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[摘 要]在总装配过程中,汽车后背门等开闭件的间隙、面差受零部件重量、装配工艺及零部件间作用力影响而发生变化,导致车辆下线后发生外观品质问题。本文主要分析了在总装配过程中造成后背门间隙面差变化的工艺过程,为前序焊接过程预变形调整提供依据。
[关键词]间隙;面差;后背门;总装配
中图分类号:S558 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)08-0313-01
随着汽车行业的发展及制造技术的提高,整车外观品质已成为衡量车辆质量及品位的重要指标,冲、焊、涂、总四大工艺均与车辆最终的外观品质有密切关系。作为白车身焊接的后序过程,总装配过程中的诸多工艺过程均会导致后背门与周边件配合的间隙、面差发生变化,文章主要从零部件装配本身及车辆输送两方面的影响进行阐述。
1 总装过程介绍
总装配工艺过程,影响后背门间隙、面差品质的主要因素为:①零部件重量:重力造成后背门钣金形变;②门框密封条安装:后背门受密封条被压缩后的推力;③后背门撑杆安装:撑杆向外的推力;④限位块安装:背门位置限定承受扭力;⑤车身输送过程:车辆翻转的局部变形。
2 总装过程分析
2.1 零部件装配分析
依据总装配顺序,按白车身状态→增加配重状态→安装胶条状态→安装撑杆状态→安装限位块状态→拆除撑杆状态的顺序,分别对后背门的间隙和面差进行分析。
2.1.1 顶部变化
白车身顶盖钣金与后背门外板配合缝隙平均选取5个测量点,对上述六个状态下二者配合的间隙、面差数值进行统计,取六个状态下每个测量点变化量的平均值,绘制变化曲线,见图1。
从图中可以看出,装配后背门撑杆后,面差增大0.5mm,间隙增大0.6mm。拆除撑杆后,间隙、面差的变化量均消失,顶盖与后背门的配合回到装配撑杆前状态,说明撑杆的撑力使后背门发生-Z向偏移。
2.1.2 侧部变化
后背门与侧围外板的配合区域可分为四部分,从上到下分别为后背门玻璃与侧围、牌照灯装饰板与侧围、后背门灯与侧围灯、后背门与后保险杠本体。取12个测量点。所有测量点的面差均以侧围为测量基准,面差数据以后背门向前(-X向)为负,向后(+X向)为正。分别测量①初始状态②增加配重③安装胶条④安装撑杆⑤安装定位块五个状态下12个测量点的间隙面差数据,并分别计算下一状态相对上一状态面差、间隙的变化量,形成图2和图3。
在装配完后背门玻璃、后雨刮电机、控制器等零配重零部件后,后背门钣金受-X、-Z方向压力,5-12各点(初始状态无玻璃,故无1-4点变化量)面差增大1.5mm。安装胶条后,后背门受+Z向的胶条挤压力,面差减小0.6mm。安装撑杆后,撑杆作用力F+x使得面差减小0.6mm。安装后背门定位
块及限位块后,后背门下部受+X向压力,面差减小0.5mm。由此可见,零部件重力、胶条及限位块挤压力、撑杆撑力均会使面差出现明显变化。
间隙方面,由于后背門、侧围在Y向不受力,故二者间隙变化可以忽略。但由于间隙位置的侧围钣金与X向呈一定的外张角度,面差的变化间接导致间隙的变化,具体为:面差增大则间隙减小,面差减小则间隙增大。受零部件重力导致面差增大的影响,间隙减小0.45mm。安装后背门胶条、限位块后,面差的减小导致间隙分别增大0.25mm和0.4mm。同理,撑杆撑力使得二者的间隙增大0.2mm。
2.2 线体输送过程分析
“C”型旋转输送吊具的应用方便了车辆底盘各系统零部件装配,减轻操作人员工作负担,但同时也造成后背门等开闭件间隙和面差的变化。通过CAE分析模拟后背门钣金在吊具旋转90°状态下的受力状态,对后背门施加+Y向的1倍重力场并卸载,后背门最大变形量1.03mm,卸载残余变形量0.17mm,考虑后背门上零部件重力及线体运行加速度的因素,变形量将更大。
3 品质改进与提升
为将总装配过程因素对间隙、面差的影响降到最低,主要从以下几方面进行改进。
3.1 零部件改进
在Y方向,后背门为对称布置,对称零部件在设计时尽量保持一致。以后背门撑杆为例,左右撑力不一致将导致后背门扭曲变形,不利于间隙和面差的控制。左右撑杆支撑力在后背门关闭时应相等。
3.2 工艺设计及执行
为消除车身翻转对后背门变形的影响,调整生产工艺。将后背门锁安装工序调整至车辆翻转前装配,并在翻转前将后背门关闭。工艺调整后,后背门残余变形量基本为零。
3.3 预变形调整
在白车身焊接、后背门铰链装配及焊装调整过程中,考虑总装配过程中撑杆、密封条、零部件重量对后背门造成的影响。顶盖与后背门间隙预先调小0.6mm,面差预先调高0.5mm,关闭状态下后背门钣金预先向-X向调整0.6mm。
4 结论
通过对总装配过程中的工艺过程、输送过程及相关零部件的系统分析,掌握了后背门钣金在总装过程变化量及变化规律,为快速有效地提升整车外观品质提供了保证。同时,为整车前、后、侧部相似问题的解决提供了方法和思路。
参考文献
[1] 刘志蜂.装配线传输设备在工程机械总装中的应用[J].浙江科技,2010(8).
[2] 曾立东.浅谈装配线传输设备在工程机械总装中的应用的重要性[J].现代商业,2011(2).
