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        基于Taguchi正交試驗的側圍外板定位布局穩(wěn)健設計?

        2018-05-22 09:44:13夏玉峰王天宇
        汽車工程 2018年4期
        關鍵詞:外板穩(wěn)健性公差

        夏玉峰,王天宇,楊 棟,姜 來,趙 佳,龍 帥

        (重慶大學材料科學與工程學院,重慶 400044)

        前言

        提高B柱裝配質量已成為當前汽車產業(yè)急需解決的熱點問題。對車身B柱而言,過大的裝配偏差會嚴重影響汽車的耐撞性和行駛安全性。當前車身的裝配主要依靠經驗,并沒有具體的方法可循,導致零件制造偏差和夾具定位偏差等在裝配過程中過度累積,造成裝配質量問題,使生產成本增加,生產效率降低。B柱裝配質量主要受裝配順序、零件公差和裝配定位布局的影響,隨著越來越多的裝配質量問題的存在,穩(wěn)健性設計作為一種低成本、高效益的質量工程方法越來越受到關注,它的目的在于找到一組對噪聲因素不敏感的工藝設計參數,使所設計的產品質量穩(wěn)定、波動小[1]。

        關于質量穩(wěn)健性設計國內外已有不少研究。文獻[1]和文獻[2]針對公差設計較少考慮噪聲因素的影響,提出穩(wěn)健公差設計這一概念,并探討了應用模糊質量損失模型實現穩(wěn)健設計的兩種方法。文獻[3]中采用連續(xù)的空間填充方法對多工位裝配過程的夾具定位布局進行穩(wěn)健性研究。文獻[4]中采用數論網格方法對公差進行采樣,提出一種基于偏差傳遞的二維多工位裝配夾具系統(tǒng)公差可行穩(wěn)健設計方法。上述研究大都是針對前期的公差分配進行穩(wěn)健設計,改變公差必然涉及到模具的調整和技術的更新,導致成本的提高。

        據此,本文中提出一種低成本的設計方法來提高B柱的裝配質量,即對零件的定位布局進行穩(wěn)健設計。以側圍外板為例,首先建立各定位塊坐標與測點偏差的影響曲線,確定合理的坐標取值范圍,在此基礎上結合Taguchi正交試驗與3DCS軟件確定穩(wěn)健設計方案,最終得到裝配質量較好的B柱總成,為后續(xù)實際生產提供了一定的指導作用。

        1 裝配定位原理

        在板殼類零件的裝配過程中,常用3-2-1定位原理進行裝配,如圖1(a)所示,它包括2個定位銷和3個接觸塊[5]。兩個定位銷約束平面中的3個自由度,其中,四向定位銷控制零件沿X和Z2個方向的運動,兩向定位銷僅限制Z方向的運動,3個接觸塊限制工件其他的自由度。對于大而剛度不足的零件,在保障3-2-1定位的前提下,還需要附加定位點來保證零件的平衡狀態(tài),故采用N-2-1(N≥3)的定位原則進行約束[6],如圖1(b)所示。

        B柱的三維結構模型如圖2所示,側圍外板是柔性薄板件,采用一面兩銷4-2-1夾具方式定位,在3DCS中可用Autobend命令模擬4-2-1裝配。L1~L4分別是側圍外板上4個定位塊的原始設計位置,P1和P2是兩個定位銷的位置,Pr是測點。本文中主要是針對4個定位塊的布局進行穩(wěn)健設計。

        2 Taguchi正交試驗設計

        2.1 定位塊坐標取值分析

        圖1 定位原理簡介

        圖2 B柱三維裝配模型

        為得到側圍外板定位塊L1~L4的合理坐標取值范圍,分別將各定位塊坐標視為自變量,測點Pr沿不同方向的偏差視為因變量,在3DCS中進行數值模擬,并將模擬得到的數據利用ORIGIN軟件繪制出兩者的關系曲線圖[7],如圖3所示,其中Lab表示定位塊a的b方向坐標,ΔPr表示測點偏差。據此確定各定位塊坐標的合適取值范圍。

        由于各定位塊在Y方向的坐標變化很小,故自變量僅考慮X和Z方向,同時,由“4-2-1”定位原理可知,定位塊不限制零件Z方向的運動,故因變量僅考慮測點沿X和Y方向的偏差變化。

