車橋轉角工藝測量方法及輔具優化

趙春強，秦樂，張貝，閆金

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車橋轉角工藝測量方法及輔具優化

趙春強，秦樂，張貝，閆金

（陜西漢德車橋有限公司，陜西 寶雞 722408）

汽車轉向系統作為整車運行的一項重要參數，對轉向橋轉角要求較為嚴格；目前工藝測量方法以固定工藝輔具保證，無通用性，種類繁多，若整橋設計轉角更改，需更改相應工藝輔具進行調整。文章針對此問題對工裝結構、工藝測量方法進行優化，實現通用化。

轉角；工裝設計；通用性；定位精度

引言

我公司作為全國最大車橋生產企業，目前年產60余萬根車橋，其中轉向橋占比約25%；裝配轉向橋過程中需根據轉角大小使用專用工藝輔具進行保證，無通用性，種類繁多，制造成本高，且該工藝測量方法僅通過工藝輔具保證參數，無法實現調整、檢測等功能，為解決此問題，同時降低制造成本，我們對原有工藝測量方法及輔具進行優化，實現通用性，同時降低設備制造成本。

1 現狀問題調查、分析

目前我單位所使用轉角調整輔具均為剛性整體結構，結構較重(工裝總重約7kg/件)，僅通過導向軸實現水平X方向運動（圖1），現場無法針對高度距離H、調整角度A進行調整、測量，現測量方法僅為“固定測量法”，即僅保證參數A角度要求，但無法檢測調整角度數值。

圖1

總成檢測時，同樣無法對具體參數進行準確測量，僅通過目前測量方法判斷是否符合要求；同時因工藝輔具定位限制，對橋型外形參數要求較為嚴格，需根據外形配做工藝輔具，涉及輔具種類較多、制造成本較高。

因此，根據前期使用狀況調研、分析，總結出目前檢測方法缺陷及不足：

（1）輔具整體重量過大，作業勞動強度大；

（2）固定底座3無通用性，工裝高度H無法調整，橋型更改時需根據輔具檢測定位尺寸重新配做；

（3）件1、件2焊接成型，只針對角度(90-A)進行調整、檢測，存在唯一性；

（4）工裝種類較多，制作成本較高。

2 工藝輔具設計方案及原理介紹

2.1 工藝輔具目標及原理

結合前期分析問題，我們進行針對性分析，確定此次改進目標為“輕量化、通用化、可視化”，并將原有工藝方法由“固定測量法”更改為“數值檢測法”。

通過分析原工裝（圖1）設計原理，以板簧平面作為定位平面基準，配做固定底座3實現檢測基準軸向水平，并通過件2與件1固定連接，形成工藝參數基準塊從而進行工藝參數調整、檢測。

結合原工裝設計原理及本次改進目標，確定本次改進方法：

（1）對原有固定底座進行優化，將原有兩端固定位置安裝定位銷改進為一端固定，一端在不同孔距范圍內水平調整，從而實現全范圍距離下使用。

（2）對底座高度優化，將原有固定孔位置改進為螺桿、螺母調整，實現高度范圍內調整。

（3）對導向銷優化，將原有圓柱結構改進為幅板結構，并通過輔具保證水平基準。

（4）使用空心角度板為測量基準，通過標桿實現全工藝參數范圍內的調整、數值檢測。

（5）優化材料，將整體材料更改為合金鋁，實現整體重量的降低。

2.2 工藝輔具設計方案

圖2

工裝整體設計以空心角度板為基礎，以車橋板簧孔定位確定基準水平線，通過標桿實現不同轉角的調整及檢測（如圖2）。

2.2.1設計結構簡介

（1）工裝以件9定位底座作為基座，通過配做件7、件8同板簧孔配合，其中件7與定位底座固定，件8通過螺母實現在底板距離L范圍內調整，從而間接實現板簧孔距兼容性并確定測量零線基準。

（2）高度范圍內，通過調整螺桿6、六角頭螺母5及滑動板4，實現高度距離H范圍內調整。

（3）角度調整范圍內，以角度板11為測量基準，通過轉動芯軸1實現不同角度范圍內的調整，并通過蝶型螺母2實現具體角度值的固定，從而實現批量固定角度調整、檢測。

2.2.2工裝設計要點

（1）角度零線基準無誤差、定位精確

1）設計中通過定位銷與板簧孔配合，利用兩孔直線，實現基準線，同時為了消除螺紋與孔配合間隙，對螺紋進行削邊處理，并于底座調整孔配合，減小定位誤差。

2）在H范圍內調整，同樣對調整螺柱進行削邊處理，并與滑動板孔距配合，同時滑動板與支撐板通過精密間隙配合，整體實現調整，保證測量零線基準定位準確。

（2）調整范圍廣，適用性強

1）設計過程中通過調整定位銷間距實現全系列板簧距兼容，并通過調整螺桿實現全系列產品兼容。

2）通過角度尺、標桿、轉動芯軸及蝶型螺母夾緊實現不同角度范圍的調整，從而實現全范圍轉角的調整、檢測。

3 工藝測量方法優化及驗證

此次改進完成后，我們對原有工藝檢測方法進行優化，將原有使用固定工藝輔具調整、檢測改進為輔具數值化調整、測量；同時解決了目前總成工藝參數檢測時無法對數值參數進行檢測的問題。

為驗證工藝參數一致性及測量穩定性，我們通過連續檢測24件產品進行參數對比、確認，具體如表1：

表1

備注：實驗時保證同一橋型，通過原固定測量法對產品參數進行調整，同時使用數值檢測法進行復檢，均符合工藝參數要求。

4 應用驗證

工裝設計完成后，在現場進行驗證，均滿足設計要求，工裝設計兼容性高、重量輕，受到操作人員的一致好評，且此方案可推廣至全系列轉向橋，為公司后續此類工裝設計提供寶貴經驗。

5 小結

通過對轉角工裝的設計，我們團隊通過問題收集、分析，確定改進目標等，并針對改進從設計角度出發，制定改進思路、方案驗證、現場應用，對過程中的問題及時改進、優化，確保最終產品質量最優、效果最佳，為現場問題處理及善于發現問題積累了寶貴經驗。

[1] 王文斌.機械設計手冊[M].北京:機械工業出版社,2004.

[2] 王先逵.機械加工工藝手冊[M].北京:機械工業出版社,2006.

Measuring Method of Vehicle-Bridge Rotation Angle and Optimizing of Auxiliaries

Zhao Chunqiang, Qin Le, Zhang Bei, Yan Jin

( Shaanxi Hande Axle Co., Ltd., Shaanxi Baoji 722408 )

As an important parameter of vehicle operation, the steering system of automobile requires more stringent turning angle of steering axle. At present, the process measurement method is guaranteed by fixed process aids, which is not universal and has many kinds. If the turning angle of the whole bridge is changed, the corresponding process aids need to be changed to adjust. Aiming at this problem, the structure of tooling and process measurement methods are optimized to achieve generalization.

Rotation angle; Tool design; Universality; Positioning accuracy

A

1671-7988(2019)03-198-03

U466

A

1671-7988(2019)03-198-03

U466

趙春強，(1978.3-)，男，中級工程師，就職于陜西漢德車橋有限公司。重點負責新工藝、新方法的改進與應用，過程質量改進、測量系統分析，售后質量問題攻關、改進等。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.03.066