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車(chē)身裝配設(shè)計(jì)防錯(cuò)規(guī)范解析
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汽車(chē)白車(chē)身上需要焊接上百個(gè)零件,有幾千個(gè)焊點(diǎn)。雖然通過(guò)后道檢查的方法,可以防止員工取放零部件錯(cuò)誤導(dǎo)致的漏焊和錯(cuò)焊,但是再嚴(yán)格的人為檢查也會(huì)出錯(cuò),而且一旦出錯(cuò),就會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量,并對(duì)后續(xù)返修帶來(lái)很大麻煩。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段就需要做好各個(gè)零部件的防錯(cuò)設(shè)計(jì),以及后期的制造過(guò)程容易出錯(cuò)的工裝上安裝合適的防錯(cuò)裝置,不僅能夠有效的防止漏焊、錯(cuò)焊,且對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量起到了事半功倍的效果,特別是在多車(chē)型共線時(shí)更容易產(chǎn)生混裝和漏裝。因此,零件防錯(cuò)設(shè)計(jì)及其防錯(cuò)裝置的作用顯得更加重要有效。車(chē)身防錯(cuò)設(shè)計(jì)對(duì)象可分為下面幾類:凸焊標(biāo)準(zhǔn)件防錯(cuò)設(shè)計(jì)、焊點(diǎn)位置防錯(cuò)設(shè)計(jì)、零件裝配防錯(cuò)設(shè)計(jì)和車(chē)身裝配件防錯(cuò)設(shè)計(jì)。凸焊標(biāo)準(zhǔn)件防錯(cuò)設(shè)計(jì)
對(duì)于車(chē)身單個(gè)零件而言,為滿足最終白車(chē)身提供安裝固定的要求,首先在單個(gè)零件上凸焊相應(yīng)的焊接螺母或螺栓,相應(yīng)構(gòu)成了帶標(biāo)準(zhǔn)件的零件小總成。在焊接標(biāo)準(zhǔn)件凸焊環(huán)節(jié)上,也經(jīng)常存在因?yàn)樵O(shè)計(jì)上的原因?qū)е聵?biāo)準(zhǔn)件位置凸焊錯(cuò)誤。凸焊標(biāo)準(zhǔn)件焊接錯(cuò)誤類型主要是:1)標(biāo)準(zhǔn)件凸焊位置錯(cuò)誤;2)單件本身需凸焊多個(gè)類型的螺栓或螺母,導(dǎo)致相應(yīng)孔位標(biāo)準(zhǔn)件類型焊接錯(cuò)誤。如下圖所示,零件四個(gè)孔位大小相同,其中一側(cè)兩個(gè)孔凸焊M6螺母,另一側(cè)兩個(gè)孔為定位孔,本身結(jié)構(gòu)幾乎對(duì)稱,無(wú)法很好辨別焊接標(biāo)準(zhǔn)件孔位,通常誤將定位孔凸焊標(biāo)準(zhǔn)件。通常零件設(shè)計(jì)中,特意放大或縮小定位孔尺寸??s小孔尺寸,可以保證凸焊時(shí)螺母銷(xiāo)不能插入該孔,同時(shí)經(jīng)過(guò)工人判斷,也很容易識(shí)別是否是凸焊孔。增大孔徑,也有助于工人主觀識(shí)別,若該孔進(jìn)行螺母凸焊,孔徑過(guò)大,也很容易判別。
有的公司在預(yù)防不同類型的焊接標(biāo)準(zhǔn)件誤焊的做法中,通常在零件相應(yīng)凸焊標(biāo)準(zhǔn)件孔位附近增加凸包,幫助識(shí)別。