        由圖可見:不同定位塊不同方向的坐標值變化對測點偏差的影響不同;L1和L2的Z方向坐標值變化對測點的偏差影響較大,X方向的影響則不明顯;L3和L4的X和Z方向坐標變化對測點各方向偏差均有較大影響。在試驗設計時,對裝配偏差有顯著影響的定位塊,其坐標取值水平應靠近裝配偏差對坐標值變化敏感的區(qū)域,對裝配偏差影響不明顯的區(qū)域應不取值或者少取值。

        圖3 測點Pr偏差與坐標的關系圖

        2.2 正交試驗設計

        根據圖3,在定位塊L1和L2的Z方向各取3個值,在L3和L4的X和Z方向分別各取2個值,其他方向不取。結合各因素原始設計方案,確定側圍外板各定位塊坐標取值水平(見表1),其中各因素的水平1為原始設計方案,側圍外板定位布局設計的空間位置如圖4所示。

        影響汽車B柱裝配質量的主要因素為定位塊的定位偏差與制造偏差[8-9],作為噪聲因素考慮。側圍外板的裝配存在8個噪聲因素,分別為4個定位塊的制造偏差與定位偏差,分別用F1~F8表示。各噪聲因素取2水平且水平值一致見表2,各偏差源服從正態(tài)分布。本文中定位布局參數為4因素3水平,偏差源噪聲因素為8因素2水平,因此內表選擇L9(34)(見表3),外表選擇L12(211)(見表4)。

        表1 側圍外板定位布局參數水平設計

        圖4 側圍外板定位塊的空間布局

        表2 噪聲因素的水平取值

        表3 側圍外板定位布局正交試驗設計

        表4 側圍外板噪聲因素正交試驗設計

        3 數值結果分析與驗證

        3.1 信噪比計算

        穩(wěn)健性是指因素狀況發(fā)生微小變化對因變量影響的不敏感性。信噪比是穩(wěn)健性設計中用以度量產品質量特性的穩(wěn)健性指標,它是信號量與噪聲的比率,信噪比越大表示產品越穩(wěn)健[10]。穩(wěn)健性評價函數和質量特性函數一樣,都是連續(xù)且不為負,而且愈小愈好,這樣的函數稱為望小特性函數[11]。對于質量特性服從Y~N(μ,σ2)分布的產品,可將信噪比定義為η′=μ2/σ2,為了使η′更加接近正態(tài)分布,可將η′化成分貝值,即SNR=10lgη′。

        對于本次裝配,B柱裝配質量的衡量指標為側圍外板與立柱加強板的間隙值,如圖5所示,對應測點Pr,在側圍外板與中立柱加強板之間取間隙測量值d0,為了進一步衡量裝配結果的準確性,另取兩對間隙測量值d1和d2,其名義值均為0。對于表1中9種定位布局方案,對應12種偏差源方案,共需進行108次偏差仿真試驗,利用3DCS的Analyst模塊進行分析,得出3對測點統(tǒng)計特性的均值與方差。建立裝配質量穩(wěn)健性評價函數為

        圖5 側圍外板與立柱加強板間隙

        在側圍外板的定位布局穩(wěn)健設計中,由于Y的望小特性,總希望σ2和u2都越小越好。若y1,y2,…,yn為y的n個觀察值,則y2平均值的無偏估計為因此,裝配質量穩(wěn)健性評價函數的信噪比計算公式,即SNR為

        式中n為噪聲參數試驗方案數,本文中取12。

        3.2 結果分析

        進行一次公差仿真模擬運算時,以裝配2 000次進行統(tǒng)計分析,取其平均測量尺寸作為一次仿真測量結果。以公差在6σ范圍內,即合格率要達到99.73%,仿真測量結果超差率低于5%的范圍作為裝配合格的標準,在3DCS中模擬得到測量值。

        對各種方案下得到的測量值,計算其SNR結果見表3,并進行極差分析,結果見表5。表中K1,K2和K3分別表示9組試驗方案下各因素不同水平的SNR之和,R為極差,K值越大,表示該水平下的裝配效果越好。用極差值確定不同因素對裝配質量的影響程度,極差值R越大,表明定位塊的3個水平之間的差異越大,對噪聲因素越敏感。

        表5 裝配質量的極差分析結果

        由表5可見:

