汽车焊接夹具的验证

2019/8/161汽车焊接夹具的验证----数据测量法8/16/20192内容提要：一、焊接夹具验证在汽车工装开发阶段的位置和意义。二、焊接夹具验证工作的目的。三、焊接夹具的检测手段和夹具验证的处理模型。四、焊接夹具验证工作的准备。五、焊接夹具和产品验证的工作流程。六、焊接夹具验证的工作要点。七、焊接夹具验证的公差标准和评测准则。8/16/20193一、焊接夹具验证在汽车工装开发阶段的位置和意义汽车工装研发过程一般分为以下几个阶段：工艺调研、制定工艺总方案、方案论证、生产线和工艺设计(工艺平面布置图、工装设计技术条件、设计要领图）、工装招标、工装制造、工装预验收、焊接夹具验证、小批量试生产、工装验收。汽车夹具验证是研发过程非常重要的一个阶段，包括焊接夹具验证和产品验证，是焊接夹具预验收的后继过程，是试生产前进行工艺准备十分重要的一个环节，也是试生产前进行工艺协调的主要内容；它决定了汽车工装研发的周期和成败；它所积累的数据是我们生产过程中改善工艺、提高产品质量基础。8/16/20194二、焊接夹具验证工作的目的1、验证产品在夹具上组装尺寸，完善工艺。汽车车身是有许多部件组焊构成,焊接夹具是保证车身和各部件尺寸准确的主要手段,生产出合格的汽车壳体是验证工作的目标和关键。将验证结果反馈到设计部门,完善产品设计和工艺。2、验证焊接夹具定位的准确性，避免误差积累造成批量超差。现代汽车壳体的生产一个显著的特点就是批量流水作业，对部件的互换性要求较高。焊接夹具制造、安装过程中存在误差是不可避免的，误差积累可能造成产品装配困难或批量超差。经过工装验证的结果，制定方案，将误差积累，调整、限定在可控范围之内，保证产品定位的准确性和生产出的产品互换品质。3、完善焊接夹具设计。通常情况下，工装设计人员更多的考虑夹具的功能性，为了控制产品尺寸，常常使用过定位手段，焊接夹具的开畅性和操作性不佳。在夹具验证阶段，可以通过现场的实际模拟和验证，发现问题并制定改进设计方案。4、取得工装初始状态的尺寸数据，作为生产过程进行工艺改进基础。由于汽车覆盖件存在成型后回弹变形和存放过程中变形，造成汽车覆盖件实物与产品理论状态存在偏差，通过对产品和工装的测量验证，提供采取工艺措施的数据依据。8/16/201953、完善焊接夹具设计。通常情况下,工装设计人员更多的考虑夹具的功能性，为了控制产品尺寸，常常使用过定位手段，焊接夹具的开畅性和操作性不佳。在夹具验证阶段，可以通过现场的实际模拟和验证，发现问题并制定改进设计方案。4、取得工装初始状态的尺寸数据，作为生产过程进行工艺改进基础。由于汽车覆盖件存在成型后回弹变形和存放过程中变形，造成汽车覆盖件实物与产品理论状态存在偏差，通过对产品和工装的测量验证，提供采取工艺措施的数据依据。8/16/20196三、焊接夹具的检测手段和夹具验证的处理模型1、焊接夹具的检测手段：三坐标测量仪、高度尺、卡尺、卷尺、方箱、水平仪等。2、测量手段的不同决定了我们数据采集和处理方法的不同。A：夹具的测量测量点的选择原则：定位销、定位型面的四个端点。夹具的测量方法：使用三坐标和传统方法都可以。（1）使用三坐标测量仪：主要用于夹具承制厂，可直接测量实物，得到夹具上点的数据，和夹具图纸上查得数据对应组成数据表。（2）使用传统方法：主要用在在生产现场。B：产品零件的测量：测量点的选择原则：定位孔、装配孔孔心，产品零件上特征点（曲线和型面过渡交线）和易确定位置的点（有参照）。产品零件的测量方法：（1）使用三坐标测量仪直接测量产品实物，然后将数据点投影到产品数模上得到理论数据。（2）使用传统方法：先在产品数模上取点理论数据，然后将点标记在实物上，测量得到实物上点的数据，和理论数据对应组成数据表。