如車(chē)身上標(biāo)準(zhǔn)件的防錯(cuò)是在標(biāo)準(zhǔn)件附近增加鼓包防錯(cuò):凸焊螺母1個(gè),凸焊螺栓2個(gè),植焊螺釘3個(gè),如下圖所示。但考慮到零件上增加凸包,需要對(duì)沖壓件進(jìn)行增加特征,同時(shí)也要求螺母,螺栓等焊接標(biāo)準(zhǔn)件定義不可更改,對(duì)車(chē)身開(kāi)發(fā)過(guò)程控制要求很高。
總之,對(duì)于凸焊標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)防錯(cuò),主要通過(guò)零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行區(qū)分避免,包括孔徑的差異化,零件結(jié)構(gòu)。焊點(diǎn)位置防錯(cuò)設(shè)計(jì)
車(chē)身焊接時(shí),特別是在人工焊接時(shí),焊點(diǎn)要求在確定的范圍內(nèi),需要靠工人的主觀識(shí)別判斷焊點(diǎn)所在位置。但在操作面一側(cè)看不到焊點(diǎn)的位置,容易發(fā)生焊接位置錯(cuò)誤,導(dǎo)致焊接質(zhì)量發(fā)生。所以焊點(diǎn)打點(diǎn)位置防錯(cuò)設(shè)計(jì)也是整個(gè)白車(chē)身防錯(cuò)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要部分焊點(diǎn)位置防錯(cuò)設(shè)計(jì)的最關(guān)鍵因素在于在操作面一側(cè),工人能夠很明確確認(rèn)焊點(diǎn)所在位置,并方便可靠的實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)。這里主要從零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度來(lái)進(jìn)行焊點(diǎn)位置實(shí)現(xiàn)防錯(cuò)設(shè)計(jì)說(shuō)明。明確焊點(diǎn)在所定義位置上實(shí)現(xiàn),主要基于一方面要滿足設(shè)計(jì)要求,保證白車(chē)身碰撞等方面的性能要求,另一方面是要確保焊點(diǎn)不能錯(cuò)位,導(dǎo)致四層板焊出現(xiàn),不可見(jiàn)側(cè)結(jié)構(gòu)不貼合造成的焊點(diǎn)缺陷等問(wèn)題。在車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),從焊點(diǎn)防錯(cuò)角度,通常有缺口標(biāo)記,凸臺(tái)標(biāo)記和壓痕標(biāo)記。如下圖所示,在零件上設(shè)計(jì)波浪型焊接邊,方便操作人員明確焊點(diǎn)位置,可避免錯(cuò)焊。這可以認(rèn)為是一種缺口標(biāo)記識(shí)別。如下圖所示,焊點(diǎn)位置設(shè)計(jì)為凸臺(tái),可以根據(jù)凸臺(tái)配合,依次實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)位置點(diǎn)焊,簡(jiǎn)單直觀。此外,相當(dāng)一部分焊點(diǎn)位置防錯(cuò)設(shè)計(jì)是通過(guò)工裝夾具來(lái)實(shí)現(xiàn),通過(guò)設(shè)計(jì)相應(yīng)限位結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)位置防錯(cuò)。零件裝配防錯(cuò)設(shè)計(jì)是車(chē)身零件從單件開(kāi)始,保證零件的位置狀態(tài),直到整個(gè)白車(chē)身總成焊接裝配完成,這整個(gè)過(guò)程的無(wú)差錯(cuò)過(guò)程,這里主要是焊接過(guò)程。對(duì)于白車(chē)身而言,涉及到的零件防錯(cuò)設(shè)計(jì)的對(duì)象、類型和方法很多。在下面描述中重點(diǎn)講解的內(nèi)容也主要是以零件裝配防錯(cuò)設(shè)計(jì)展開(kāi)。車(chē)身裝配件防錯(cuò)設(shè)計(jì)
