牛磊

摘? 要：一種裝配定位汽車前端模塊的方法和工裝，給出前端模塊自身定位策略和工裝在車身上的定位策略，根據(jù)定位策略設計出前端模塊工裝，前端模塊采用此工裝定位安裝，能夠提升其在整車上的裝配精度、一致性，且方便操作。

關鍵詞：前端模塊;定位策略;工裝

中圖分類號：U466文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）16-0134-03

Abstract： A method and tooling for assembling the front-end module， giving the front-end module's own positioning strategy and the positioning strategy of the tooling on the vehicle body. The front-end module tooling is designed according to the positioning strategy. The front-end module uses this tooling to position and install， which can enhance its assembly accuracy， consistency， and ease of operation on the entire vehicle.

Keywords： front-end module; positioning strategy; tooling

引言

汽車前端模塊位于汽車發(fā)動機艙最前端，是集成冷凝器，散熱器，前防撞梁，前小腿保護橫梁，前大燈安裝橫梁，發(fā)動機蓋鎖扣等零部件于一體[1-3]。而汽車前臉的重要零件如前大燈、前保格柵、發(fā)動機蓋等均在前端模塊上裝配定位，為保證整車前臉區(qū)域外觀間隙面差匹配良好，前端模塊在車身上的尺寸精度將至關重要[4-7]。

汽車前端模塊因包含零部件較多，整體較重，且整體尺寸較多，在整車裝配中采用人工裝配費時費力且裝配一致性差，故安裝前端模塊時采用工裝裝配勢在必行。而如何設計工裝，以何種定位方法將前端模塊定位在整車上是前端模塊尺寸控制的關鍵。

1 方案設計

具體方法及工裝如下：

（1）前端模塊自身定位策略，如圖1所示，前端模塊中，與車身前縱梁安裝面作為第一裝配基準A控制X方向，前端模塊本體中兩處水平長圓孔作為基準B控制Z方向，前端模塊本體中豎直長圓孔作為基準C控制Y向，前端模塊頂部兩處橫向長圓孔作為基準D，與基準A配合控制X向（前縱梁安裝面一般較低，處于前端模塊下部，增加D基準控制上部）。

（2）工裝在車身上的定位策略，如圖2所示，選取車身骨架上4處Z向面（建議采用左右前輪罩上加強板上型面）作為工裝在車身上的Z向定位面，控制工裝在車身上的Z向位置，以左、右翼子板的主定位孔作為工裝在車身上的主、副定位孔，控制工裝在車身上的X/Y向位置，將工裝定位在車身上。

（3）如圖3所示，前端模塊工裝主要包含：車身定位固定單元（見圖4）、前端模塊定位固定單元（見圖5）及必要的輔助功能單元等。其中車身定位固定單元作為工裝主體部分，前端模塊定位固定單元通過導軌及氣缸與車身定位固定單元相連接，其相對主體部分可在X向滑動。

（4）如圖4所示，車身定位固定單元，兩個定位銷與圖2中的左、右翼子板主定位孔配合，該兩處定位銷通過Y向居中機構安裝在車身定位固定單元上，4處Z向定位塊與圖2中車身Z向面匹配，再通過夾緊機構夾緊Z向面，將工裝精確定位安裝在車身上。

1-Z向定位塊;2-Z向定位塊;3-Z向定位塊;4-Z向定位塊;5-定位銷;6-定位銷;7-Y向居中機構;8、9-X向?qū)к壊?/p>

圖4 車身定位固定單元簡易圖

（5）如圖5所示，前端模塊定位固定單元，以三個定位銷同時插入第1）條所述B/C基準孔中，將前端模塊Z/Y向定位在工裝上;再以兩個定位銷同時插入第（1）條所述D基準孔中，將前端模塊上部X向定位在工裝上;之后用固定夾爪夾緊前端模塊，使前端模塊固定在工裝上。

