汽車(chē)車(chē)身焊接夾具的精度評(píng)估探究

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1、焊接夾具尺寸精度評(píng)估探究車(chē)身制造精度是汽車(chē)整車(chē)質(zhì)量中非常關(guān)鍵的質(zhì)量指標(biāo),它直接影響到整車(chē)的密封性、舒適性、美觀性等,目前車(chē)身尺寸控制精度已經(jīng)成為汽車(chē)制造業(yè)研究的焦點(diǎn)豐田汽車(chē)在進(jìn)行的“一毫米工程(車(chē)身的測(cè)量點(diǎn)的誤差在±0.5mm)”,己經(jīng)做到車(chē)身三坐標(biāo)測(cè)量,測(cè)以點(diǎn)誤差在±0.5mm內(nèi)的占車(chē)身測(cè)量點(diǎn)比例的78%左右,測(cè)量點(diǎn)誤差在±lmm內(nèi)占車(chē)身測(cè)量點(diǎn)比例的97%以上。國(guó)內(nèi)汽車(chē)業(yè)追趕世界品牌汽車(chē)品質(zhì)同時(shí)越來(lái)越關(guān)注汽車(chē)車(chē)身的制造精度了,而一個(gè)車(chē)身零件在30CT500個(gè),這么多的沖壓件需要在焊接夾具上進(jìn)行裝配后焊

2、接,焊接后的車(chē)身尺寸偏差無(wú)疑和焊接夾具的精度有重要的作用。在進(jìn)行車(chē)身的新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程,焊接夾具在投入使用前需要對(duì)其進(jìn)行精度的評(píng)估,本文旨在探究焊接夾具的評(píng)估方法,為提《焊接夾具在車(chē)身尺寸控制的作用提供有效保證。汽車(chē)廠把焊接夾具外委給夾具制造公司時(shí)要有制造驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn),各個(gè)汽車(chē)廠的各自對(duì)焊接夾具的結(jié)構(gòu)性,標(biāo)準(zhǔn)性有各自的要求外,一般都會(huì)有焊接夾具本身的尺寸精度的通用要求,普遍的焊接夾具的評(píng)估是,汽車(chē)廠或焊接夾具制造公司對(duì)焊接夾具進(jìn)行檢測(cè)評(píng)估,檢測(cè)的方法主要三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(CMM,CoordinatedMeasu

3、rementMachine)和其他輔助設(shè)備檢測(cè)焊接夾具,而后對(duì)焊接夾具的精度進(jìn)行評(píng)估,判斷焊接夾具是否合格,是否能夠滿足使用要求,是否能夠滿足車(chē)身的精度的要求。這種檢測(cè)評(píng)估可分力兩種方式。一?種是靜態(tài)檢測(cè)評(píng)估,另一種是動(dòng)態(tài)檢測(cè)評(píng)估。一、焊接夾具尺寸精度的靜態(tài)評(píng)估方法焊接夾具尺1精度的靜態(tài)檢測(cè)評(píng)估方法使用的比較常見(jiàn),兒乎所有的夾具制造公司或汽車(chē)車(chē)身廠都采用這種方式,就是使用CMM把焊接夾具的定位銷(xiāo),定位支撐塊的空間位置進(jìn)行測(cè)量,夾具圖見(jiàn)圖1,焊接夾具尺吵精度的測(cè)量報(bào)告見(jiàn)圖2,測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)為下表,表1列出了夾

4、具關(guān)鍵機(jī)構(gòu)空間尺寸的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)夾具結(jié)構(gòu)名稱(chēng)空間尺寸標(biāo)準(zhǔn)備注1定位支撐塊±0.1通常一個(gè)坐標(biāo)值2定位銷(xiāo)±0.1通常兩個(gè)坐標(biāo)值定位銷(xiāo)定位銷(xiāo)座連接塊定位圓往銷(xiāo)緊固螺栓規(guī)制板基準(zhǔn)面I閣1閣2圖1為夾具結(jié)構(gòu)介紹圖2為夾具的CMM檢測(cè)報(bào)告二、焊接夾具尺寸精度的動(dòng)態(tài)評(píng)估方法焊接夾具尺寸精度靜態(tài)評(píng)估能夠?qū)Χㄎ涣慵闹黧w結(jié)構(gòu)的定位銷(xiāo)和連接支撐塊進(jìn)行有效的空間尺寸精度進(jìn)行測(cè)量評(píng)估,但夾具使用的耐久性和定位的可靠性缺乏有效的評(píng)估了。夾具是制造工裝,通常需要連續(xù)生產(chǎn)使用,而且一個(gè)車(chē)型通常達(dá)到15CP250套夾具,不可能向檢具

