趙春強(qiáng)，秦樂(lè)，張貝，閆金

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車橋轉(zhuǎn)角工藝測(cè)量方法及輔具優(yōu)化

趙春強(qiáng)，秦樂(lè)，張貝，閆金

（陜西漢德車橋有限公司，陜西 寶雞 722408）

汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為整車運(yùn)行的一項(xiàng)重要參數(shù)，對(duì)轉(zhuǎn)向橋轉(zhuǎn)角要求較為嚴(yán)格；目前工藝測(cè)量方法以固定工藝輔具保證，無(wú)通用性，種類繁多，若整橋設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)角更改，需更改相應(yīng)工藝輔具進(jìn)行調(diào)整。文章針對(duì)此問(wèn)題對(duì)工裝結(jié)構(gòu)、工藝測(cè)量方法進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)通用化。

轉(zhuǎn)角；工裝設(shè)計(jì)；通用性；定位精度

引言

我公司作為全國(guó)最大車橋生產(chǎn)企業(yè)，目前年產(chǎn)60余萬(wàn)根車橋，其中轉(zhuǎn)向橋占比約25%；裝配轉(zhuǎn)向橋過(guò)程中需根據(jù)轉(zhuǎn)角大小使用專用工藝輔具進(jìn)行保證，無(wú)通用性，種類繁多，制造成本高，且該工藝測(cè)量方法僅通過(guò)工藝輔具保證參數(shù)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)調(diào)整、檢測(cè)等功能，為解決此問(wèn)題，同時(shí)降低制造成本，我們對(duì)原有工藝測(cè)量方法及輔具進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)通用性，同時(shí)降低設(shè)備制造成本。

1 現(xiàn)狀問(wèn)題調(diào)查、分析

目前我單位所使用轉(zhuǎn)角調(diào)整輔具均為剛性整體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)較重(工裝總重約7kg/件)，僅通過(guò)導(dǎo)向軸實(shí)現(xiàn)水平X方向運(yùn)動(dòng)（圖1），現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法針對(duì)高度距離H、調(diào)整角度A進(jìn)行調(diào)整、測(cè)量，現(xiàn)測(cè)量方法僅為“固定測(cè)量法”，即僅保證參數(shù)A角度要求，但無(wú)法檢測(cè)調(diào)整角度數(shù)值。

圖1

總成檢測(cè)時(shí)，同樣無(wú)法對(duì)具體參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，僅通過(guò)目前測(cè)量方法判斷是否符合要求；同時(shí)因工藝輔具定位限制，對(duì)橋型外形參數(shù)要求較為嚴(yán)格，需根據(jù)外形配做工藝輔具，涉及輔具種類較多、制造成本較高。

因此，根據(jù)前期使用狀況調(diào)研、分析，總結(jié)出目前檢測(cè)方法缺陷及不足：

（1）輔具整體重量過(guò)大，作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度大；

（2）固定底座3無(wú)通用性，工裝高度H無(wú)法調(diào)整，橋型更改時(shí)需根據(jù)輔具檢測(cè)定位尺寸重新配做；

（3）件1、件2焊接成型，只針對(duì)角度(90-A)進(jìn)行調(diào)整、檢測(cè)，存在唯一性；

（4）工裝種類較多，制作成本較高。

2 工藝輔具設(shè)計(jì)方案及原理介紹

2.1 工藝輔具目標(biāo)及原理

結(jié)合前期分析問(wèn)題，我們進(jìn)行針對(duì)性分析，確定此次改進(jìn)目標(biāo)為“輕量化、通用化、可視化”，并將原有工藝方法由“固定測(cè)量法”更改為“數(shù)值檢測(cè)法”。

通過(guò)分析原工裝（圖1）設(shè)計(jì)原理，以板簧平面作為定位平面基準(zhǔn)，配做固定底座3實(shí)現(xiàn)檢測(cè)基準(zhǔn)軸向水平，并通過(guò)件2與件1固定連接，形成工藝參數(shù)基準(zhǔn)塊從而進(jìn)行工藝參數(shù)調(diào)整、檢測(cè)。

結(jié)合原工裝設(shè)計(jì)原理及本次改進(jìn)目標(biāo)，確定本次改進(jìn)方法：

（1）對(duì)原有固定底座進(jìn)行優(yōu)化，將原有兩端固定位置安裝定位銷改進(jìn)為一端固定，一端在不同孔距范圍內(nèi)水平調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)全范圍距離下使用。

（2）對(duì)底座高度優(yōu)化，將原有固定孔位置改進(jìn)為螺桿、螺母調(diào)整，實(shí)現(xiàn)高度范圍內(nèi)調(diào)整。

（3）對(duì)導(dǎo)向銷優(yōu)化，將原有圓柱結(jié)構(gòu)改進(jìn)為幅板結(jié)構(gòu)，并通過(guò)輔具保證水平基準(zhǔn)。

（4）使用空心角度板為測(cè)量基準(zhǔn)，通過(guò)標(biāo)桿實(shí)現(xiàn)全工藝參數(shù)范圍內(nèi)的調(diào)整、數(shù)值檢測(cè)。

（5）優(yōu)化材料，將整體材料更改為合金鋁，實(shí)現(xiàn)整體重量的降低。

2.2 工藝輔具設(shè)計(jì)方案

圖2

工裝整體設(shè)計(jì)以空心角度板為基礎(chǔ)，以車橋板簧孔定位確定基準(zhǔn)水平線，通過(guò)標(biāo)桿實(shí)現(xiàn)不同轉(zhuǎn)角的調(diào)整及檢測(cè)（如圖2）。

