董學(xué)羽　鐘第軍　聶嘉

摘 要：本文通過對(duì)產(chǎn)銷量大的低配車型頂蓋合拼的工藝優(yōu)化，對(duì)前橫梁、中橫梁和后橫梁的上件工藝方案及其定位夾具優(yōu)化，開發(fā)新一代中橫梁、后橫梁的定位夾具，將中橫梁、前橫梁等零件的定位方法模塊化，形成一種整體解決方案，具有較高的應(yīng)用推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：頂蓋合拼工藝 前橫梁 中橫梁 后橫梁 定位夾具

1 引言

白車身（如圖1）所示通常是下車體總成，側(cè)圍總成，頂蓋橫梁總成，下安裝板總成以及尾端板總成等組成，白車身零件裝配流程圖（如圖2）所示。在SGMW，就市場(chǎng)銷量而言，同一車型中非天窗的銷量占比較大，本文重點(diǎn)研究頂蓋橫梁的定位方法，根據(jù)以往產(chǎn)線及裝備開發(fā)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，利用總拼定位及裝備技術(shù)，總結(jié)出一套適應(yīng)于不同車型的解決方案。

在頂蓋與側(cè)圍合拼的形成白車身的工藝方案中，頂蓋橫梁的上件定位焊接的工藝方案大致如下，頂蓋橫梁與白車身組拼分解至側(cè)圍預(yù)裝、頂蓋分拼實(shí)現(xiàn)整體橫梁與車身的焊裝工藝，該形式主要是針對(duì)存在多根橫梁的頂蓋總成（如圖3）結(jié)構(gòu)形式的工藝方案，前、后橫梁在預(yù)裝工位實(shí)施與左右側(cè)圍的預(yù)裝后進(jìn)行定位焊，而除前后橫梁外，中橫梁在頂蓋分拼臺(tái)實(shí)施定位焊后，頂蓋外板放在橫梁及工裝夾具上實(shí)施分拼的定位，通過電阻點(diǎn)焊連接，頂蓋總成從分拼線轉(zhuǎn)運(yùn)至主線與車身骨架合拼形成白車身制造工藝，該方案存在問題如下：

（1）需要設(shè)立頂蓋分拼線，每個(gè)車型均需要設(shè)置此工裝夾具定位，需占用專用場(chǎng)地，制造成本高，不利于新車型快速導(dǎo)入;（2）不同車型生產(chǎn)要求頂蓋分拼臺(tái)夾具切換，需設(shè)置頂蓋轉(zhuǎn)運(yùn)等一系列必要非增值的工藝作業(yè);（3）不同車型的橫梁結(jié)構(gòu)差異較大，頂蓋分拼臺(tái)的柔性設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)存在很大難度。

綜上所述，本文提出一種基于抓手式總拼技術(shù)，取消頂蓋分拼工藝，用以降低新車型投入的制造成本及縮短導(dǎo)入周期，優(yōu)化車間物流場(chǎng)地，解決不同車型均能在同一生產(chǎn)線上共線生產(chǎn)的柔性制造而受頂蓋上件定位的因素制約。

2 新工藝方案

在預(yù)裝工藝基礎(chǔ)上，將頂蓋中間橫梁（1至2根）與側(cè)圍總成集成預(yù)裝;同時(shí)，在頂蓋外板上線合拼前序工位將剩余頂蓋中間橫梁的上件定位焊，開發(fā)頂蓋中間橫梁定位夾具裝置并將其集成在抓手總拼的側(cè)部抓手（如圖5）上集約化使用，最后將頂蓋外板在主線上件定位焊，實(shí)現(xiàn)在總拼工位進(jìn)行定位焊接，取消頂蓋分拼線的工藝方案優(yōu)化。其工藝流程圖如圖4所示。

3 模塊化定位的工作方法

非天窗頂蓋總成一般由前、后橫梁及若干中橫梁組成，而前橫梁與中橫梁的結(jié)構(gòu)相似，因此針對(duì)前橫梁、中橫梁開發(fā)了一種模塊化的定位夾具滿足兩種橫梁的定位，同時(shí)，開發(fā)一種模塊化的后橫梁定位夾具可滿足不同結(jié)構(gòu)的后橫梁定位，因其模塊化設(shè)計(jì)的方案比較能兼容各種車型的零件定位，具有較高的應(yīng)用推廣價(jià)值，具體工作原理如下。

3.1 模塊化中橫梁定位工作方法

中橫梁的定位夾具，采用兩級(jí)的機(jī)構(gòu)，一個(gè)是翻轉(zhuǎn)進(jìn)銷定位機(jī)構(gòu)，一個(gè)是零件夾緊機(jī)構(gòu)，當(dāng)夾具是工作狀態(tài)的時(shí)候（如圖6.a），夾具夾緊后，結(jié)構(gòu)較為緊湊，有足夠的空間給焊鉗進(jìn)行焊接。當(dāng)該工位所有的焊接完成之后，其工作運(yùn)動(dòng)順序如下：