車(chē)身裝配件主要指白車(chē)身上裝配零件的安裝防錯(cuò)。對(duì)于整個(gè)白車(chē)身,安裝支架,前后保橫梁總成等安裝件在裝配時(shí)可能會(huì)存在錯(cuò)裝的可能性。雖然相對(duì)幾率較小,但在設(shè)計(jì)初期,也要考慮車(chē)身裝配件及裝配總成發(fā)生誤裝的可能,進(jìn)行裝配件的防錯(cuò)設(shè)計(jì)考慮。如下圖所示左右側(cè)通用設(shè)計(jì)應(yīng)用。因此,在前保橫梁總成安裝端板為自身水平對(duì)稱的平板零件,因此在前保橫梁總成安裝中,自身旋轉(zhuǎn)不影響總成安裝,會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)裝。對(duì)于圖中設(shè)計(jì),圖示中總成中部有安裝點(diǎn)結(jié)構(gòu),可以很好的作為安裝位置識(shí)別標(biāo)記,避免錯(cuò)裝。對(duì)于沒(méi)有明顯防止錯(cuò)裝的識(shí)別特征標(biāo)記,常用的做法是:2)唯一性:設(shè)計(jì)自身可以被動(dòng)避免錯(cuò)裝,比如更改安裝點(diǎn)相對(duì)距離,避免錯(cuò)放的可安裝性。車(chē)身防錯(cuò)設(shè)計(jì)原則
這一部分將介紹一些車(chē)身防錯(cuò)設(shè)計(jì)原則。白車(chē)身生產(chǎn)模式式為大批量,甚至多車(chē)型共線生產(chǎn)方式。鈑金零件類型、數(shù)量眾多,特別對(duì)于近似的零件和近似的對(duì)稱件,員工在零件裝配焊接中很難區(qū)分,容易導(dǎo)致位置放錯(cuò),導(dǎo)致零件焊接錯(cuò)誤,即使及時(shí)發(fā)現(xiàn),也會(huì)造成零件取放的反復(fù),影響生產(chǎn)節(jié)拍。因此,在設(shè)計(jì)中要盡量考慮零件的通用性設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)尺寸近似的零件能夠做成通用件。如下圖所示,連接板零件為左右對(duì)稱件,無(wú)論在零件外形結(jié)構(gòu)上,還是局部特征都十分相似。通過(guò)兩件重合一起比較,相似度非常高。根據(jù)零件本身位置,通過(guò)調(diào)整匹配結(jié)構(gòu),可以設(shè)計(jì)為平移通用,避免零件左右錯(cuò)放發(fā)生。
同通用性原則相反,在零件實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中,如果近似件不能設(shè)計(jì)為通用件,那么就應(yīng)該放大零件之間的差異性,使員工能通過(guò)觀察和某些防錯(cuò)設(shè)備很容易區(qū)分。即通過(guò)更改近似零件的結(jié)構(gòu)形式,或局部增加特征,提高近似零件的差異性,方便進(jìn)行零件識(shí)別。下圖為左右對(duì)稱件,因?yàn)榧捌湎嗨?,?dǎo)致難以區(qū)分,在設(shè)計(jì)上,通過(guò)增加一三角筋進(jìn)行了區(qū)分識(shí)別。但差異結(jié)構(gòu)并不明顯,也只能作為一種標(biāo)識(shí)識(shí)別。在車(chē)身零件設(shè)計(jì)上,更可靠的防錯(cuò)方法是盡量放大近似零件的差異性,避免零件混淆。但很多零件設(shè)計(jì)上比較難以避免結(jié)構(gòu)近似,需要采用其他原則方法實(shí)現(xiàn)防錯(cuò)。
