粟學(xué)維

（上汽通用五菱汽車(chē)股份有限公司，廣西 柳州545007）

汽車(chē)作為現(xiàn)代化重要交通工具之一，幾乎每一輛均配備左右前門(mén)、左右后側(cè)門(mén)、尾門(mén)和發(fā)蓋，即五門(mén)一蓋，簡(jiǎn)稱(chēng)車(chē)門(mén)。車(chē)門(mén)是汽車(chē)所有零部件中最主要的覆蓋件，總覆蓋面積占整個(gè)車(chē)身外觀的60%以上。通常，汽車(chē)車(chē)門(mén)是由數(shù)十個(gè)鈑金零件通過(guò)特殊而復(fù)雜的包邊工藝結(jié)合其他工裝焊接、涂膠工藝、鉸鏈安裝等組裝完成。在汽車(chē)制造技術(shù)領(lǐng)域，由于包邊工藝直接影響車(chē)身外觀感知質(zhì)量（美觀度和間隙段差等），提升包邊質(zhì)量，滿(mǎn)足甚至超越客戶(hù)對(duì)整車(chē)感知質(zhì)量的期望和訴求，顯得尤為重要。因而迫切需要對(duì)車(chē)身門(mén)蓋包邊A面缺陷問(wèn)題產(chǎn)生的原因展開(kāi)深入的研究分析，得出有效的解決方案。

1 液壓桌式包邊過(guò)成簡(jiǎn)介

液壓桌式包邊工作過(guò)程如下：車(chē)門(mén)內(nèi)外板在涂膠臺(tái)合拼→輸送機(jī)構(gòu)輸送合拼工件進(jìn)入包邊機(jī)主體→內(nèi)板定位機(jī)構(gòu)定位壓緊→包邊機(jī)構(gòu)進(jìn)行預(yù)包→包邊機(jī)構(gòu)進(jìn)行主包→輸送機(jī)構(gòu)輸送包邊總成工件至補(bǔ)焊工位。整個(gè)包邊過(guò)程通過(guò)PLC控制技術(shù)保證各個(gè)執(zhí)行元件協(xié)同工作，包邊機(jī)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 桌式包邊機(jī)簡(jiǎn)易圖

2 零件包邊后達(dá)到的質(zhì)量狀態(tài)

包邊質(zhì)量的好壞直接影響著整車(chē)的外觀以及裝配質(zhì)量，因而必須要嚴(yán)格控制包邊質(zhì)量，滿(mǎn)足客戶(hù)需求。根據(jù)車(chē)身裝配工藝及技術(shù)要求，無(wú)論是項(xiàng)目調(diào)試還是生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)備故障搶修，包邊后的總成件必須達(dá)到以下?tīng)顟B(tài)：

（1）包邊后的總成內(nèi)外表不允許有波狀、變形、褶皺、凹凸、劃傷。

（2）內(nèi)、外板包合處必須平順、貼合；不允許有壓傷、開(kāi)裂、褶皺、變形。

（3）定位抓不允許碰傷、刮傷內(nèi)外板。

（4）內(nèi)板定位銷(xiāo)孔不允許變形、扭曲。

（5）門(mén)總成與白車(chē)身裝調(diào)后符合間隙面差要求。

（6）發(fā)蓋前后端水滴包邊滿(mǎn)足各項(xiàng)法規(guī)要求。

3 凹陷圖片分析及設(shè)備生產(chǎn)狀況分析

圖2（a）為左中門(mén)，其窗框上部?jī)蓚?cè)明顯凹陷。圖 2（b）為引擎蓋板，前部?jī)蓚?cè)凹陷。（a）和（b）未必同時(shí)出現(xiàn)。但均不滿(mǎn)足產(chǎn)品外觀質(zhì)量要求。為滿(mǎn)足產(chǎn)品上線要求，進(jìn)行如下其一工作：

（1）對(duì)所生產(chǎn)缺陷車(chē)門(mén)進(jìn)行返修。

（2）對(duì)包邊設(shè)備進(jìn)行維修。

（3）讓步使用，讓客戶(hù)接收瑕疵產(chǎn)品。

該產(chǎn)品（五菱宏觀S）平均每月銷(xiāo)售4萬(wàn)輛，單日產(chǎn)量達(dá)到1 500臺(tái)（40 000/26），每日按照工作20 h計(jì)算（三班倒?jié)M負(fù)荷生產(chǎn)，除去一些用餐和休息時(shí)間），每小時(shí)產(chǎn)量為：1 500/20=75JPH.按照一熟練鈑金技師的效率計(jì)算，此處外板凹陷問(wèn)題修復(fù)每人需2 h計(jì)算，每日所生產(chǎn)的缺陷門(mén)所需修復(fù)時(shí)間為：1 500×2=3 000小時(shí)/人。通常情況下，維修包邊機(jī)解決此類(lèi)問(wèn)題需維修6 h，即公司損失產(chǎn)量為：75×6=450（輛）。通過(guò)維修包邊機(jī)解決此類(lèi)問(wèn)題需要熟練技師三人六小時(shí)；而同等的人力，返修外板凹陷需要耗時(shí)3 000/3=1 000 h.