2 具體實施方式

結合圖1-5及上述方案，對前端模塊通過工裝安裝定位步驟詳細說明如下：

（1）以吊具輔助人力將前端模塊工裝提起，移動至前端模塊料架處，將前端模塊定位固定單元上三處定位銷按對應位置插入前端模塊B/C基準孔中（沿著X向水平插入）;之后上部兩處定位銷通過自動機構伸出插入前端模塊對應的D基準孔中（沿Z向豎直插入），此時前端模塊精確定位在工裝上;再夾緊固定夾爪等結構，將前端模塊與工裝固定在一起不再晃動。

（2）操作吊具吊起工裝及前端模塊，移動至車身處，將工裝上Z向定位塊與車身Z向定位面貼合至車身上，同時將工裝上兩處定位銷插入左、右翼子板主定位孔中（沿Z向豎直插入），此過程中兩處定位銷有Y向居中機構相連，確保工裝能夠居中定位在車身上，之后夾緊工裝與車身Z向支撐面處夾爪，將工裝固定在車身上。

（3）此時通過前端模塊工裝，將前端模塊與車身關聯(lián)起來，前端模塊相對車身在Z向精確定位，Y向居中在車身上。

（4）開啟氣缸機構，使工裝上前端模塊定位固定單元的導軌沿著車身定位固定單元的導軌槽移動，帶動前端模塊沿著-X方向同時移動，直至前端模塊第一裝配基準A與車身前縱梁安裝面貼合，此時前端模塊X向位置相對車身確定。

（5）打緊前端模塊上所有固定螺栓，此時前端模塊被精確定位安裝在車身上。

（6）退出前端模塊上D基準處工裝定位銷，打開前端模塊上所有固定夾爪機構，關閉氣缸，將工裝上活動單元沿著導軌+X方向緩慢退出前端模塊;松開工裝與車身夾緊機構，吊具緩慢吊起前端模塊工裝，準備下一臺車裝配。

3 結束語

一種裝配定位前端模塊的方法和工裝實質(zhì)是，前端模塊定位到工裝上，工裝夾緊前端模塊，然后工裝定位夾緊到車身上，最終實現(xiàn)前端模塊定位到車身上。通過工裝使得前端模塊和車身的匹配發(fā)生關聯(lián)，縮短尺寸鏈，更加高效地保證前端模塊在整車上的尺寸控制。

前端模塊采用工裝定位安裝，提升其在整車上的裝配精度、一致性，且方便操作。前端模塊在車身上的定位基準與翼子板定位孔相關聯(lián)，提升整車前臉處前大燈、翼子板、前保格柵等零件的匹配精度。

本文目的在于提供一種裝配定位前端模塊的方法和工裝，以實現(xiàn)前端模塊在車身上的精確安裝定位。對前端模塊的裝配及尺寸控制具有重要借鑒意義。本方法及工裝已在我司相關車型裝配中投入使用，效果非常理想。

參考文獻：

[1]陳聰.汽車前端模塊產(chǎn)品設計及開發(fā)[D].湖南：湖南大學，2018：21-22.

[2]丁志勇，劉倩倩，萬朝華，等.汽車前端模塊的設計[J].汽車零部件，2018（05）：29-32.

[3]劉陽，李瑞生，徐晶才.汽車前端模塊的優(yōu)化設計[J].汽車實用技術，2018（08）：74-76.

[4]吳華芝，李杰，王浩，等.汽車前大燈周圈尺寸匹配結構研究[J].時代汽車，2018（02）：90-91.

[5]吳冠群，劉東，楊化偉.汽車設計階段前大燈匹配的公差分析[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程，2013，51（2）：44.

[6]王小海，張少雄，王志丹，等.汽車前臉感知尺寸工程控制方案與運用[J].機電工程技術，2019，48（3）：30.

[7]裴博.汽車發(fā)動機艙蓋與翼子板匹配的探究[A].河南省汽車工程學會，第十五屆河南省汽車工程科技學術研討會論文集，河南省汽車工程學會[C].2018：149-150.