車(chē)身裝配過(guò)程中,很多零件誤裝都是由于在零件裝配時(shí)沒(méi)有選擇正確的零件,同時(shí)誤取的零件能夠在該工位上實(shí)現(xiàn)焊接,即使有些不匹配,但不容易察覺(jué)。此外,即使在零件裝配時(shí)選擇了正確的零件,但角度變化情況下,也能實(shí)現(xiàn)焊接。這個(gè)誤放過(guò)程有兩個(gè)方面的原因:1)零件本身的近似性,導(dǎo)致在在開(kāi)始取件的時(shí)候誤取。零件在工位夾具上放置時(shí),誤取的非正確零件能夠滿足夾具裝夾功能,最終導(dǎo)致誤焊;2)正確的零件,但由于角度旋轉(zhuǎn)等原因放置時(shí),能夠滿足夾具裝夾功能,導(dǎo)致誤焊。
對(duì)于第一個(gè)原因,前述兩個(gè)原則能夠避免零件的誤識(shí)別。對(duì)于第二個(gè)原因,零件設(shè)計(jì)時(shí),同時(shí)包括夾具設(shè)計(jì)時(shí),要保證特定的零件在工裝夾具上只有唯一的一種放置位置方式。這樣無(wú)論哪種原因,都會(huì)避免零件裝配的誤操作。比如通過(guò)設(shè)計(jì)不同間距的定位孔,偏向?qū)ΨQ面一側(cè)的定位孔設(shè)計(jì)以及零件特征同工裝夾具相適應(yīng)設(shè)計(jì)。相對(duì)唯一性原則,相容性原則是指零件在放工裝夾具上放置時(shí),不需要過(guò)多考慮零件自身的位置,無(wú)論如何放置,不會(huì)影響其功能,對(duì)于零件自身的位置沒(méi)有特別要求。主要指一些自身中心面、中心軸對(duì)稱的零件。而對(duì)于一些零件設(shè)計(jì)為自身對(duì)稱零件,在夾具裝夾上,無(wú)論如何旋轉(zhuǎn)放置,因?yàn)榱慵陨硎菍?duì)稱的,不影響其功能。可以不需要考慮零件位置放置的防錯(cuò)要求。實(shí)際上,通過(guò)多位置的可接受性,消除對(duì)位置有嚴(yán)格要求的防錯(cuò)考慮。如下圖所示,零件為某車(chē)型排氣管安裝支架,本身為YZ和XZ兩基準(zhǔn)面自對(duì)稱,相應(yīng)定位孔大小位置也是對(duì)稱設(shè)計(jì)。在夾具裝夾過(guò)程中,旋轉(zhuǎn)180°放置都不影響零件焊接及其他功能。對(duì)于該類零件,主要放置錯(cuò)誤也是180°位置錯(cuò)放,在設(shè)計(jì)上確保零件自身對(duì)稱,消除位置影響,也相應(yīng)的解決了零件需要防錯(cuò)的考慮。下圖所示為某車(chē)型的備胎固定支架,為車(chē)身零件中典型零件,也是幾乎所有車(chē)型都沿用的支架。從其自身特點(diǎn)來(lái)看,為一個(gè)中心對(duì)稱的零件設(shè)計(jì),焊接邊上相應(yīng)均布了三個(gè)平筋,滿足提高剛度,防止回彈和涂裝漏液的功能。除了工裝夾具壓塊要稍微考慮位置,從功能上,旋轉(zhuǎn)角度不影響功能。車(chē)身裝配防錯(cuò)設(shè)計(jì)方法
這一部分主要是介紹車(chē)身裝配防錯(cuò)的設(shè)計(jì)方法。