第一：中橫梁的二級(jí)氣缸收縮，壓頭打開（如圖6.b），這完成后需要一個(gè)旋轉(zhuǎn)的動(dòng)作，即定位銷可無干涉從橫梁定位孔這邊出來（如圖6.c）。

第二：一級(jí)氣缸收縮，整套原先夾緊前橫梁零件的夾具旋轉(zhuǎn)出來（如圖6.d），將夾緊夾具從前橫梁夾具脫離出來，這樣夾具和中橫梁無干涉，其原理是利用旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)線速度方向是圓周運(yùn)動(dòng)切向，以此來做定位銷入孔及脫離零件。

第三：該夾具無干涉之后跟著側(cè)部抓手往車外滑移出去，留下足夠的掃掠空間。保證留下足夠的安全空間，使得白車身和工裝夾具抓手都無干涉，白車身總成就可以開往下一個(gè)工位。前橫梁夾具和下安裝板夾具的應(yīng)用原理與此也一樣。

本夾具是一種典型橫梁定位夾具結(jié)構(gòu)，可適用于頂蓋前橫梁、中橫梁、下安裝板等一系列零件的定位，同時(shí)可以將多套夾具集成在一個(gè)側(cè)部定位抓手總成上，滿足了車型零件的定位需求，且減少了頂蓋分拼線、專用夾具的開發(fā)及制造成本。

3.2 模塊化后橫梁定位工作方法

因需滿足不同車型柔性定位及上件工藝，實(shí)現(xiàn)燃油車、新能源車以及跨平臺(tái)車型共線柔性生產(chǎn)，而不同車型的頂蓋后橫梁存在較大差異，針對(duì)后橫梁的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)差異及抓手總拼的裝備及輸送定位特點(diǎn)，對(duì)原后橫梁的定位方法進(jìn)行優(yōu)化，開發(fā)一種適應(yīng)于不同車型結(jié)構(gòu)的后橫梁定位裝置，并且將此夾具集成在抓手總拼的后部定位抓手上，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了新工藝方案應(yīng)用推廣性及柔性。

在車身抓手總拼工位，某種頂蓋后橫梁的零件結(jié)構(gòu)形式及其定位夾具如下（如圖8）;輸送方向與定位方向都是豎直方向且相同（如圖9）。該橫梁結(jié)構(gòu)后翻邊上翹，定位機(jī)構(gòu)夾頭打開后產(chǎn)品結(jié)構(gòu)直接與之避讓;本公司某款車型存在另一種后橫梁翻邊上翹的結(jié)構(gòu)形式，但上述的后橫梁翻邊朝向發(fā)生變化（如圖10）或夾具進(jìn)出輸送方向?yàn)樗椒较驎r(shí)則不能滿足要求。為確保柔性生產(chǎn)制造策略，解決夾具輸送進(jìn)出方向與定位方向垂直而避讓車身的問題，開發(fā)一套新的后橫梁定位裝置，此裝置結(jié)構(gòu)形式如下。

新型頂蓋后橫梁定位裝置工作方法介紹：

（1）夾具（如圖11）打開時(shí)，上部夾頭完全處于零件上方，下部夾頭處于零件下方

（2）輸送時(shí)，裝置從左至右接近零件，到位后氣缸伸出定位銷進(jìn)入定位孔，兩端夾頭同時(shí)夾緊。

最終無論后橫梁的翻邊朝向變化、或是輸送方向變化，此種裝置都可以滿足定位要求，且自身具備大打開角度，完全可以替代第一代后橫梁定位夾具形式。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過對(duì)產(chǎn)銷量大的低配車型，頂蓋合拼的工藝優(yōu)化，針對(duì)性開發(fā)新一代中橫梁、后橫梁的定位夾具，并將定位方法模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化，形成在側(cè)部抓手上的整體集成解決方案，已達(dá)到如下效果。

（1）開發(fā)新一代模塊化橫梁定位夾具及其工作方法，減少多套專用夾具開發(fā)，以新型標(biāo)準(zhǔn)化夾具解決多種零件定位問題，同時(shí)，新一代夾具集成在一套抓手上，避免專用抓手開發(fā)，同時(shí)對(duì)頂蓋后橫梁定位裝置的優(yōu)化，提高后橫梁定位裝置的兼容性。（2）優(yōu)化工藝，取消頂蓋分拼線，實(shí)現(xiàn)燃油車、新能源車以及跨平臺(tái)車型可以共線柔性生產(chǎn)的新工藝方案、使用效果得到驗(yàn)證，降低新車型導(dǎo)入的制造成本投入、縮短導(dǎo)入調(diào)試周期，提高車間的有效物流場(chǎng)地。（3）通過上述的新工藝方案，在車身總拼工位增加橫梁預(yù)裝使其合拼骨架剛度提高，為車身合拼精度提升促進(jìn)作用。

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