圖2 五菱宏光左中門(mén)和發(fā)蓋凹陷出現(xiàn)位置圖

（4）小結(jié)

對(duì)于產(chǎn)銷(xiāo)兩旺的拳頭產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，上述中的（1）和（3）顯然不符合公司的利益，因而必須對(duì)包邊機(jī)進(jìn)行維修。

4 缺陷產(chǎn)生的原因分析

根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)以及綜合GMS（通用制造管理體系）中的BIQ（制造質(zhì)量）和STD（標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)）分析，繪出魚(yú)骨圖（見(jiàn)圖3）。

圖3 導(dǎo)致缺陷出現(xiàn)的魚(yú)骨分析圖

（1）人：?jiǎn)T工放置外板準(zhǔn)備涂膠工作時(shí)，外板碰撞到工裝致使凹陷產(chǎn)生

（2）機(jī)：設(shè)備在工作過(guò)程中制造缺陷

（3）料：來(lái)料已經(jīng)有凹陷（上工序攜帶）

（4）法：?jiǎn)T工將內(nèi)板總成放入待包邊的外板過(guò)程中方法不正確致使缺陷產(chǎn)生

（5）環(huán)：外板在運(yùn)輸過(guò)程中受外力碰撞致使缺陷產(chǎn)生

（6）其他：工藝工裝布局不合理對(duì)該有撞擊致使外板凹陷

利用問(wèn)題的解決流程逐步的分析，反復(fù)論證。鎖定問(wèn)題出現(xiàn)的工位，不武斷下結(jié)論，避免人力、時(shí)間、設(shè)備產(chǎn)能的浪費(fèi)（本文只著重講述包邊機(jī)的維修過(guò)程和方法，其他的問(wèn)題解決思路及方法略述）。

（7）小結(jié)：缺陷由設(shè)備制造過(guò)程中產(chǎn)生。

4.1設(shè)備環(huán)節(jié)的分析

圖4左為門(mén)總成在模腔上被定位機(jī)構(gòu)夾緊狀態(tài)，右圖圖中夾緊機(jī)構(gòu)的兩根平衡導(dǎo)向桿，其作用使定位機(jī)構(gòu)在上下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中平順并且定位準(zhǔn)確。平衡桿上端安裝有防松螺母，其作用是調(diào)節(jié)、限制平衡桿的有效行程。由于長(zhǎng)時(shí)間往復(fù)運(yùn)動(dòng)、高節(jié)拍生產(chǎn)、以及在重力作用下，致使防松母失效。公司在用的SMC氣缸上的行程檢測(cè)開(kāi)關(guān)為歐姆龍磁性檢測(cè)開(kāi)關(guān)，檢測(cè)磁環(huán)距離±3 mm.防松螺母內(nèi)孔為M20，螺距為2.5 mm.平衡桿有效距離=氣缸工作行程=定位機(jī)構(gòu)Y方向的距離。當(dāng)防松螺母自轉(zhuǎn)一圈后等于2.5 mm＜3 mm，此時(shí)檢測(cè)開(kāi)關(guān)未檢測(cè)到氣缸磁環(huán)位置改變，仍在有效工作范圍，PLC程序正常。定位夾緊塊與內(nèi)板表面離空2.5 mm，此時(shí)待包邊內(nèi)板處于欠定位夾緊狀態(tài)。

圖4 定位機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)易圖

4.2液壓傳力機(jī)構(gòu)分析

桌式包邊機(jī)采用液壓作為動(dòng)力輸出，中門(mén)預(yù)壓有四組，每組有兩個(gè)液壓缸，型號(hào)為：140h-8R/2TA80BB75-ACAJ2.頂部尖角有兩個(gè)液壓缸進(jìn)行預(yù)包工作，型號(hào)為：140H-8R/2TA40BB-75-ACAJ2.主壓刀，由四個(gè)較大型號(hào)液壓缸提供動(dòng)力，型號(hào)為：140H-8/2TA160120-AC.一個(gè)包邊機(jī)一起有液壓缸：4×2+2+4=14個(gè)。每個(gè)液壓缸的往復(fù)運(yùn)動(dòng)順序在調(diào)試結(jié)束后是固定不變的（8個(gè)預(yù)壓的液壓缸運(yùn)動(dòng)順序設(shè)定為同步）。由于管路或者其他裝置的故障會(huì)使14個(gè)液壓缸中的某一個(gè)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)順序的變化，導(dǎo)致預(yù)壓刀工作面在工作中接觸外板的時(shí)間變化，外板受力改變。