標(biāo)識(shí)防錯(cuò)主要在對(duì)稱件,及近似零件打上相應(yīng)的標(biāo)記符合,進(jìn)行識(shí)別。最主要的是在于物流過(guò)程中的識(shí)別。在車(chē)身裝配過(guò)程中,也可以通過(guò)零件上面的標(biāo)記進(jìn)行相應(yīng)識(shí)別,預(yù)先區(qū)分,防止誤取。特對(duì)對(duì)于多個(gè)類似零件,也打上相應(yīng)的標(biāo)識(shí)作為識(shí)別,有助于初步的零件區(qū)分確認(rèn),比如頂蓋頂橫梁,屬于功能相近的類似件。標(biāo)識(shí)防錯(cuò)屬于多個(gè)零件的主動(dòng)防錯(cuò)。但標(biāo)記防錯(cuò)屬于一種最基本最初步的防錯(cuò)方法,可以起到預(yù)防的效果。但單純依靠標(biāo)記方法防錯(cuò),不能完全消除誤放的可能。假如零件誤取已經(jīng)發(fā)生,還需要其他防錯(cuò)設(shè)計(jì)方法真正實(shí)現(xiàn)正確零件及位置放置,糾正錯(cuò)放。
標(biāo)識(shí)防錯(cuò)的常規(guī)形式有如下幾種:如左右對(duì)稱件/左右近似件,比如支架及鉸鏈等。2)1、2、3……或A、B、C……連續(xù)件順序標(biāo)識(shí)用于結(jié)構(gòu)上接近的多個(gè)零件,比如頂蓋橫梁等。箭頭標(biāo)識(shí)的增加是指示前、后方向的,防止前后倒置(在平面上旋轉(zhuǎn)了180°),如下圖所示。單純從單一車(chē)型角度,通常只要打刻位置等識(shí)別標(biāo)識(shí)即可。但在車(chē)身裝配車(chē)間,通常存在同一平臺(tái)多個(gè)車(chē)型共線生產(chǎn),不同車(chē)型同一部位的零件,相似度高,無(wú)法通過(guò)簡(jiǎn)單標(biāo)識(shí)進(jìn)行區(qū)分,也不能區(qū)分所屬車(chē)型,只能通過(guò)打零件編號(hào)進(jìn)行識(shí)別。5)結(jié)構(gòu)標(biāo)識(shí)此外,對(duì)于左右近似件等會(huì)增加一些特征,比如一側(cè)零件增加三角筋缺口等特征作為識(shí)別標(biāo)記,稱為結(jié)構(gòu)標(biāo)識(shí)。因?yàn)楸举|(zhì)上結(jié)構(gòu)標(biāo)識(shí)主要提供作為一種主觀識(shí)別特征,還是屬于標(biāo)識(shí)防錯(cuò)的范疇。不同之處在于在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上有所變化。上述幾種形式,主要是打刻符號(hào)字母標(biāo)識(shí)或設(shè)計(jì)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)特征標(biāo)識(shí)進(jìn)行相應(yīng)識(shí)別區(qū)分。首先,結(jié)構(gòu)防錯(cuò)不同于上述的結(jié)構(gòu)標(biāo)識(shí)。結(jié)構(gòu)標(biāo)識(shí)本身其實(shí)就是一種標(biāo)識(shí)防錯(cuò),是一種主動(dòng)防錯(cuò),是提供一種特征標(biāo)識(shí)作為預(yù)先區(qū)分。結(jié)構(gòu)防錯(cuò),指在零件對(duì)象上,配合相關(guān)零件甚至工裝夾具,實(shí)現(xiàn)一種被動(dòng)防錯(cuò)的方法。結(jié)構(gòu)上防錯(cuò)才可以實(shí)現(xiàn)真正的裝配防錯(cuò)。結(jié)構(gòu)防錯(cuò)的方法大致說(shuō)明如下,具體設(shè)計(jì)過(guò)程和意圖在后續(xù)章節(jié)結(jié)合零件防錯(cuò)設(shè)計(jì)類型詳細(xì)說(shuō)明。
