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        整車匹配檢具(TAC)的發(fā)展

        2020-03-27 06:34:14沈忠民
        機(jī)械工程師 2020年3期
        關(guān)鍵詞:功能

        沈忠民

        (上海通用汽車有限公司,上海201208)

        0 引 言

        近年來,隨著我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,整車制造技術(shù)也在持續(xù)提升,在某些領(lǐng)域,已逐步實(shí)現(xiàn)與國(guó)際先進(jìn)技術(shù)接軌。在車身零件制造工藝檢查和質(zhì)量控制中,已經(jīng)廣泛采用單件檢具來控制各個(gè)單體零件的功能尺寸,采用總成檢具來控制總成零件的功能尺寸。在此基礎(chǔ)上,用于檢驗(yàn)整車匹配效果的TAC技術(shù)也不斷提升,并逐步趕上國(guó)際先進(jìn)水平。

        本文主要介紹了TAC的作用、形式及優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比,并著重介紹了整車廠對(duì)一體式TAC在技術(shù)和功能上進(jìn)行的創(chuàng)新。

        1 TAC的介紹

        TAC,又稱為主模型檢具或綜合匹配檢具。北美通用稱之為Total Assembly Checking Fixture(TAC),歐洲稱之為Cubing。TAC是一種完全按照車身/外飾零件數(shù)模,利用機(jī)械切削加工制造裝配,用于檢測(cè)外飾的“標(biāo)準(zhǔn)車身”和“標(biāo)準(zhǔn)零件”的工具。TAC的目的是為了最大限度地模擬“標(biāo)準(zhǔn)車身”和“標(biāo)準(zhǔn)零件”。

        TAC是分析整車尺寸復(fù)雜匹配問題的有效分析工具。針對(duì)尺寸匹配問題的分析,TAC可以最大限度地模擬實(shí)際裝車的情況,對(duì)零件進(jìn)行自由組合實(shí)現(xiàn)問題的分析,包括產(chǎn)品和模擬塊之間的Gap/Flush匹配,產(chǎn)品與產(chǎn)品之間的Gap/Flush的匹配。

        由于TAC對(duì)單件模塊的制作精度要求為±0.10 mm,對(duì)于整體匹配的制作精度為±0.15 mm,該精度遠(yuǎn)高于白車身的精度。因此采用TAC檢查判定零件尺寸的穩(wěn)定性更加可靠、方便及適用。

        2 TAC的形式分類和優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

        普遍認(rèn)為,TAC大約在20世紀(jì)90年代起源于德國(guó)寶馬(BMW),后來在歐洲、日本、韓國(guó)等得到進(jìn)一布推廣。近幾年國(guó)內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,各大車企也競(jìng)相引入這一先進(jìn)技術(shù)。由于各車企的不同理念,以及相對(duì)應(yīng)各車型差異化的技術(shù)要求,TAC也演變出多種結(jié)構(gòu)形式,如表1所示[1]。

        表1 TAC形式分類

        2.1 分體式TAC存在的問題

        從2003年整車廠引入TAC開始,整車廠一直采用內(nèi)外飾分體式TAC,但是分體式TAC存在兩個(gè)方面的問題:

        1)整車廠的內(nèi)、外飾TAC都是分開設(shè)計(jì)單獨(dú)制作的,而各基地廠內(nèi)MC場(chǎng)地只能滿足放置一個(gè)項(xiàng)目、兩個(gè)獨(dú)立的內(nèi)、外飾TAC,如果一個(gè)基地有兩個(gè)項(xiàng)目同時(shí)進(jìn)行的話,TAC的場(chǎng)地問題較為棘手。

        2)目前能符合承接整車廠TAC制造的供應(yīng)商資源有限,根據(jù)當(dāng)時(shí)項(xiàng)目規(guī)劃,2017—2018年是TAC開發(fā)制作的峰值階段(內(nèi)、外飾6整套),同年同時(shí)開發(fā)2~3套供應(yīng)商的資源無法保證所有項(xiàng)目的同時(shí)正常實(shí)施。

        2.2 內(nèi)外一體式TAC的優(yōu)點(diǎn)