預(yù)壓刀工作面基于造型于模腔邊緣鉛錘面夾角45°.預(yù)壓刀得到液壓缸的動(dòng)力后，工作面擠壓待包邊外板，使外板變形45°.主壓刀型面基于造型平行于模腔。預(yù)壓主壓刀工作面均要求硬度、外形尺寸、型面角度、粗糙度均符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在調(diào)試結(jié)束后，以上數(shù)據(jù)凍結(jié)作為以后維修參考依據(jù)。

5 包邊過(guò)程大致示意圖

包邊過(guò)程示意圖如圖5所示。

圖5 包邊過(guò)程示意圖

包邊完成后狀態(tài)必須滿(mǎn)足上文第二大點(diǎn)中所述。

6 預(yù)壓過(guò)程中外板受力分析

（1）根據(jù)平行四邊形定則如圖6所示。

圖6 平行四邊形定則

現(xiàn)有一預(yù)壓壓力F預(yù)。由于F預(yù) =45°.θ=90°.因而分解出FX和FY見(jiàn)圖7.

圖7 預(yù)壓受力分解圖

（2）預(yù)壓刀在工作時(shí)，分解出一個(gè)Y方向和一個(gè)X方向的力，Y方向是垂直于模腔，X方向?yàn)橥獍逡苿?dòng)方向。由于內(nèi)板處于欠夾緊定位狀態(tài)（夾緊機(jī)構(gòu)失效），門(mén)外板在預(yù)壓受力過(guò)程中在X方向上移動(dòng)（或者微量移動(dòng)），同時(shí)，移動(dòng)中的外板也得到模腔周?chē)膶?dǎo)向限位作用（反作用力），致使外板在應(yīng)力集中處變形。導(dǎo)致缺陷產(chǎn)生。

（3）小結(jié)：夾緊機(jī)構(gòu)失效+外板受X方向力+機(jī)械限位塊作用=缺陷產(chǎn)生

7 解決方法

（1）定位機(jī)構(gòu)失效的解決步驟

1）恢復(fù)防松螺母到初始位置；

2）打上螺紋膠，固化狀態(tài)；

3）完成以上工作后仍未解決凹陷，在模腔周?chē)黾幽Σ亮O大的橡膠塊，限制因FX給外板帶來(lái)的移動(dòng)，使外板在預(yù)壓主壓受力過(guò)程中始終與預(yù)壓主壓刀面保持在一個(gè)相對(duì)固定的位置。如圖8中為發(fā)蓋模腔周?chē)▽?duì)應(yīng)外板凹陷處）增加的強(qiáng)摩擦力的橡膠（尼龍塊）；

4）定期進(jìn)行點(diǎn)檢，維護(hù)保養(yǎng)。

圖8 發(fā)蓋外板凹陷解決方法圖示

（2）液壓缸動(dòng)作紊亂的解決方法

1）若電磁閥I/O信號(hào)有誤，通過(guò)PLC更改I/O信號(hào)；

2）若電磁閥漏油，更換電磁閥墊圈或電磁閥；

3）若液壓油有臟物堵塞節(jié)流閥，更換液壓油；

4）若節(jié)流閥失效，維修或更換節(jié)流閥；

5）若活塞密封圈磨損，更換活塞密封圈；

6）若缸體和缸蓋鏈接處密封圈失效漏油，更換密封圈；

7）若油管漏油，修理或者更換油管；

8）若缸體內(nèi)有空氣，通過(guò)排氣機(jī)構(gòu)排出缸體內(nèi)的空氣；

9）若緩沖機(jī)構(gòu)失效，通過(guò)調(diào)節(jié)緩沖機(jī)構(gòu)，使活塞到達(dá)缸體兩端平緩順暢；

（3）驗(yàn)證以上所進(jìn)行的工作，確保設(shè)備生產(chǎn)持續(xù)，產(chǎn)品質(zhì)量合格、穩(wěn)定。

8 結(jié)論

通過(guò)分析、解決五菱宏光S中門(mén)窗框上部?jī)蓚?cè)和發(fā)蓋前部?jī)蓚?cè)凹陷得出結(jié)論：

（1）因內(nèi)板定位機(jī)構(gòu)失效導(dǎo)致外板失去夾緊力致使外板在模腔上移動(dòng)，從而導(dǎo)致外板受擠壓變形；

（2）因液壓缸動(dòng)作紊亂導(dǎo)致外板受力不同步致使外板在模腔上竄動(dòng)，從而導(dǎo)致外板受擠壓變形。

在生產(chǎn)過(guò)程中，（1）或（2）單獨(dú)或者同時(shí)出現(xiàn)，都會(huì)導(dǎo)門(mén)外板的凹陷產(chǎn)生。

9 結(jié)束語(yǔ)

日常生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)設(shè)備進(jìn)行點(diǎn)檢及維護(hù)保養(yǎng)工作是很有必要的，外板凹陷問(wèn)題的出現(xiàn)需綜合考慮生產(chǎn)狀況和維修手段，解決問(wèn)題的過(guò)程中需要冷靜、有序進(jìn)行，確保安全。

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