在零件防錯(cuò)設(shè)計(jì)上,通過(guò)定位孔的設(shè)計(jì)可以確保零件裝配的位置唯一性。在設(shè)計(jì)形式上有:定位孔大小,定位孔間距,定位孔相對(duì)零件中心對(duì)稱面偏距設(shè)計(jì),如下圖所示。2)零件結(jié)構(gòu)匹配特征設(shè)計(jì)(零件配合)零件裝配過(guò)程中,為避免存在誤放情況,在零件設(shè)計(jì)上,通過(guò)配合鈑金的結(jié)構(gòu)匹配,可以使非正常位置放置的零件產(chǎn)生干涉,從而提醒進(jìn)行零件報(bào)錯(cuò),要求調(diào)整零件位置。比如通過(guò)特征匹配。主要通過(guò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),有意圖或被動(dòng)的利用工裝夾具增加相應(yīng)的的結(jié)構(gòu)進(jìn)行零件放置位置的確認(rèn)。比如,零件開(kāi)設(shè)一定的缺口,利用工裝夾具擋塊實(shí)現(xiàn)零件的正確的放置?;蛲ㄟ^(guò)工裝夾具上的防轉(zhuǎn)銷(xiāo),結(jié)合零件上的孔位,進(jìn)行零件的正確放置。對(duì)于近似和對(duì)稱近似零件,盡可能設(shè)計(jì)為通用件。不僅可以減少零件數(shù)量,更重要的是可以避免零件誤用的可能性,解決零件“取”的防錯(cuò)問(wèn)題。對(duì)于零件的放置正確與否的問(wèn)題,還要根據(jù)零件的特點(diǎn),采用相應(yīng)結(jié)構(gòu)防錯(cuò)設(shè)計(jì)方法,解決零件“放”的防錯(cuò)問(wèn)題。采用零件自對(duì)稱設(shè)計(jì),利用降低對(duì)位置的要求,減少出錯(cuò)的風(fēng)險(xiǎn),本身也就是一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的防錯(cuò)方法。前面內(nèi)容上也有說(shuō)明,相當(dāng)于減少位置誤放的可能性。這里的工裝防錯(cuò)主要指完全依靠工裝夾具,以及車(chē)間一些輔具來(lái)實(shí)現(xiàn)的零件防錯(cuò)。在這里還有一個(gè)前提,不考慮零件設(shè)計(jì)狀態(tài)情況,不從零件設(shè)計(jì)變更角度來(lái)考慮防錯(cuò)。否則,就屬于結(jié)構(gòu)防錯(cuò),而不是工裝防錯(cuò)。本質(zhì)上,在零件設(shè)計(jì)階段進(jìn)行防錯(cuò)設(shè)計(jì)考慮,完全可以從結(jié)構(gòu)防錯(cuò)角度實(shí)現(xiàn)。這里工裝防錯(cuò),主要是在批產(chǎn)階段,發(fā)現(xiàn)零件未考慮防錯(cuò)設(shè)計(jì),而從成本及方便性角度,不考慮零件自身的更改,根據(jù)具體情況,通過(guò)工裝更改來(lái)實(shí)現(xiàn)零件防錯(cuò)。事實(shí)上,工裝防錯(cuò)屬于一種事后,不更改零件本身的前提下,根據(jù)零件特點(diǎn)、匹配關(guān)系和工裝特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的一種防錯(cuò)方法。屬于車(chē)間單純從工裝夾具角度來(lái)是實(shí)現(xiàn)防錯(cuò)。當(dāng)然,從綜合成本考慮,還是需要從零件和工裝共同考慮,來(lái)實(shí)現(xiàn)零件防錯(cuò)的。
車(chē)身裝配防錯(cuò)設(shè)計(jì)類型
對(duì)于各種具體類型的零件防錯(cuò)設(shè)計(jì),也就是將各種防錯(cuò)方法和原則融合一起,進(jìn)行說(shuō)明。主要按兩大類來(lái)說(shuō)明:兩個(gè)及以上零件位置防錯(cuò)設(shè)計(jì)和單一零件自身位置防錯(cuò)設(shè)計(jì)。