[3] 陈春华.装配线传输设备在工程机械总装技术设计[J].设计周刊,2011(5).
[关键词]间隙;面差;后背门;总装配
中图分类号:S558 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)08-0313-01
随着汽车行业的发展及制造技术的提高,整车外观品质已成为衡量车辆质量及品位的重要指标,冲、焊、涂、总四大工艺均与车辆最终的外观品质有密切关系。作为白车身焊接的后序过程,总装配过程中的诸多工艺过程均会导致后背门与周边件配合的间隙、面差发生变化,文章主要从零部件装配本身及车辆输送两方面的影响进行阐述。
1 总装过程介绍
总装配工艺过程,影响后背门间隙、面差品质的主要因素为:①零部件重量:重力造成后背门钣金形变;②门框密封条安装:后背门受密封条被压缩后的推力;③后背门撑杆安装:撑杆向外的推力;④限位块安装:背门位置限定承受扭力;⑤车身输送过程:车辆翻转的局部变形。
2 总装过程分析
2.1 零部件装配分析
依据总装配顺序,按白车身状态→增加配重状态→安装胶条状态→安装撑杆状态→安装限位块状态→拆除撑杆状态的顺序,分别对后背门的间隙和面差进行分析。
2.1.1 顶部变化
白车身顶盖钣金与后背门外板配合缝隙平均选取5个测量点,对上述六个状态下二者配合的间隙、面差数值进行统计,取六个状态下每个测量点变化量的平均值,绘制变化曲线,见图1。
从图中可以看出,装配后背门撑杆后,面差增大0.5mm,间隙增大0.6mm。拆除撑杆后,间隙、面差的变化量均消失,顶盖与后背门的配合回到装配撑杆前状态,说明撑杆的撑力使后背门发生-Z向偏移。
2.1.2 侧部变化
后背门与侧围外板的配合区域可分为四部分,从上到下分别为后背门玻璃与侧围、牌照灯装饰板与侧围、后背门灯与侧围灯、后背门与后保险杠本体。取12个测量点。所有测量点的面差均以侧围为测量基准,面差数据以后背门向前(-X向)为负,向后(+X向)为正。分别测量①初始状态②增加配重③安装胶条④安装撑杆⑤安装定位块五个状态下12个测量点的间隙面差数据,并分别计算下一状态相对上一状态面差、间隙的变化量,形成图2和图3。
在装配完后背门玻璃、后雨刮电机、控制器等零配重零部件后,后背门钣金受-X、-Z方向压力,5-12各点(初始状态无玻璃,故无1-4点变化量)面差增大1.5mm。安装胶条后,后背门受+Z向的胶条挤压力,面差减小0.6mm。安装撑杆后,撑杆作用力F+x使得面差减小0.6mm。安装后背门定位
块及限位块后,后背门下部受+X向压力,面差减小0.5mm。由此可见,零部件重力、胶条及限位块挤压力、撑杆撑力均会使面差出现明显变化。
间隙方面,由于后背門、侧围在Y向不受力,故二者间隙变化可以忽略。但由于间隙位置的侧围钣金与X向呈一定的外张角度,面差的变化间接导致间隙的变化,具体为:面差增大则间隙减小,面差减小则间隙增大。受零部件重力导致面差增大的影响,间隙减小0.45mm。安装后背门胶条、限位块后,面差的减小导致间隙分别增大0.25mm和0.4mm。同理,撑杆撑力使得二者的间隙增大0.2mm。
2.2 线体输送过程分析
“C”型旋转输送吊具的应用方便了车辆底盘各系统零部件装配,减轻操作人员工作负担,但同时也造成后背门等开闭件间隙和面差的变化。通过CAE分析模拟后背门钣金在吊具旋转90°状态下的受力状态,对后背门施加+Y向的1倍重力场并卸载,后背门最大变形量1.03mm,卸载残余变形量0.17mm,考虑后背门上零部件重力及线体运行加速度的因素,变形量将更大。
3 品质改进与提升
为将总装配过程因素对间隙、面差的影响降到最低,主要从以下几方面进行改进。
3.1 零部件改进
在Y方向,后背门为对称布置,对称零部件在设计时尽量保持一致。以后背门撑杆为例,左右撑力不一致将导致后背门扭曲变形,不利于间隙和面差的控制。左右撑杆支撑力在后背门关闭时应相等。
3.2 工艺设计及执行
为消除车身翻转对后背门变形的影响,调整生产工艺。将后背门锁安装工序调整至车辆翻转前装配,并在翻转前将后背门关闭。工艺调整后,后背门残余变形量基本为零。
3.3 预变形调整
在白车身焊接、后背门铰链装配及焊装调整过程中,考虑总装配过程中撑杆、密封条、零部件重量对后背门造成的影响。顶盖与后背门间隙预先调小0.6mm,面差预先调高0.5mm,关闭状态下后背门钣金预先向-X向调整0.6mm。
4 结论
通过对总装配过程中的工艺过程、输送过程及相关零部件的系统分析,掌握了后背门钣金在总装过程变化量及变化规律,为快速有效地提升整车外观品质提供了保证。同时,为整车前、后、侧部相似问题的解决提供了方法和思路。
参考文献
[1] 刘志蜂.装配线传输设备在工程机械总装中的应用[J].浙江科技,2010(8).
[2] 曾立东.浅谈装配线传输设备在工程机械总装中的应用的重要性[J].现代商业,2011(2).
[3] 陈春华.装配线传输设备在工程机械总装技术设计[J].设计周刊,2011(5).