基于产品数模的汽车焊接夹具调装技术研究冯旭

基于产品数模的汽车焊接夹具调装技术研究冯旭

大连奥托股份有限公司辽宁省大连市116050

摘要:在车辆零部件的生产过程中,焊合卡具的装置精度将直接影响到车辆零部件的焊合质地。传统的装配办法是使用工装数字化模型作为装配的参考对象,但由于卡具策划的误差,卡具的装置往往不准确。为此,提出了一种以产品策划数字模型为参考对象,结合铰接臂测量机软件的办法。该办法能有效地检查卡具策划是否正确,装置精度是否一致。这些要求对提升车辆零部件焊合质地与生产效率具有重大的应用价值。最后,通过某型车辆门焊合卡具的装配过程验证了该办法的可行性。

关键词:铰接臂测量机;卡具调整;产品策划数字模型

1.介绍

近十年来,我国车辆工业发展迅速,形成了数十家大中型车辆制造厂,带动模具与焊合卡具的企业迅速崛起。目前,为了快速适应市场的变化,今天的模具与焊合夹制造商已经经历了很大的变化。策划技能已进入三维数字化时代,并向智能化发展。生产调试过程逐步推进,在策划阶段进行各种仿真解析,努力消除生产过程前的大部分制造问题。策划过程更加注重策划前的规划,确保策划风格的一致性与高规范性。这些技能创新都是为了提升我们公司的效率,使我们能够同时运行多个项目。

在技能手段不断发展的同时,也对信息管理提出了更高的要求。面对交错并行的项目,信息高速膨胀。如果处理不好,将会导致信息传递的错误与传递的不及时。因此,提升企业的技能管理水平与经营效率,具备快速反应与及时调整的能力,拥有完整的信息管理系统,已成为许多企业生存的必要条件,解析了数字化模具焊合工艺的重大性与目的

2.概念

车体数字化模具焊合过程的解析是车体焊合同步项目的重大组成部分,对新型车体的研制具有重大的指导意义。是指产品策划生产计划的总体规划要求、产品策划的自动化程度与生产方式,以及产品策划的焊合可加工性。例如,解析了焊合关系、可焊性、装配性与涂层性能,确定了优化的车身结构,同时保证了产品策划的工艺可行性。

数字模具焊合过程的解析需要明确的输入条件。生产计划、生产现场、自动化程度等工艺策划输入;产品策划输入,如零件三维数字模型、BOM表、产品策划结构树等。任何输入数据的准确性都会影响数字模拟过程解析的结果。

3.作用与意义

3.1车身模型焊合工艺解析的作用

使产品的策划可行,最大限度的识别策划问题,减少后期策划的变更。其意义如下。

a.优化产品策划,改进装配匹配。

b.提升身体的整体素质。

c.优化车身结构,缩短开发周期,降低开发成本。

因此,对车身数字化模具焊合工艺进行解析,对于保证整车质地具有重大意义。过程解析的准确性将关系到产品策划的可实现性与后期质地保证工作的难度,直接影响模型的开发周期与投资成本。

3.2焊合卡具的典型装置办法

数字化测量设备与三维测量软件相结合,具有测量精度高、携带方便、环境适应性广等优点。使得焊合卡具的装配办法发生了革命性的变化,成为当前卡具装配中不可缺少的工具。关键部件在国内外大多数车辆企业中得到了广泛的应用。

3.3典型装置办法

典型的装卸办法是以模具数字模型为参考对象。通过数字化测量,得到机床坐标系中卡具关键监测元件的实时监测数据,并将得到的测量值以坐标的形式传输到三维测量软件中。建立工装坐标系,得到当前状态下工装坐标下卡具监测元件的实际坐标值,得到工装模型的坐标值及相应的监测值。比较了各单元的理论坐标值,计算了各单元在X、Y、Z方向上的偏差值。偏差值不仅反映了卡具目前的装置位置与原理。在位置的差异,以及大小与方向的偏差显示。在此基础上,通过加减垫片调整卡具以满足策划要求,确保装配工具能够满足产品策划的要求。

