)在底板距離L范圍內(nèi)調(diào)整，從而間接實現(xiàn)板簧孔距兼容性并確定測量零線基準(zhǔn)。

（2）高度范圍內(nèi)，通過調(diào)整螺桿6、六角頭螺母5及滑動板4，實現(xiàn)高度距離H范圍內(nèi)調(diào)整。

（3）角度調(diào)整范圍內(nèi)，以角度板11為測量基準(zhǔn)，通過轉(zhuǎn)動芯軸1實現(xiàn)不同角度范圍內(nèi)的調(diào)整，并通過蝶型螺母2實現(xiàn)具體角度值的固定，從而實現(xiàn)批量固定角度調(diào)整、檢測。

2.2.2工裝設(shè)計要點

（1）角度零線基準(zhǔn)無誤差、定位精確

1）設(shè)計中通過定位銷與板簧孔配合，利用兩孔直線，實現(xiàn)基準(zhǔn)線，同時為了消除螺紋與孔配合間隙，對螺紋進行削邊處理，并于底座調(diào)整孔配合，減小定位誤差。

2）在H范圍內(nèi)調(diào)整，同樣對調(diào)整螺柱進行削邊處理，并與滑動板孔距配合，同時滑動板與支撐板通過精密間隙配合，整體實現(xiàn)調(diào)整，保證測量零線基準(zhǔn)定位準(zhǔn)確。

（2）調(diào)整范圍廣，適用性強

1）設(shè)計過程中通過調(diào)整定位銷間距實現(xiàn)全系列板簧距兼容，并通過調(diào)整螺桿實現(xiàn)全系列產(chǎn)品兼容。

2）通過角度尺、標(biāo)桿、轉(zhuǎn)動芯軸及蝶型螺母夾緊實現(xiàn)不同角度范圍的調(diào)整，從而實現(xiàn)全范圍轉(zhuǎn)角的調(diào)整、檢測。

3 工藝測量方法優(yōu)化及驗證

此次改進完成后，我們對原有工藝檢測方法進行優(yōu)化，將原有使用固定工藝輔具調(diào)整、檢測改進為輔具數(shù)值化調(diào)整、測量；同時解決了目前總成工藝參數(shù)檢測時無法對數(shù)值參數(shù)進行檢測的問題。

為驗證工藝參數(shù)一致性及測量穩(wěn)定性，我們通過連續(xù)檢測24件產(chǎn)品進行參數(shù)對比、確認(rèn)，具體如表1：

表1

備注：實驗時保證同一橋型，通過原固定測量法對產(chǎn)品參數(shù)進行調(diào)整，同時使用數(shù)值檢測法進行復(fù)檢，均符合工藝參數(shù)要求。

4 應(yīng)用驗證

工裝設(shè)計完成后，在現(xiàn)場進行驗證，均滿足設(shè)計要求，工裝設(shè)計兼容性高、重量輕，受到操作人員的一致好評，且此方案可推廣至全系列轉(zhuǎn)向橋，為公司后續(xù)此類工裝設(shè)計提供寶貴經(jīng)驗。

5 小結(jié)

通過對轉(zhuǎn)角工裝的設(shè)計，我們團隊通過問題收集、分析，確定改進目標(biāo)等，并針對改進從設(shè)計角度出發(fā)，制定改進思路、方案驗證、現(xiàn)場應(yīng)用，對過程中的問題及時改進、優(yōu)化，確保最終產(chǎn)品質(zhì)量最優(yōu)、效果最佳，為現(xiàn)場問題處理及善于發(fā)現(xiàn)問題積累了寶貴經(jīng)驗。

[1] 王文斌.機械設(shè)計手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,2004.

[2] 王先逵.機械加工工藝手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,2006.

Measuring Method of Vehicle-Bridge Rotation Angle and Optimizing of Auxiliaries

Zhao Chunqiang, Qin Le, Zhang Bei, Yan Jin

( Shaanxi Hande Axle Co., Ltd., Shaanxi Baoji 722408 )

As an important parameter of vehicle operation, the steering system of automobile requires more stringent turning angle of steering axle. At present, the process measurement method is guaranteed by fixed process aids, which is not universal and has many kinds. If the turning angle of the whole bridge is changed, the corresponding process aids need to be changed to adjust. Aiming at this problem, the structure of tooling and process measurement methods are optimized to achieve generalization.

Rotation angle; Tool design; Universality; Positioning accuracy

A

1671-7988(2019)03-198-03

U466

A

1671-7988(2019)03-198-03

U466

趙春強，(1978.3-)，男，中級工程師，就職于陜西漢德車橋有限公司。重點負(fù)責(zé)新工藝、新方法的改進與應(yīng)用，過程質(zhì)量改進、測量系統(tǒng)分析，售后質(zhì)量問題攻關(guān)、改進等。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.03.066