某重型汽車擋泥板支架總成通用工裝設(shè)計(jì)

張哲，劉晨光，朱曉康，孫博峰，宋磊，趙沖

（陜西萬方汽車零部件有限公司，陜西 西安 710200）

引言

某重卡擋泥板支架及部分翼子板支架為車身結(jié)構(gòu)重要組成部件，其結(jié)構(gòu)隨著整車設(shè)計(jì)的調(diào)整不斷優(yōu)化改型，尺寸外形不斷發(fā)生變化但整體結(jié)構(gòu)類似。此類部件為必要部件[1]，產(chǎn)品試制周期短，短時(shí)間內(nèi)裝車量較大。傳統(tǒng)加工方式為柔性工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品定位加工，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，產(chǎn)品一致性無法得到保證。因此亟需設(shè)計(jì)一套新工藝裝備來滿足產(chǎn)品加工，同時(shí)降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提升加工效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量及一致性。

圖1為某重型汽車翼子板支架總成，由底座、管子、電動(dòng)泵支架組成。本文針對(duì)該類產(chǎn)品底座的差異，設(shè)計(jì)了一套可更換式的定位板。為管子與底座落差的差別，采用移動(dòng)可調(diào)節(jié)式導(dǎo)軌加指針快速調(diào)節(jié)。為泵支架的不同種類采用孔加外形限位，配合移動(dòng)可調(diào)節(jié)式導(dǎo)軌加指針快速調(diào)節(jié)增強(qiáng)通用性，該裝備具有裝配精度高、效率高、操作方便、可實(shí)現(xiàn)多工序加工等優(yōu)點(diǎn)。

圖2為某翼子板支架總成產(chǎn)品傳統(tǒng)試制加工時(shí)采用的柔性工裝圖，柔性工作臺(tái)的搭建耗費(fèi)工時(shí)。因柔性工作臺(tái)長(zhǎng)期使用，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)件磨損進(jìn)而造成所加工產(chǎn)品的一致性差。

圖1 某車型翼子板支架總成

圖2 某翼子板支架總成試制工裝

1 產(chǎn)品特點(diǎn)

1.1 底座類型

經(jīng)分析，圖3為某重型汽車擋泥板及部分翼子板支架總成結(jié)構(gòu)類似但底板不同的主要結(jié)構(gòu)有六孔位鑄件（孔距75/100）、絞插類鑄件、兩孔類鑄件（孔距75）、拼焊鈑金件類（孔距75），其圖示如圖3：

圖3 某重型汽車某翼子板支架產(chǎn)品使用的部分底座

1.2 泵支架類型

經(jīng)分析，圖4為某重型汽車擋泥板及部分翼子板支架總成結(jié)構(gòu)類似但泵支架不同的主要結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)為安裝平面帶有安裝孔，另一側(cè)與管子采用焊接方式連接。

圖4 某重型汽車某翼子板支架產(chǎn)品使用的部分泵支架

2 方案設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)原理

2.1.1 底座固定板的設(shè)計(jì)

根據(jù)圖3設(shè)計(jì)了可更換式底座固定板，可根據(jù)不同類型的底座更換固定板，在加工不同類型的產(chǎn)品時(shí)根據(jù)需要更換底座固定板[2]，將產(chǎn)品的定位基準(zhǔn)固定。如圖5：

圖5 可更換底座固定板

2.1.2 泵支架固定座的設(shè)計(jì)

根據(jù)圖4設(shè)計(jì)了可供選擇的多孔位限位，配合移動(dòng)可調(diào)節(jié)式導(dǎo)軌加指針快速調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)快速定位。此方法根據(jù)泵支架的特征，采用一面兩銷的固定方式將泵支架固定。如圖6：

圖6 泵支架限位總成

2.1.3 整體設(shè)計(jì)方案

工裝整體可分為三大部分：

（1）底座固定支架總成：底座固定支架總成其作用在于固定可更換的底座固定板，并提供刻度尺，便于調(diào)節(jié)；

（2）管子固定支架總成：其作用在于固定管子，調(diào)節(jié)管子與底座落差，支撐泵支架定位總成；

（3）泵支架定位總成：其作用在于固定泵支架，調(diào)節(jié)泵支架與底座的相對(duì)尺寸。

3 工作原理

本文設(shè)計(jì)的擋泥板通用工裝是手輪配合刻度尺快速調(diào)節(jié)裝備。以底座限位的永久中刻線為基準(zhǔn)，可調(diào)節(jié)部分結(jié)構(gòu)帶有永久性標(biāo)尺線為導(dǎo)向。利用滑軌帶動(dòng)管子限位及泵支架限位總成的指針整體移動(dòng)的方式，調(diào)節(jié)底座安裝孔跟管子中心落差尺寸及其他外形尺寸。進(jìn)而達(dá)到圖紙要求的尺寸并用工裝自帶的夾緊裝置固定[3]。

圖7 通用工裝整體方案

根據(jù)圖7，其工作過程：①根據(jù)圖紙尺寸確定管子中心到底座安裝孔Z向尺寸，對(duì)照底（1）處座固定板外側(cè)的刻度尺，調(diào)節(jié)（1）處底座固定板的高度并緊固，同時(shí)用卡蘭將底座固定在底座固定板上；②根據(jù)圖紙尺寸確定管子中心到底座安裝孔Y向尺寸，對(duì)照（2）處導(dǎo)軌外側(cè)的刻度尺，用手輪調(diào)節(jié)（2）處管子定位總成的尺寸并固定；③用鋼板尺確定產(chǎn)品總長(zhǎng)X向尺寸，并壓緊塊卡固定管子；④根據(jù)圖紙用鋼板尺確定泵支架X向尺寸并固定泵支架固定座；⑤根據(jù)泵類型找對(duì)應(yīng)的定位孔并插入固定銷；產(chǎn)品固定完成。

此工藝裝備采用手輪加導(dǎo)軌調(diào)節(jié)，僅需一人即可完成所有部件的調(diào)節(jié)，并且在該工裝上即可完成各個(gè)工序的定位點(diǎn)焊，降低加工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

工裝示意圖如圖8：

圖8 工藝裝備示意圖

4 結(jié)論

通過該工藝裝備的設(shè)計(jì)，可滿足擋泥板及部分翼子板支架的新產(chǎn)品試制加工需求，且具備以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）在一個(gè)工藝裝備上實(shí)現(xiàn)了多種產(chǎn)品定位點(diǎn)固焊，減少新產(chǎn)品試制的生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，在提高加工效率的同時(shí)，有效降低生產(chǎn)制造成本。

（2）試制產(chǎn)品焊接質(zhì)量及產(chǎn)品一致性得到控制，為多樣化產(chǎn)品保證同樣的產(chǎn)品質(zhì)量。

（3）通用工裝降低了人員勞動(dòng)強(qiáng)度，操作方便快捷，使試制工裝規(guī)范化，便于管理。