2.2.1設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

（1）工裝以件9定位底座作為基座，通過(guò)配做件7、件8同板簧孔配合，其中件7與定位底座固定，件8通過(guò)螺母實(shí)現(xiàn)在底板距離L范圍內(nèi)調(diào)整，從而間接實(shí)現(xiàn)板簧孔距兼容性并確定測(cè)量零線基準(zhǔn)。

（2）高度范圍內(nèi)，通過(guò)調(diào)整螺桿6、六角頭螺母5及滑動(dòng)板4，實(shí)現(xiàn)高度距離H范圍內(nèi)調(diào)整。

（3）角度調(diào)整范圍內(nèi)，以角度板11為測(cè)量基準(zhǔn)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)芯軸1實(shí)現(xiàn)不同角度范圍內(nèi)的調(diào)整，并通過(guò)蝶型螺母2實(shí)現(xiàn)具體角度值的固定，從而實(shí)現(xiàn)批量固定角度調(diào)整、檢測(cè)。

2.2.2工裝設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）角度零線基準(zhǔn)無(wú)誤差、定位精確

1）設(shè)計(jì)中通過(guò)定位銷與板簧孔配合，利用兩孔直線，實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)線，同時(shí)為了消除螺紋與孔配合間隙，對(duì)螺紋進(jìn)行削邊處理，并于底座調(diào)整孔配合，減小定位誤差。

2）在H范圍內(nèi)調(diào)整，同樣對(duì)調(diào)整螺柱進(jìn)行削邊處理，并與滑動(dòng)板孔距配合，同時(shí)滑動(dòng)板與支撐板通過(guò)精密間隙配合，整體實(shí)現(xiàn)調(diào)整，保證測(cè)量零線基準(zhǔn)定位準(zhǔn)確。

（2）調(diào)整范圍廣，適用性強(qiáng)

1）設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)調(diào)整定位銷間距實(shí)現(xiàn)全系列板簧距兼容，并通過(guò)調(diào)整螺桿實(shí)現(xiàn)全系列產(chǎn)品兼容。

2）通過(guò)角度尺、標(biāo)桿、轉(zhuǎn)動(dòng)芯軸及蝶型螺母夾緊實(shí)現(xiàn)不同角度范圍的調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)全范圍轉(zhuǎn)角的調(diào)整、檢測(cè)。

3 工藝測(cè)量方法優(yōu)化及驗(yàn)證

此次改進(jìn)完成后，我們對(duì)原有工藝檢測(cè)方法進(jìn)行優(yōu)化，將原有使用固定工藝輔具調(diào)整、檢測(cè)改進(jìn)為輔具數(shù)值化調(diào)整、測(cè)量；同時(shí)解決了目前總成工藝參數(shù)檢測(cè)時(shí)無(wú)法對(duì)數(shù)值參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)的問(wèn)題。

為驗(yàn)證工藝參數(shù)一致性及測(cè)量穩(wěn)定性，我們通過(guò)連續(xù)檢測(cè)24件產(chǎn)品進(jìn)行參數(shù)對(duì)比、確認(rèn)，具體如表1：

表1

備注：實(shí)驗(yàn)時(shí)保證同一橋型，通過(guò)原固定測(cè)量法對(duì)產(chǎn)品參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)使用數(shù)值檢測(cè)法進(jìn)行復(fù)檢，均符合工藝參數(shù)要求。

4 應(yīng)用驗(yàn)證

工裝設(shè)計(jì)完成后，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行驗(yàn)證，均滿足設(shè)計(jì)要求，工裝設(shè)計(jì)兼容性高、重量輕，受到操作人員的一致好評(píng)，且此方案可推廣至全系列轉(zhuǎn)向橋，為公司后續(xù)此類工裝設(shè)計(jì)提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。

5 小結(jié)

通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)角工裝的設(shè)計(jì)，我們團(tuán)隊(duì)通過(guò)問(wèn)題收集、分析，確定改進(jìn)目標(biāo)等，并針對(duì)改進(jìn)從設(shè)計(jì)角度出發(fā)，制定改進(jìn)思路、方案驗(yàn)證、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，對(duì)過(guò)程中的問(wèn)題及時(shí)改進(jìn)、優(yōu)化，確保最終產(chǎn)品質(zhì)量最優(yōu)、效果最佳，為現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題處理及善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

[1] 王文斌.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.

[2] 王先逵.機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.

Measuring Method of Vehicle-Bridge Rotation Angle and Optimizing of Auxiliaries

Zhao Chunqiang, Qin Le, Zhang Bei, Yan Jin

( Shaanxi Hande Axle Co., Ltd., Shaanxi Baoji 722408 )

As an important parameter of vehicle operation, the steering system of automobile requires more stringent turning angle of steering axle. At present, the process measurement method is guaranteed by fixed process aids, which is not universal and has many kinds. If the turning angle of the whole bridge is changed, the corresponding process aids need to be changed to adjust. Aiming at this problem, the structure of tooling and process measurement methods are optimized to achieve generalization.

Rotation angle; Tool design; Universality; Positioning accuracy

A

1671-7988(2019)03-198-03

U466

A

1671-7988(2019)03-198-03

U466

趙春強(qiáng)，(1978.3-)，男，中級(jí)工程師，就職于陜西漢德車橋有限公司。重點(diǎn)負(fù)責(zé)新工藝、新方法的改進(jìn)與應(yīng)用，過(guò)程質(zhì)量改進(jìn)、測(cè)量系統(tǒng)分析，售后質(zhì)量問(wèn)題攻關(guān)、改進(jìn)等。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.03.066