白車身尺寸夾具調(diào)整原則及案例分析

李觀興

一汽-大眾汽車有限公司 吉林 長春 130011

1 白車身尺寸的影響因素及控制方法

白車身尺寸的影響因素很多，目前較為流行的分類為人、機、料、法、環(huán)、測六種。其中較為重要的是人、機、料。本文主要討論“機”，主要指夾具，夾具分為焊接夾具（定位夾具、輔助支撐、校形夾具）、中轉(zhuǎn)臺夾具、機械抓手、裝具等，目前夾具的結(jié)構(gòu)還未形成統(tǒng)一的規(guī)格及標準，但是原則相通，即夾具的定位與零件圖紙一致、根據(jù)零件的形狀及焊點位置合理設(shè)置輔助支撐、定位及夾緊三維可調(diào)等。

2 夾具調(diào)整原則及步驟

由于加工及安裝的各種誤差，夾具在工裝公司組裝完成后，應(yīng)對其進行三坐標測量，以保證各個定位元件的實際最終位置與設(shè)計相同，并將理論墊片數(shù)量用標牌固定在相應(yīng)的位置。運到焊裝車間后，還應(yīng)對夾具進行復(fù)測及進行修正。

當(dāng)上述基礎(chǔ)工作完成后，車間將所生產(chǎn)的總成送到測量部門進行三坐標尺寸測量，尺寸工程團隊對測量結(jié)果進行分析。分析時：

關(guān)注各個零件的RPS點尺寸，即零件是否處于理論位置。夾具調(diào)整的第一步就是要把零件的RPS點尺寸“歸零”，但是調(diào)整前一定要進行全面的分析，除非確定了RPS對應(yīng)的主定位元件存在偏差，不然絕不允許對主定位進行調(diào)整。

由于零件的尺寸與理論相比難免會有偏差，所以輔助支撐一般調(diào)整至與零件服帖，不要讓其影響主定位。同時，在關(guān)鍵尺寸點附近，可以有針對性將一組輔助支撐和夾緊均調(diào)整至離縫狀態(tài)，些時夾具相當(dāng)于一個大檢具，通過觀察這組離縫的夾具與零件的貼合狀態(tài)，可以判斷零件的尺寸變化。

當(dāng)上述基礎(chǔ)工作完成后，可以根據(jù)測量報告及后續(xù)裝車的實際需求進行常規(guī)的分析及優(yōu)化工作?；静襟E是先進行原因、制定臨時措施、制定夾具調(diào)整方案、調(diào)整夾具并記錄、測量驗證、二次夾具調(diào)整、解決根本原因、恢復(fù)夾具。

3 案例分享

3.1 尺寸優(yōu)化案例

如圖，測量報告顯示某分總成Z向低2mm。兩個分總成在此工位被焊接，分總成1能夠與夾具自由服帖地接觸，但分總成2與分總1在Z向方向上有明顯地干涉現(xiàn)象，導(dǎo)致分總2無法與其主定位支撐塊接觸，相差約5mm，即分總2在夾具上定位失效。查看兩個分總成主定位塊的墊片數(shù)量發(fā)現(xiàn)，分總1的Z向定位塊墊片數(shù)量比理論多出了3mm，即分總1的Z向整體過高，導(dǎo)致其與分總1Z向干涉。所以 ，第一步要將夾具墊片恢復(fù)到原始數(shù)量。恢復(fù)后發(fā)現(xiàn)，分總成2與Z向主定位塊間隙有好轉(zhuǎn)，但仍有2mm間隙。

第二步應(yīng)該找出兩個分總成Z向干涉區(qū)域，并進行分析。

通過現(xiàn)場的實驗發(fā)現(xiàn)，由于分總成2的定位面與干涉面為同一零件，出現(xiàn)問題可能性極小。相反分總成1的定位面與干涉面為兩個零件，通過對前序工位的定位面的墊片數(shù)量發(fā)現(xiàn)存在同樣的問題，將墊片數(shù)量恢復(fù)到原始狀態(tài)后。將優(yōu)化后的分總成1與原來的分總成2放置到合成工位夾具上，發(fā)現(xiàn)分總2與定位面已能接觸，同樣生產(chǎn)一套合成件進行三坐標測量，分總成1的Z向偏差已消除。

3.2 穩(wěn)定性分析的案例

下圖為某車型后端上下對中性差值的統(tǒng)計。目標是±0.5mm。

由于篇幅有限，本例假設(shè)下部總成及側(cè)圍總成尺寸良好且穩(wěn)定，直接分析主拼工位的夾具。

如上圖所示，側(cè)圍后端的Y向支撐及夾緊夾具較多（1及2），通過觀察側(cè)圍在夾具上夾緊狀態(tài)發(fā)現(xiàn)，側(cè)圍與夾具之間的應(yīng)力特別大，導(dǎo)致這幾組Y向支撐與側(cè)圍接觸不均勻，相互之間影響制約，導(dǎo)致尺寸不穩(wěn)定。這種情況下，必須選定一組為主定位并讓其起主要作用，其它的作為輔助定位，并將這些輔助定位重新調(diào)整至與側(cè)圍自由服貼，消除它們的影響。此案例中，選取紅框的夾具塊作為主定位，因為其離尺寸監(jiān)控點最近，最為穩(wěn)定。調(diào)整完成后，通過反復(fù)開關(guān)夾具，判斷側(cè)圍在夾緊狀態(tài)下的穩(wěn)定性，此時需要在夾具上選取一個參考點，此案例中選取圓框中的綠塊，通過測量它與側(cè)圍的間隙來判斷Y向穩(wěn)定性。在夾緊狀態(tài)下，間隙在2～2.3mm之間，穩(wěn)定較好；但是焊接完且夾具打開后，此間隙會變大，這種情況下穩(wěn)定性難以保證。此時，需要分組閉合夾具，觀察每組夾具夾緊后的變化，發(fā)現(xiàn)Z向（第四組）夾具夾緊后，側(cè)圍與綠塊的間隙出現(xiàn)明顯變化。由于此車型側(cè)圍內(nèi)外板是在總拼前就焊接完成，強度較大，所以在總拼時，Z向的夾緊同樣會影響Y向尺寸。同樣，將第4組Z向夾具調(diào)整至與零件服帖，此時焊接后夾具打開，側(cè)圍與綠塊的間隙沒有變化。

經(jīng)過上述的調(diào)整及優(yōu)化，后端的對中性尺寸穩(wěn)定性明顯提高。