5、-?樣進(jìn)行有周期性的使用CMM進(jìn)行周期性的標(biāo)定;另焊接夾具在進(jìn)行零件裝配吋收到零件冋彈和尺寸公差的影響,對(duì)焊接零件有應(yīng)力,這些應(yīng)力在裝配沖壓零件時(shí)才能體現(xiàn),所以焊接夾具尺寸精度靜態(tài)評(píng)估不能完全客觀的評(píng)估出真實(shí)結(jié)果。這就需要引入焊接夾具尺寸精度的動(dòng)態(tài)檢測(cè)評(píng)估方法。焊接夾具尺寸精度的動(dòng)態(tài)檢測(cè)評(píng)佔(zhàn)又可分為尺寸精度耐久性評(píng)估和尺寸精度可靠性評(píng)估。1、尺寸精度耐久性評(píng)估耐久性評(píng)估時(shí)主要對(duì)焊接夾具的制造精度做檢測(cè)的,我們知道如果銷(xiāo)孔和銷(xiāo)座的加工尺寸精度滿足不了細(xì)準(zhǔn),即使定位銷(xiāo)牢牢的擰緊在連接塊上,定位銷(xiāo)在零件反復(fù)沖

6、擊情況下會(huì)發(fā)生松動(dòng),如果定位銷(xiāo)在銷(xiāo)座上松動(dòng),定位銷(xiāo)定位零件的精度將發(fā)生尺、r的偏差,并且出現(xiàn)反復(fù)擰緊反復(fù)松動(dòng)的情況。如果忪吋間松動(dòng)會(huì)造成銷(xiāo)座孔磨損,夾具無(wú)法繼續(xù)滿足使用要求。在焊接夾具屮,角座通常右L、H、U形兩種,如閣所示,角座在夾具屮起到將夾具基準(zhǔn)而和規(guī)制板連接到一起的作用,它們之間相互的位置也是靠定位圓柱銷(xiāo)來(lái)保證的,角座加工中銷(xiāo)孔的位置精度為±0.01mm。規(guī)制板在焊接夾具中用來(lái)確定定為支撐塊的位置,并將角座和連接塊連接在一起,規(guī)制板上并安裝夾爪和氣缸,給夾緊力起到一個(gè)支撐點(diǎn)的作用。根據(jù)工件的形狀

7、和加工需要不同,規(guī)制板的形狀也不同。但與角座和連接塊的相互的位置也是靠定位圓柱銷(xiāo)來(lái)保證的,從閣4可以看到銷(xiāo)孔的相對(duì)加工精度為±0.01mm。定位銷(xiāo)座如閣6所示,它主要的作用是將定位銷(xiāo)固定在夾具中正確的位置,在圖6中可以看到定位銷(xiāo)座是通過(guò)兩個(gè)定位圓柱銷(xiāo)和一個(gè)連接螺栓與連接塊裝配在一起的,因此定位座與連接塊的加工精度—樣,也是±0.01mm。以上所有的夾具結(jié)構(gòu)部分的加工精度達(dá)不到,即使擰緊螺栓能夠固定結(jié)構(gòu)件,使用頻次高了就會(huì)造成定位支撐塊和定位銷(xiāo)發(fā)生松動(dòng),造成定位沖壓件尺寸造成偏差,無(wú)法滿足使用要求。圖3圖

8、4圖5圖6另焊接夾具的定位銷(xiāo)和定位支撐塊的硬度一般的要求為HRC40^50,這也是對(duì)焊接夾具耐久性要求的,表2列出了夾具定位機(jī)構(gòu)的零件制造的相關(guān)公差名稱(chēng)定位孔與定位孔定位孔與基準(zhǔn)邊材質(zhì)硬度要求定位支撐訣±0.01±0.0145#HRC4CT50定位銷(xiāo)座±0.01±0.0145#連接塊±0.01±0.0145#規(guī)制板±0.01±0.0145#角座±0.01±0.0145#基準(zhǔn)面±0.01±0.0145#進(jìn)行夾具結(jié)構(gòu)件的加工精度測(cè)量的方法很簡(jiǎn)單

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