8/16/201973、产品零件验证的处理模型。。由于汽车覆盖件尺寸很大，特别是车身总成、地板，要想全尺寸测量，必须用大型三坐标测量仪，在专用的平台上测量。汽车产品零件的验证，在生产现场，一般无专用平台并安装许多焊接设备和管线，并且由于夹具定位件和夹具体构件的干涉，不具备安装使用大型三坐标测量仪的空间条件。采用小型的便捷式三坐标测量仪，由于夹具构件的干涉和测量工具本身尺寸限制，许多尺寸无法测量。采用传统方法仅能对零件边缘尺寸测量，中间尺寸无法测量，必须构建解决这一问题的处理模型。汽车覆盖件零件是由许多大小不一，具有一定边界条件的曲面构成。根据曲面拟合的原理，每一个曲面都可以看作由许多有一定边界条件小曲面合成，当小曲面划分无限多时，每个小曲面相对曲面体化成一个点。我们把通过零件边沿测量尺寸点和有限的夹具定位型面点，虚拟出一个大曲面，将该虚拟曲面按一定边界条件粘贴上其他特征（孔、台），并光顺处理，作为相应的汽车覆盖件在夹具上实际状态。该虚拟曲面和理论数模的符合程度作为我们判断汽车覆盖件零件是否合格的准则。8/16/20198四、焊接夹具验证工作的准备1、验证工作的准备资料：产品图纸、产品数模、焊夹设计图纸夹具预验收检测数据表、产品部件品质基准书、车身装配设计技术条件、工艺流程。2、准备验证必需的测量工具。3、准备合格样件3-5套。4、工作场地和条件的准备：焊接夹具按生产厂房工艺布置图基本安装到位；焊接设备安装完毕并完成通风、通水、通电和基本工艺参数的设定。5、焊接夹具状态准备：夹具所有组件组装完毕，并经过静检和动检的预验收，夹具基板上表面无漆层、夹具定位、支撑型面无漆层且不倒角、必要时可拆除影响验证的压紧汽缸及其他支架（不作破坏性拆除）。8/16/20199五、焊接夹具和产品验证的工作流程1、建立验证数据表：根据产品数模、产品图纸和承制厂提供的夹具设计图纸和预验收检测数据表，建立验证用检测数据表；在产品样件上标定检测点（一般标定一套）2、首先对焊接夹具基准的调平，完成对夹具基准槽和基准网格线的测定。3、完成对夹具定位、支撑件尺寸的检测。4、将产品样件装配在焊夹上，完成对产品边缘部位的尺寸检测。5、根据检测标准确定目标公差分配，调整焊接夹具尺寸，重复第3、第4项工作，直到得到满意的结果。8/16/201910六、焊接夹具验证的工作要点1、按照产品闭合原则，验证工作应按照先小组件焊夹、部件焊夹、分总焊夹、再总成焊夹的顺序进行，对公差进行层层目标分解和限定，控制误差积累。一般组件焊夹、部件焊夹的公差应严格限制。总成焊夹可适当放宽。2、先进行焊接夹具的验证测量，再进行产品零件的验证测量在焊接夹具调整到规定的公差范围后，必须把样件按搭配顺序放入夹具中。对主覆盖件，在压紧状态下，与夹具的贴合率应大于85%。对非主覆盖件，在自由状态下，与主覆盖件贴合间隙不大于3mm，在压紧状态下，与主覆盖件和夹具总贴合率应大于80%。8/16/201911七、焊接夹具验证的公差标准和评测准则。1、与夹具验证和产品验证有关的是夹具定位件、支撑件部分的形位公差和产品零件的精度等级，其它不作考虑。项目位置精度形状加工精度备注基准线0.1/100-------单一间距定位销±0.1(Ø-0.3)-0.2Ø10以下±0.1(Ø-0.5)-0.2Ø10以上定位型面±0.20-0.3外廓定位+0.30内廓定位支撑型面±0.25±0.3外廓定位8/16/2019122、焊接夹具的评测标准：一般情况下，产品样件装配在夹具上，在自由状态下，与夹具的贴合率大于80%，压紧状态下与夹具的贴合率大于85%，产品边缘部位的尺寸符合率大于95%，认为合格。8/16/201913谢谢﹗工艺管理科