汽車焊接夾具的驗證

1、汽車焊接夾具的驗證-數(shù)據(jù)測量法8/29/20221內容提要：一、焊接夾具驗證在汽車工裝開發(fā)階段的位置和意義。二、焊接夾具驗證工作的目的。三、焊接夾具的檢測手段和夾具驗證的處理模型。四、焊接夾具驗證工作的準備。五、焊接夾具和產(chǎn)品驗證的工作流程。六、焊接夾具驗證的工作要點。七、焊接夾具驗證的公差標準和評測準則。8/29/20222一、焊接夾具驗證在汽車工裝開發(fā)階段的位置和意義 汽車工裝研發(fā)過程一般分為以下幾個階段：工藝調研、制定工藝總方案、 方案論證、生產(chǎn)線和工藝設計(工藝平面布置圖、工裝設計技術條件、設計要領圖）、工裝招標、工裝制造、工裝預驗收、焊接夾具驗證、小批量試生產(chǎn)、工裝驗收。 汽車夾具驗

2、證是研發(fā)過程非常重要的一個階段，包括焊接夾具驗證和產(chǎn)品驗證，是焊接夾具預驗收的后繼過程，是試生產(chǎn)前進行工藝準備十分重要的一個環(huán)節(jié)，也是試生產(chǎn)前進行工藝協(xié)調的主要內容；它決定了汽車工裝研發(fā)的周期和成??；它所積累的數(shù)據(jù)是我們生產(chǎn)過程中改善工藝、提高產(chǎn)品質量基礎。8/29/20223二、焊接夾具驗證工作的目的1、驗證產(chǎn)品在夾具上組裝尺寸，完善工藝。 汽車車身是有許多部件組焊構成,焊接夾具是保證車身和各部件尺寸準確的主要手段,生產(chǎn)出合格的汽車殼體是驗證工作的目標和關鍵。將驗證結果反饋到設計部門,完善產(chǎn)品設計和工藝。2、驗證焊接夾具定位的準確性，避免誤差積累造成批量超差。 現(xiàn)代汽車殼體的生產(chǎn)一個顯著的特

3、點就是批量流水作業(yè)，對部件的互換性要求較高。焊接夾具制造、安裝過程中存在誤差是不可避免的，誤差積累可能造成產(chǎn)品裝配困難或批量超差。經(jīng)過工裝驗證的結果，制定方案，將誤差積累，調整、限定在可控范圍之內，保證產(chǎn)品定位的準確性和生產(chǎn)出的產(chǎn)品互換品質。3、完善焊接夾具設計。 通常情況下，工裝設計人員更多的考慮夾具的功能性，為了控制產(chǎn)品尺寸，常常使用過定位手段，焊接夾具的開暢性和操作性不佳。在夾具驗證階段，可以通過現(xiàn)場的實際模擬和驗證，發(fā)現(xiàn)問題并制定改進設計方案。4、取得工裝初始狀態(tài)的尺寸數(shù)據(jù)，作為生產(chǎn)過程進行工藝改進基礎。 由于汽車覆蓋件存在成型后回彈變形和存放過程中變形，造成汽車覆蓋件實物與產(chǎn)品理論狀

4、態(tài)存在偏差，通過對產(chǎn)品和工裝的測量驗證，提供采取工藝措施的數(shù)據(jù)依據(jù) 。 8/29/202243、完善焊接夾具設計。 通常情況下,工裝設計人員更多的考慮夾具的功能性，為了控制產(chǎn)品尺寸，常常使用過定位手段，焊接夾具的開暢性和操作性不佳。在夾具驗證階段，可以通過現(xiàn)場的實際模擬和驗證，發(fā)現(xiàn)問題并制定改進設計方案。4、取得工裝初始狀態(tài)的尺寸數(shù)據(jù)，作為生產(chǎn)過程進行工藝改進基礎。 由于汽車覆蓋件存在成型后回彈變形和存放過程中變形，造成汽車覆蓋件實物與產(chǎn)品理論狀態(tài)存在偏差，通過對產(chǎn)品和工裝的測量驗證，提供采取工藝措施的數(shù)據(jù)依據(jù) 。 8/29/20225三、焊接夾具的檢測手段和夾具驗證的處理模型1、焊接夾具的檢

5、測手段：三坐標測量儀、高度尺、卡尺、卷尺、方箱 、水平儀等。2、測量手段的不同決定了我們數(shù)據(jù)采集和處理方法的不同 。 A：夾具的測量 測量點的選擇原則：定位銷、定位型面的四個端點。 夾具的測量方法：使用三坐標和傳統(tǒng)方法都可以。（1）使用三坐標測量儀：主要用于夾具承制廠，可直接測量實物，得到夾具上點的數(shù)據(jù)，和夾具圖紙上查得數(shù)據(jù)對應組成數(shù)據(jù)表。 （2）使用傳統(tǒng)方法：主要用在在生產(chǎn)現(xiàn)場。B：產(chǎn)品零件的測量： 測量點的選擇原則：定位孔、裝配孔孔心，產(chǎn)品零件上特征點（曲線和型面過渡交線） 和易確定位置的點（有參照）。 產(chǎn)品零件的測量方法：（1）使用三坐標測量儀直接測量產(chǎn)品實物，然后將數(shù)據(jù)點投影到產(chǎn)品數(shù)模