3.4典型装置办法的缺点

目前,以铰接臂测量机为代表的数字化测量设备,以PC-DMIS为代表的三维测量软件已成为卡具装配过程中不可缺少的辅助系统。如果将卡具作为调整卡具的参考对象,一旦工装数字化模型在策划过程中出现误差,装配后的卡具将不能满足要求;如果以产品策划数字模型代替模具数字模型作为参考对象,则产品策划数字模型是准确的,因此PC-DMIS软件以产品策划数字模型为理论值计算偏差值是准确的。因此,基于该办法的卡具装配可以大大提升卡具的装置精度,加快装配速度。

典型车辆模具的监测办法是基于模具数字模型。在保证模具数字模型精度的前提下,可将模具数字模型作为调整的参考对象。但是在工作人员根据产品策划数字化模型策划工装的过程中,并不能保证建模的准确性,有可能出现错误。例如,有些模具零件的数字模具与样品的数字模型不完全匹配,存在缺口;或模具数字模型的某些部分与样品数字模型相干扰,或在模具数字模型中策划了冗余卡具。这势必导致相关监测元素的理论坐标值发生变化。在实际测量工作中,上述情况并不少见。如果使用这样的模具数字模型作为监测的参考对象,调试完成后模具的误差精度将会非常严重。焊合后对工件制造质地的影响将大大降低。一旦工件合格率降低,车辆的生产效率就会大大降低,需要重新检查模具数字模型的误差,造成不必要的时间浪费,给企业造成严重的经济损失。

4.对数字化模具焊合工艺进行回顾

a.可焊性解析汇报

钻研焊点的位置与间距,焊合钳的可操作性,搭接接头的数量,完成可焊性解析汇报。

b.零件匹配适应性解析汇报

讨论搭接间隙、搭接结构、松脱办法,避免干孔尺寸在R角之间,并完成零件匹配适应性解析汇报。

c.零件装配解析汇报

钻研铰链的固定位置,可以节省边距、铰链螺栓装置工具与平板之间的避碰间隔、铰链装置面与本体平面之间的平行度,最终完成零件的装配解析汇报。

d.胶水解析汇报

对涂胶形式、涂胶间距、涂胶空间大小进行解析,结合上述解析内容完成涂胶解析汇报。

e.白车身工艺解析汇报

焊合工艺与策划输入(如车身模型、策划BOM)、工艺输入(生产程序、自动化程度、生产办法等)相结合,开发焊合工艺,并在解析工艺可行性的同时反馈给策划部门,不断改变与改进。

f.底盘与车身吊具支撑点解析汇报

数字模拟过程解析应考虑生产线的相关信息,为输送系统编制定位参考汇报。对于不能满足工艺要求的岗位,反馈给策划部门并对产品策划结构进行策划变更。

5.实例

以某车门夹具为例,采用关节臂调整系统完成夹具调整。组装平台的底面是三坐标检测的测量底面,因此必须确保它不会翘曲,即底面在精度范围内。首先,分析模具平台的组成,包括整体尺寸,调整体的数量和位置,工作台的自由位置以及参考块的分布,以确定测量的安装位置。最佳安装位置是将连接臂测量机直接固定在测量台上,使设备和设备成为一个整体。即使工作台的位置在工作期间发生变化,设备与零件之间的相对位置也不会改变。也就是说,始终保持工件坐标系和机床坐标系之间的一致性。同时,设备的安装可以使探头检测到的部件越多越好,避免换位,导致误差累积。将CAD数字模型引入三维测量软件。由工具坐标系建立的桥是一个均匀分布在工具平台上的参考单元。在建立装配坐标系时选择的参考元件应尽可能围绕所有的键检测元件,即所有部件的测量特性应在所选参考元件的线框内。调整夹具。

6.结论

如何提升车辆焊合卡具的装置精度一直是车辆行业钻研的热点。到目前为止,数字化测量设备的应用改变了传统的工装卡具装配办法,实现了卡具装配的数字化、可视化、可视化与便捷性。然而,目前还没有形成一种行业公认的、高效的监测办法。以产品策划数字模型为参考对象代替模具数字模型的监测办法比典型的监测办法具有更高的精度,对工件的通过率与生产效率有显著提升,这是车辆行业的发展促进。

参考文献

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