【摘要】为有效进行质量控制,尺寸工程及测量分析已是制造行业不可或缺的研究领域。本文讨论某车型汽车白车身加油口盖检具设计方案,提出检具设计方案存在的不足,并进一步阐述提升我国汽车白车身检具质量提升策略。
【关键词】质量;尺寸工程;检具设计方案;策略
1白车身检具开发现状
汽车白车身型面复杂,要求零件精度高,一般通用量具无法对其尺寸进行测量。因此汽车零件的检测,一般从模具验收、产品质量控制及车身生产的整个过程都采用专用检测工具检测。钣金件的形状、孔位及尺寸均用检具来监控,焊接总成形状及孔位也用检具来监控。零部件尺寸控制是否良好,直接影响白车身装配尺寸,可见检具在白车身制造过程中的重要性。
2产品尺寸控制方案
对于大部分零部件,均在外部厂家生产,然后在主机厂进行焊接及装配。在外部厂家生产的零部件均通过检具监控其尺寸精度,以保证在主机厂的装配质量。
3检具开发模式
国内主机厂主要是向制造商提供产品图纸(GD&T图纸),由其进行检具设计制造。由于制造商设计制造水平参差不齐,设计方案常难以令人满意。然而部分企业存在一种想法:检具设计制造很简单,只要根据数模数控加工即可。定位策略及测量方式的设计均决定检具方案的成败,稍有不慎就导致产品质量误判,对产品尺寸控制带来较大影响。以下就某车型性加油口盖总成检具的设计方案进行阐述检具设计方案的重要性。
4某车型加油口盖总成检具的设计方案
4.1定位基准
根据产品的装配要求及质量要求,总成的第一、二基准为加油口盖总成的安装基准,第三基准为加油口盖锁紧基准,检具方案均按照图纸要求进行设计。4.2设计方案检具设计方案一:第一、二基准使用定位销及夹紧器定位,第三基准也使用夹紧器定位(未做到直线压紧)。检具设计方案二:第一、二基准使用螺栓锁紧,第三基准使用弹簧压紧机构压紧(直线方向压紧)。两种设计方案检测同一零件的数据如表1。方案一与方案二的数据差别,最大测量数据相差约0.8mm,若产品的公差为2.0mm,测量误差已经占到公差带的0.8/2.0=40%,无法满足测量系统的需要。
4.3检具设计方案差异分析
方案一受力分析图,第一、二基准在同一个支座上,受到作用力及反作用力的作用,由于支座刚性不足,变形较大,定位基准面偏移严重。在操作过程中,目视也可以看到支座处的基准在移,导致在在夹紧测量时其实际上不在检具测定的理论位置上,导致最终测量数据偏离实际值。第三基准则为一个有角度的作用力,通过力的分解,可以看到存在一个横向的力,最终导致定位的偏移。方案二受力分析图,第一、二基准在同一个支座上面使用螺栓锁紧,仅内部受力,支座不存在受力变形及定位基准面偏移的现象,实际测量零件时,检具定位基准在测定的理论位置上,最终测量数据不会偏离实际值。第三基准则的作用力作用在一条直线上,不会导致定位的偏移。方案一无法满足产品尺寸监控的需求,甚至误导产品尺寸精度控制的方向,对产品质量提升存在极大的障碍。可见正确的检具设计方案的重要性,其对产品尺寸控制提供可靠有效的控制手段。
5检具设计方案提升策略浅析
(1)制造商应提高设计人员素质,加深对尺寸控制的认识,了解检具实际应用,避免不合理的设计方案对产品检验造成误导。(2)制造商应具有质量优先意识、精益生产管理意识。(3)认识到设计方案的重要性,尽管是一个方案的小优化,都会对产品尺寸控制产生较大影响。
6国内汽车白车身检具发展展望
国内汽车检具开发向着柔性、高精度、稳定性好的方向发展,逐步标准化及模块化。白光扫描、三坐标测量等测量技术的发展,可以更加快速,更加精确的进行零部件检测。随着高效测量技术的发展,传统汽车检具应用将会逐步减少。但鉴于国内汽车行业的发展水平以及传统检具在检测零件时的直观性,专用汽车检具在汽车白车身零部件检测中仍然占据一定的地位。
参考文献:
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作者:韦永寅 单位:柳州柳新汽车冲压件有限公司