一種裝配定位汽車前端模塊的方法和工裝

牛磊

摘? 要：一種裝配定位汽車前端模塊的方法和工裝，給出前端模塊自身定位策略和工裝在車身上的定位策略，根據(jù)定位策略設(shè)計出前端模塊工裝，前端模塊采用此工裝定位安裝，能夠提升其在整車上的裝配精度、一致性，且方便操作。

關(guān)鍵詞：前端模塊;定位策略;工裝

中圖分類號：U466文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）16-0134-03

Abstract： A method and tooling for assembling the front-end module， giving the front-end module's own positioning strategy and the positioning strategy of the tooling on the vehicle body. The front-end module tooling is designed according to the positioning strategy. The front-end module uses this tooling to position and install， which can enhance its assembly accuracy， consistency， and ease of operation on the entire vehicle.

Keywords： front-end module; positioning strategy; tooling

引言

汽車前端模塊位于汽車發(fā)動機(jī)艙最前端，是集成冷凝器，散熱器，前防撞梁，前小腿保護(hù)橫梁，前大燈安裝橫梁，發(fā)動機(jī)蓋鎖扣等零部件于一體[1-3]。而汽車前臉的重要零件如前大燈、前保格柵、發(fā)動機(jī)蓋等均在前端模塊上裝配定位，為保證整車前臉區(qū)域外觀間隙面差匹配良好，前端模塊在車身上的尺寸精度將至關(guān)重要[4-7]。

汽車前端模塊因包含零部件較多，整體較重，且整體尺寸較多，在整車裝配中采用人工裝配費時費力且裝配一致性差，故安裝前端模塊時采用工裝裝配勢在必行。而如何設(shè)計工裝，以何種定位方法將前端模塊定位在整車上是前端模塊尺寸控制的關(guān)鍵。

1 方案設(shè)計

具體方法及工裝如下：

（1）前端模塊自身定位策略，如圖1所示，前端模塊中，與車身前縱梁安裝面作為第一裝配基準(zhǔn)A控制X方向，前端模塊本體中兩處水平長圓孔作為基準(zhǔn)B控制Z方向，前端模塊本體中豎直長圓孔作為基準(zhǔn)C控制Y向，前端模塊頂部兩處橫向長圓孔作為基準(zhǔn)D，與基準(zhǔn)A配合控制X向（前縱梁安裝面一般較低，處于前端模塊下部，增加D基準(zhǔn)控制上部）。

（2）工裝在車身上的定位策略，如圖2所示，選取車身骨架上4處Z向面（建議采用左右前輪罩上加強(qiáng)板上型面）作為工裝在車身上的Z向定位面，控制工裝在車身上的Z向位置，以左、右翼子板的主定位孔作為工裝在車身上的主、副定位孔，控制工裝在車身上的X/Y向位置，將工裝定位在車身上。

（3）如圖3所示，前端模塊工裝主要包含：車身定位固定單元（見圖4）、前端模塊定位固定單元（見圖5）及必要的輔助功能單元等。其中車身定位固定單元作為工裝主體部分，前端模塊定位固定單元通過導(dǎo)軌及氣缸與車身定位固定單元相連接，其相對主體部分可在X向滑動。

（4）如圖4所示，車身定位固定單元，兩個定位銷與圖2中的左、右翼子板主定位孔配合，該兩處定位銷通過Y向居中機(jī)構(gòu)安裝在車身定位固定單元上，4處Z向定位塊與圖2中車身Z向面匹配，再通過夾緊機(jī)構(gòu)夾緊Z向面，將工裝精確定位安裝在車身上。

1-Z向定位塊;2-Z向定位塊;3-Z向定位塊;4-Z向定位塊;5-定位銷;6-定位銷;7-Y向居中機(jī)構(gòu);8、9-X向?qū)к壊?/p>

圖4 車身定位固定單元簡易圖

（5）如圖5所示，前端模塊定位固定單元，以三個定位銷同時插入第1）條所述B/C基準(zhǔn)孔中，將前端模塊Z/Y向定位在工裝上;再以兩個定位銷同時插入第（1）條所述D基準(zhǔn)孔中，將前端模塊上部X向定位在工裝上;之后用固定夾爪夾緊前端模塊，使前端模塊固定在工裝上。

2 具體實施方式

結(jié)合圖1-5及上述方案，對前端模塊通過工裝安裝定位步驟詳細(xì)說明如下：

（1）以吊具輔助人力將前端模塊工裝提起，移動至前端模塊料架處，將前端模塊定位固定單元上三處定位銷按對應(yīng)位置插入前端模塊B/C基準(zhǔn)孔中（沿著X向水平插入）;之后上部兩處定位銷通過自動機(jī)構(gòu)伸出插入前端模塊對應(yīng)的D基準(zhǔn)孔中（沿Z向豎直插入），此時前端模塊精確定位在工裝上;再夾緊固定夾爪等結(jié)構(gòu)，將前端模塊與工裝固定在一起不再晃動。

（2）操作吊具吊起工裝及前端模塊，移動至車身處，將工裝上Z向定位塊與車身Z向定位面貼合至車身上，同時將工裝上兩處定位銷插入左、右翼子板主定位孔中（沿Z向豎直插入），此過程中兩處定位銷有Y向居中機(jī)構(gòu)相連，確保工裝能夠居中定位在車身上，之后夾緊工裝與車身Z向支撐面處夾爪，將工裝固定在車身上。

（3）此時通過前端模塊工裝，將前端模塊與車身關(guān)聯(lián)起來，前端模塊相對車身在Z向精確定位，Y向居中在車身上。

（4）開啟氣缸機(jī)構(gòu)，使工裝上前端模塊定位固定單元的導(dǎo)軌沿著車身定位固定單元的導(dǎo)軌槽移動，帶動前端模塊沿著-X方向同時移動，直至前端模塊第一裝配基準(zhǔn)A與車身前縱梁安裝面貼合，此時前端模塊X向位置相對車身確定。

（5）打緊前端模塊上所有固定螺栓，此時前端模塊被精確定位安裝在車身上。

（6）退出前端模塊上D基準(zhǔn)處工裝定位銷，打開前端模塊上所有固定夾爪機(jī)構(gòu)，關(guān)閉氣缸，將工裝上活動單元沿著導(dǎo)軌+X方向緩慢退出前端模塊;松開工裝與車身夾緊機(jī)構(gòu)，吊具緩慢吊起前端模塊工裝，準(zhǔn)備下一臺車裝配。

3 結(jié)束語

一種裝配定位前端模塊的方法和工裝實質(zhì)是，前端模塊定位到工裝上，工裝夾緊前端模塊，然后工裝定位夾緊到車身上，最終實現(xiàn)前端模塊定位到車身上。通過工裝使得前端模塊和車身的匹配發(fā)生關(guān)聯(lián)，縮短尺寸鏈，更加高效地保證前端模塊在整車上的尺寸控制。

前端模塊采用工裝定位安裝，提升其在整車上的裝配精度、一致性，且方便操作。前端模塊在車身上的定位基準(zhǔn)與翼子板定位孔相關(guān)聯(lián)，提升整車前臉處前大燈、翼子板、前保格柵等零件的匹配精度。

本文目的在于提供一種裝配定位前端模塊的方法和工裝，以實現(xiàn)前端模塊在車身上的精確安裝定位。對前端模塊的裝配及尺寸控制具有重要借鑒意義。本方法及工裝已在我司相關(guān)車型裝配中投入使用，效果非常理想。

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