兩個(gè)及以上零件位置防錯(cuò)設(shè)計(jì)
近似零件主要指結(jié)構(gòu)類似的零件,可能位于車(chē)身的不同位置。左下圖為某車(chē)型安裝支架,防錯(cuò)設(shè)計(jì)考慮前左右件為近似件,功能相同,在工裝夾具上容易混淆,不易區(qū)分。在此,采用了通用性原則,將左右近似件設(shè)計(jì)為通用件。采用旋轉(zhuǎn)放置,實(shí)現(xiàn)零件通用,避免零件防錯(cuò)要求。設(shè)計(jì)為通用件的前提是要滿足通用件設(shè)計(jì)條件。在此,通過(guò)左件鏡像發(fā)現(xiàn),右下圖所示,在車(chē)身布置位置,鏡像零件同左件完全重合,主要滿足安裝面及孔的對(duì)稱要求,相對(duì)于左右件為對(duì)稱件。因?yàn)楸旧碜笥壹橥ㄓ眉?,故要滿足對(duì)稱的前提是本身為自對(duì)稱件。左下圖為以自身安裝孔面找出對(duì)稱面對(duì)整個(gè)零件進(jìn)行自身對(duì)稱的情況,表面零件為自對(duì)稱零件。右下圖為設(shè)計(jì)后的自對(duì)稱通用零件示意圖。2)對(duì)稱件防錯(cuò)設(shè)計(jì)在車(chē)身零件中,由于汽車(chē)所具有的中心面對(duì)稱性,對(duì)稱零件也是重要的一類零件。對(duì)于差異性比較大,識(shí)別比較容易的尺寸較大的對(duì)稱件,不存在識(shí)別和裝夾錯(cuò)誤的問(wèn)題。但對(duì)于一些結(jié)構(gòu)類似,小型支架類對(duì)稱零件,存在著識(shí)別易混淆,甚至工裝夾具裝夾可滿足要求的情況。這樣會(huì)很容易造成零件錯(cuò)焊。
如下圖所示,圖中左右對(duì)稱件為某車(chē)型的行李箱蓋左右鉸鏈加強(qiáng)板,焊接于行李箱蓋內(nèi)板上。從圖中可以看出對(duì)稱零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,為L(zhǎng)型結(jié)構(gòu),旋轉(zhuǎn)一定角度,兩件相似度很高,為對(duì)稱近似件。
對(duì)于這類零件,無(wú)特別措施進(jìn)行防錯(cuò)考慮,很容易導(dǎo)致零件誤用。但只要保證零件選擇正確,因零件放置只有一種可能,就可以起到防錯(cuò)目的。即有零件“取”的防錯(cuò),無(wú)“放”的防錯(cuò)。
通過(guò)對(duì)匹配零件分析,行李箱內(nèi)板上分別有兩個(gè)小孔,行李箱蓋左右鉸鏈加強(qiáng)板相應(yīng)缺口也是為了避讓孔。因此,借用該孔,利用夾具上增加防錯(cuò)銷(xiāo),可以保證零件無(wú)法誤放,從而保證零件正確性,起到防錯(cuò)的作用。即通過(guò)零件的放置的防錯(cuò),達(dá)到零件“取”的防錯(cuò)。
3)功能連續(xù)、類似的件防錯(cuò)設(shè)計(jì)
頂蓋橫梁零件為車(chē)身頂部結(jié)構(gòu)件,構(gòu)成了滿足一定要求的整體框架車(chē)身,為典型的功能連續(xù)類似零件。如下圖所示,為某車(chē)型的頂蓋橫梁示意。對(duì)于每個(gè)車(chē)型,頂蓋橫梁都設(shè)計(jì)為多個(gè)類似的梁類件,通常也是在同一個(gè)工裝夾具上完成焊接,會(huì)存在諸多需要注意的防錯(cuò)問(wèn)題。
從上圖中可以看出,頂橫梁零件按布置次序在車(chē)身坐標(biāo)右側(cè),從前到后依次設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)標(biāo)志1到6,并且設(shè)計(jì)指向車(chē)頭方向箭頭的標(biāo)記來(lái)指示頂橫梁零件放置位置。從結(jié)構(gòu)標(biāo)志的角度,可以很好的實(shí)現(xiàn)頂橫梁零件的正確選擇和放置。
