重型載貨車孔位尺寸偏差常見問題分析

黃曉亮　張博

摘 要：本文針對重型載貨汽車縱梁生產過程中，孔位偏差原因的分類分析。期望能幫助讀者對縱梁孔位偏差有一個全面的認識并有所裨益。

關鍵詞：縱梁制孔；沖孔定位

1、前言

重型載貨汽車車架總成縱梁上孔位分布較多，底盤件通過縱梁孔與整車定位裝配，其孔位孔距精度影響著整車底盤各個總成的裝配相對精度。

目前，各大重型載貨汽車生產廠家加工汽車縱梁的主要方式為數控設備沖孔后壓型。在此過程中，縱梁孔位偏移引起的質量問題占比達37%。孔位偏差易引起產品報廢、后道工序無法裝配等問題。因此全面分析縱梁孔位偏差原因，對提升縱梁質量很有意義。

2、縱梁加工流程、數控沖孔設備介紹

2.1加工流程介紹

車架縱梁截面為U型，常見的加工方式為：平板數控沖在平板料上沖裁腹面和翼面所需孔位后，再使用壓力機將平板料壓型為U型；

2.2數控沖孔設備介紹

我公司使用的平板沖孔設備主要由上料機構、主機身、下料機構，組成，主機身控制產品Y方向精度，上下料機構控制產品X方向精度。

數控平板沖上料裝置通過電磁鐵起吊板料至輸送滾輪區，前后2組對中定位動作將板料Y方向定位，前夾鉗夾緊板料尾端通過前端光電感應x方向定位。輔助夾鉗夾緊板料腹面，對中定位松開。板料在前夾鉗的帶動下向運動，進入主機頭區域沖孔。由于輔助夾鉗行程有限，輔助夾鉗隨板料沿x軸前進至主機頭處就需要停下來向后換一次。板料運行至尾端時后夾鉗與后輔助夾鉗夾緊，前夾鉗與前輔助夾鉗松開。整張板料沖孔完畢后，下料裝置通過電磁鐵起吊板料至存放區。

2.2.1數控平板沖設備的主要參數：

（1）最大拉身強度：550-610Mpa

屈服強度：345Mpa

最大重量：500kg

（2）矩形平板縱梁外形范圍：

長度：4000-12000mm

寬度：300-550mm

厚度：4-10mm

Y向不平度：0.5mm；X向不平度：4mm

最邊孔的邊緣距板梁的長邊最小距離：10mm

（3）設備加工精度

沖出孔的相對位置精度：X：≤±0.15/400mm

X：≤±0.30/3000mm

X：≤±0.50/12000mm

Y：≤±0.20/600mm

3、縱梁孔位偏移案例與分析

3.1Y方向尺寸偏差

3.1.1平板料鐮刀彎引起的Y方向偏差

情景一描述：平板沖加工時，腹面孔距下料邊尺寸偏差+5、0、-4、-2、-3、-2、-4、0

問題分析：左右卡緊板料采用對中定位，相比單側料邊定位可以降低因板料鐮刀彎產生的沖孔y方向偏移。但板料鐮刀彎過大時，對中定位夾緊后實際板料中線出現較大偏斜。腹面沖孔的孔距下料邊尺寸即y方向尺寸出現如上偏移，下道工序將平板料壓型成U型，也會影響到翼面寬度尺寸。

解決措施：

1.確定滿足產品成型翼面尺寸要求的鐮刀彎尺寸公差，加強坯料管控，避免鐮刀彎對沖孔工序的影響；

2.壓型后，尺寸會發生波動，對已加工問題件可在壓型后視尺寸偏差情況處理；

3.1.2對中定位失效引起的Y方向偏差

情景二描述：平板沖加工時，腹面孔Y方向偏差3—19mm，孔位呈斜上；

問題分析：

上料裝置將板料落在滾輪上后，數控平板沖對中定位4個定位塊中一個定位塊出現不動作或動作不到位，致使平板料加工中線偏斜導致板料呈斜型。沖孔出現y方向尺寸規律的逐步增大或減小。

解決措施：

1.定期檢查定位塊是否松動；

2.氣缸是否正常正常；

3.建立班前相關機構點檢內容進行班前確認；

3.2 X方向尺寸偏差

3.2.1板料前端碰撞沖頭引起的X方向尺寸偏差

情景三描述：平板沖加工縱梁，X912.5至尾端，X尺寸偏差2.5；

問題分析：

平板料在夾鉗的帶動下向前運行進入主機身時，因平板料前端翹曲可能出現板料前端撞在壓料板及上圖撞擊在沖頭上（沖頭超出壓料板）。撞擊之后，輔助夾鉗和夾鉗松動整個板料向前移動量減少，相當于出現從裝擊點之后x軸負偏移。多次撞擊后就會出現整張板料上的孔位x軸方向負偏差越來越大。

解決措施：

1.檢查沖頭安裝高度是否符合要求（不能超出壓料板）；

2.規范來料翹曲度；

3.2.2輔助夾鉗防脫墊松動引起的X方向尺寸偏差

情景四描述：平板2加工該件縱梁尾端向前1800范圍內所有孔X方向偏移2-3mm；

問題分析：1.當板料運行至前端夾鉗松開，后夾鉗夾住尾端。在板料后端出現翹曲，主機沖頭沖孔后，沖頭未完全離開板料，后夾鉗已經動作帶動板料向前運動，就會出現板料撞擊到沖頭。從而可能出現板料x方向負偏移，之后孔位x方向負偏移。

2.情景四中板料1800至尾端范圍內的孔位x方向尺寸偏移。因輔助夾鉗第一次夾緊固定值為1850處，問題恰出現在輔助夾鉗換位置，造成原因為夾鉗處防脫墊松動，夾持行進過程中存在晃量。

解決措施：

1.確定滿足設備要求的翹曲度公差，加強坯料管控，避免型材問題對沖孔工序的影響；

2.班前對夾鉗防脫墊進行點檢、緊固，確保無松動；

3.已加工件視孔位偏移數量，偏移孔數較少的情況下可以采取堵焊孔位后重新補沖孔；偏移孔數較多時做報廢處理。

3.3局部點孔位偏差

情景五描述：左梁平板沖加工過程中2450處孔X方向偏移-2mm；

問題分析：

沖孔過程中，板料是隨著夾鉗在絲杠帶動下向前運動。絲杠長期磨損的壞點或雜物的干擾會在局部點產生跳動，從而影響局部點沖孔的精度。

解決措施：

1.對絲杠精度進行周期性確認；

2.已加工的問題工件，堵焊局部點出現偏差的孔，重新補沖孔位。

3.4壓型后孔位尺寸偏差

情景六描述：平板料壓型后縱梁尾端前端孔位距下翼面偏差-2

問題分析：壓力機通過縱梁上已沖的定位孔，對板料定位后壓型為U型。因板料鐮刀彎、及板料厚度偏差等造成模具與板料接觸面積減小，板料左右摩擦力不相等，壓型過程板料出現滑動，成型后孔距邊易出現偏差。

解決措施：

1.確定滿足產品成型翼面尺寸要求的鐮刀彎尺寸公差，加強坯料管控，避免鐮刀彎對壓型工序的影響；

2.已加工件視偏差孔位裝配部件的精度要求，判定是否可用。

4.總結

實際生產過程中，不同工藝模式、不同設備，都會存在不同的引起孔位偏差的因素，本文著重通過對板料翹曲和沖孔設備定位卡緊進行分析，根據偏移部位及偏移量給出問題的解決方向。以期對縱梁生產加工提供現實可靠的參考。

（作者單位：陜西重型汽車有限公司）