        內(nèi)外一體式TAC相對(duì)于分體式TAC具有以下優(yōu)點(diǎn):

        1)內(nèi)外一體式TAC可以節(jié)省占地面積。以E16項(xiàng)目為例,內(nèi)、外飾分體式TAC的占地面積需要8.5 m×8 m,內(nèi)外一體式TAC的占地面積需要6 m×8 m,一體式TAC比分體式的占地面積減少2.5 m×8 m。

        2) 內(nèi)外一體式TAC的成本比分體式TAC可以節(jié)省10%~15%。

        3) 內(nèi)外一體式TAC可以減少供應(yīng)商內(nèi)部綜合資源需求。內(nèi)、外飾分體式TAC分別單獨(dú)占用供應(yīng)商設(shè)計(jì)制造資源為6個(gè)月,共12個(gè)月,一體式TAC占用供應(yīng)商設(shè)計(jì)制造資源共8個(gè)月,一體式比分體式可以減少占用供應(yīng)商設(shè)計(jì)制造資源4個(gè)月。

        整車廠從2018年開始嘗試內(nèi)外一體式TAC的制作并取得預(yù)想效果,目前整車廠所有新項(xiàng)目都采用內(nèi)外一體式TAC的形式。

        3 內(nèi)外一體式TAC的創(chuàng)新性介紹

        內(nèi)外一體式TAC通過技術(shù)創(chuàng)新、功能創(chuàng)新,使TAC在安全、質(zhì)量、功能等方面符合分體式TAC的所有要求,最終在項(xiàng)目成本和占地面積上實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化。

        3.1 四門模擬塊的拆裝

        內(nèi)外一體式TAC需要進(jìn)行四門產(chǎn)品真件和四門模擬件的拆裝,而單個(gè)模擬件的質(zhì)量都在50~60 kg,為了實(shí)現(xiàn)模擬件的輕松拆裝,需要設(shè)計(jì)輔助拆裝工具。經(jīng)過整車廠專家小組和供應(yīng)商多次討論研究,最終設(shè)計(jì)門模擬件輔助拆裝小車。通過輔助拆裝小車在TAC上的定位和承載,使門模擬件能精確安裝到TAC上,達(dá)到輕松拆裝的目的。

        門模擬件在TAC上拆裝的原理是:門模擬件與TAC之間、門模擬件與小車之間分別有兩套獨(dú)立的連接系統(tǒng),互不影響。在拆裝過程中,門模擬件通過小車上的定位銷/定位面與TAC在F/A方向和C/C方向精確定位,U/D方向通過小車上的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,使TAC、門模擬件和小車通過這套定位系統(tǒng)連接在一起,方便操作人員進(jìn)行拆裝門模擬件。假設(shè)需要把門模擬件從TAC上卸下,只要先把門模擬件與小車上的連接點(diǎn)鎖緊,再把門模擬件與TAC的連接點(diǎn)卸掉,門模擬件就可以通過小車從TAC上卸下。

        3.2 四門總成GD&T圖樣定位功能

        根據(jù)內(nèi)外一體式TAC的功能清單要求,四門產(chǎn)品真件需要在TAC上實(shí)現(xiàn)GD&T圖樣定位功能。由于內(nèi)外一體式TAC內(nèi)部沒有骨架,而定位單元的精度要求高(定位銷位置度要求不大于±0.05 mm),因此需要重點(diǎn)考慮定位單元的結(jié)構(gòu)。通過對(duì)各方案的論證,最終通過采用對(duì)TAC鉸鏈柱、B柱和C下柱模擬塊局部加強(qiáng),使連接于其上定位單元的精度、強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求,實(shí)現(xiàn)了四門產(chǎn)品真件在TAC上的精確定位及拆裝的重復(fù)性和穩(wěn)定性。

        4 結(jié) 語

        內(nèi)外一體式TAC無論在成本、占地面積及占用供應(yīng)商資源方面,比分體式TAC具有巨大的優(yōu)勢(shì)。國(guó)內(nèi)外越來越多整車廠采用內(nèi)外一體式TAC的形式,上海通用也必將結(jié)合自身需求對(duì)一體式TAC進(jìn)行不斷創(chuàng)新,為TAC的不斷發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。

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