下圖則為各橫梁定位孔間距示意。其中桔黃色零件同青色零件分別為不同工位焊接。從圖中可以看出,不同橫梁零件定位孔間距不同,首先可以確保零件不會(huì)在前后位置上發(fā)生錯(cuò)誤,保證零件在車(chē)身上相應(yīng)順序位置。其中各橫梁零件定位孔均為8mm,這里只要保證定位孔間距不同,即能確保相應(yīng)順序位置。除此以外,利用定位孔徑大小的變化,兩側(cè)定位孔相對(duì)XZ面距離不同,結(jié)合定位孔間距,可以增加多個(gè)功能相近、近似零件防錯(cuò)設(shè)計(jì)方法。?單個(gè)零件自身位置防錯(cuò)設(shè)計(jì)
零件在工裝夾具中,會(huì)存在某一方向轉(zhuǎn)變一定的角度,也能滿足零件匹配焊接要求的情況,但不符合零件設(shè)計(jì)要求狀態(tài),也導(dǎo)致零件存在強(qiáng)力放入變形的問(wèn)題,影響安裝點(diǎn)位置要求。在此結(jié)合具體的實(shí)例及改進(jìn)建議方法,來(lái)對(duì)幾種角度防錯(cuò)的情況進(jìn)行說(shuō)明。下圖為某車(chē)型拖鉤安裝板,為U型結(jié)構(gòu)件,凸焊兩個(gè)螺母作為安裝點(diǎn),同時(shí)也作為零件裝配定位孔,放置在后縱梁內(nèi)側(cè)。在零件結(jié)構(gòu)上,兩側(cè)分別設(shè)計(jì)了一個(gè)圓形三角筋減少零件回彈,同時(shí)后縱梁相應(yīng)位置也設(shè)計(jì)有匹配三角圓筋結(jié)構(gòu)。但從圖示中看出,筋相對(duì)兩安裝孔幾乎處于對(duì)稱位置,并且零件兩側(cè)面角度面近似,安裝孔幾乎也處于中間位置,很容易180°旋轉(zhuǎn)誤放。根據(jù)零件特點(diǎn),將匹配零件三角圓筋位置向一側(cè)偏移,如左下圖所示。右下圖為零件更改前后對(duì)比示意,只是三角筋位置做了相應(yīng)更改。對(duì)于單個(gè)零件自身而言,不僅存在同一位置角度防錯(cuò)的問(wèn)題,也會(huì)存在零件在三個(gè)方向上位置誤放的可能。甚至,也會(huì)存在線性方向和角度方向上同時(shí)發(fā)生誤放的可能。
下圖為頂蓋兩緊鄰頂橫梁示意圖。零件結(jié)構(gòu)形式類似。對(duì)于其中某一頂橫梁零件很容易放到相鄰頂橫梁位置。根據(jù)零件自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析,保證a≠b,可以防止頂橫梁零件前后錯(cuò)放。左下圖為某小安裝支架匹配形式,焊接邊上均為平板匹配,不注意零件放置順序,很容易導(dǎo)致零件在綠色件上下位置搞混淆。在此,在綠色件焊接位置設(shè)計(jì)一突出筋結(jié)構(gòu),若小支架防錯(cuò),將引起零件不匹配,可解決小支架誤放問(wèn)題。右下圖以截面形式說(shuō)明了增加結(jié)構(gòu)特征(筋)后,零件防錯(cuò)的示意。
在車(chē)身零件設(shè)計(jì)過(guò)程中,各種防錯(cuò)的設(shè)計(jì)方法應(yīng)用比較多,作為一名合格的質(zhì)量與結(jié)構(gòu)可靠工程師,應(yīng)了解掌握關(guān)于防錯(cuò)的方法、原則,以及技術(shù)。防差錯(cuò)意味著“第一次把事情做好”,因?yàn)榉啦铄e(cuò)采用一系列方法和或工具防止失誤的發(fā)生,在設(shè)計(jì)階段就查出質(zhì)量的缺陷。!??!