6、上得到理論數(shù)據(jù) 。 （2） 使用傳統(tǒng)方法：先在產(chǎn)品數(shù)模上取點理論數(shù)據(jù)，然后將點標記在實物上，測量得到實物上點的數(shù)據(jù)，和理論數(shù)據(jù)對應組成數(shù)據(jù)表。 8/29/202263、產(chǎn)品零件驗證的處理模型。 由于汽車覆蓋件尺寸很大，特別是車身總成、地板，要想全尺寸測量，必須用大型三坐標測量儀，在專用的平臺上測量。 汽車產(chǎn)品零件的驗證，在生產(chǎn)現(xiàn)場，一般無專用平臺并安裝許多焊接設備和管線，并且由于夾具定位件和夾具體構件的干涉，不具備安裝使用大型三坐標測量儀的空間條件。 采用小型的便捷式三坐標測量儀，由于夾具構件的干涉和測量工具本身尺寸限制，許多尺寸無法測量。 采用傳統(tǒng)方法僅能對零件邊緣尺寸測量，中間尺寸無法測量

7、，必須構建解決這一問題的處理模型。 汽車覆蓋件零件是由許多大小不一，具有一定邊界條件的曲面構成。根據(jù)曲面擬合的原理，每一個曲面都可以看作由許多有一定邊界條件小曲面合成，當小曲面劃分無限多時，每個小曲面相對曲面體化成一個點。 我們把通過零件邊沿測量尺寸點和有限的夾具定位型面點，虛擬出一個大曲面，將該虛擬曲面按一定邊界條件粘貼上其他特征（孔、臺），并光順處理，作為相應的汽車覆蓋件在夾具上實際狀態(tài)。該虛擬曲面和理論數(shù)模的符合程度作為我們判斷汽車覆蓋件零件是否合格的準則。8/29/20227四、焊接夾具驗證工作的準備1、驗證工作的準備資料：產(chǎn)品圖紙、產(chǎn)品數(shù)模、焊夾設計圖紙夾具預驗收檢測數(shù)據(jù)表、產(chǎn)品部件

8、品質基準書、車身裝配設計技術條件、工藝流程。2、準備驗證必需的測量工具。3、準備合格樣件3-5套。4、工作場地和條件的準備： 焊接夾具按生產(chǎn)廠房工藝布置圖基本安裝到位； 焊接設備安裝完畢并完成通風、通水、通電和基本工藝參數(shù)的設定。5、焊接夾具狀態(tài)準備：夾具所有組件組裝完畢，并經(jīng)過靜檢和動檢的預驗收，夾具基板上表面無漆層、夾具定位、支撐型面無漆層且不倒角、必要時可拆除影響驗證的壓緊汽缸及其他支架（不作破壞性拆除）。8/29/20228五、焊接夾具和產(chǎn)品驗證的工作流程1、建立驗證數(shù)據(jù)表：根據(jù)產(chǎn)品數(shù)模、產(chǎn)品圖紙和承制廠提供的夾具設計圖紙和預驗收檢測數(shù)據(jù)表，建立驗證用檢測數(shù)據(jù)表；在產(chǎn)品樣件上標定檢測點

9、（一般標定一套）2、首先對焊接夾具基準的調平，完成對夾具基準槽和基準網(wǎng)格線 的測定。3、完成對夾具定位、支撐件尺寸的檢測。4、將產(chǎn)品樣件裝配在焊夾上，完成對產(chǎn)品邊緣部位的尺寸檢測。5、根據(jù)檢測標準確定目標公差分配，調整焊接夾具尺寸，重復 第3、第4項工作，直到得到滿意的結果。8/29/20229六、焊接夾具驗證的工作要點 1、 按照產(chǎn)品閉合原則，驗證工作應按照先小組件焊夾、部件焊夾、分總焊夾、再總成焊夾的順序進行，對公差進行層層目標分解和限定，控制誤差積累。 一般組件焊夾、部件焊夾的公差應嚴格限制?？偝珊笂A可適當放寬。 2、先進行焊接夾具的驗證測量，再進行產(chǎn)品零件的驗證測量 在焊接夾具調整到規(guī)定的公差范圍后，必須把樣件按搭配順序放入夾具中。對主覆蓋件，在壓緊狀態(tài)下，與夾具的貼合率應大于85%。 對非主覆蓋件，在自由狀態(tài)下，與主覆蓋件貼合間隙不大于3mm，在壓緊狀態(tài)下，與主覆蓋件和夾具總貼合率應大于80%。8/29/202210七、焊接夾具驗證的公差標準和評測準則。1、與夾具驗證和產(chǎn)品驗證有關的是夾具定位件、支撐件部分的形位公差和產(chǎn)品零件的精度等級，其它不作考慮。項目位置精度形狀加工精度 備注基準線0.1/100 -單一間距定位銷0.1( -0.3)-0.210以下0.1( -0.5)-0.210以上定位型面0.2 0 -0.3外廓定位 +0