        (1)B柱側圍外板定位塊布局在L1的1水平、L2的1水平、L3的3水平、L4的2水平下的裝配效果最好,這是因為這些水平的組合使定位塊在側圍外板的分布更加均勻,對噪聲因素的敏感度降低;

        (2)R1和R2分別達到0.214和0.385 6,遠大于R3和R4的值,因此在實際生產中對定位塊L1和L2的偏差應重點監(jiān)控。

        3.3 實驗方案模擬驗證

        采用3DCS軟件對此方案進行模擬驗證。在3DCS中對側圍外板的原始定位布局設計與穩(wěn)健設計分別進行仿真模擬,每次模擬執(zhí)行2 000次隨機裝配,限于篇幅,取其中3組噪聲因素(表4中1~3組)下的裝配結果d0進行比較,并將12組噪聲因素下的裝配結果平均值進行對比分析,結果如表6所示。

        表6 原始設計與穩(wěn)健設計的數值結果對比

        圖6中深色部分代表測量的超差率,即2 000次裝配結果中d0,d1和d2的值超過±0.5mm的部分,深色部分越小裝配結果越好。若超差率大于5%,則判定模擬結果不合格。

        圖6 穩(wěn)健設計與原始設計裝配結果比較

        從圖中可以看出,定位布局穩(wěn)健設計極大地提高了汽車B柱的裝配質量。根據表6計算可知,原始設計方案裝配質量波動為10.9%,而穩(wěn)健性設計方案波動僅為3%。其中,側圍外板與中立柱加強板的間隙d0,d1和d2分別降低29%,25%和31.5%,整體平均測量值降低了27.9%;超差率相應降低53.1%,53.6%和 55.1%,平均超差率降低了53.9%。

        實際生產中采用該方案已經顯著地提高了產品裝配質量和生產效率。但由于公司的商業(yè)保密性,無法提供具體的實物生產驗證結果。

        4 結論

        通過對某型汽車B柱的分析,研究了側圍外板不同定位布局對最終裝配結果的影響,得出如下結論:

        (1)側圍外板上不同位置的定位塊對裝配結果的影響不同,定位塊L1和L2對裝配結果的影響比L3和L4大;

        (2)B柱側圍外板定位塊布局在L1的1水平、L2的1水平、L3的3水平、L4的2水平下的裝配效果最好,質量波動降低 7.9%,平均測量值減小27.9%,平均超差率降低53.9%,證明了該方法的可行性。

        參考文獻

        [1]曹衍龍,王移風,楊將新,等.基于可行穩(wěn)健性的公設計方法研究[J].浙江大學學報(工學版),2005,39(3):364-367.

        [2]曹衍龍,楊將新,吳昭同,等.基于模糊質量損失的公差穩(wěn)健設計方法研究[J].浙江大學學報(工學版),2004,38(1):1-4.

        [3]HUANG W Z,KONG Z Y,CHENNAMARAJU A.Robust design for fixture layout in multistation assembly systems using sequential space filling methods[J].Journal of Computing and Information Science in Engineering,2010,10(4):1-11.

        [4]文澤軍,朱正強,劉德順,等.基于偏差傳遞的二維多工位裝配夾具系統(tǒng)公差可行穩(wěn)健設計[J].機械工程學報,2012,48(21):158-166.

        [5]KIM P,DING Y.Optimal design of fixture layout in multistation assembly processes[J].IEEE Transaction Automation science and Engineering,2004,1(2):133-145.

        [6]CAI W.Robust pin layout design for sheet panel locating[J].The International Journal of Advanced Manufacturing Technology,2006,28(5):486-494.

        [7]文澤軍,張帆,劉厚才,等.基于Taguchi正交試驗與3DCS的車燈前罩裝配銷孔定位布局穩(wěn)健設計[J].汽車工程學報,2013,3(4):275-281.

        [8]于奎剛.基于Taguchi的柔性薄板裝配夾具穩(wěn)健設計[J].上海交通大學報,2009,43(12):1941-1945.

        [9]于奎剛,楊志宏.基于柔性裝配偏差模型的汽車車身薄板零件公差設計[J].山東大學學報(工學版),2014,44(3):69-74.

        [10]鄭丞,金隼,來新民.基于合作博弈的公差穩(wěn)健設計方法[J].上海交通大學學報,2011,45(11):1587-1591.

        [11]王更新,韓之俊.望大特性與望小特性的質量損失與信噪比的關系[J].機械科學與技術,2000,19(2):236-238.

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