重型载货车孔位尺寸偏差常见问题分析

黄晓亮　张博

摘 要：本文针对重型载货汽车纵梁生产过程中，孔位偏差原因的分类分析。期望能帮助读者对纵梁孔位偏差有一个全面的认识并有所裨益。

关键词：纵梁制孔；冲孔定位

1、前言

重型载货汽车车架总成纵梁上孔位分布较多，底盘件通过纵梁孔与整车定位装配，其孔位孔距精度影响着整车底盘各个总成的装配相对精度。

目前，各大重型载货汽车生产厂家加工汽车纵梁的主要方式为数控设备冲孔后压型。在此过程中，纵梁孔位偏移引起的质量问题占比达37%。孔位偏差易引起产品报废、后道工序无法装配等问题。因此全面分析纵梁孔位偏差原因，对提升纵梁质量很有意义。

2、纵梁加工流程、数控冲孔设备介绍

2.1加工流程介绍

车架纵梁截面为U型，常见的加工方式为：平板数控冲在平板料上冲裁腹面和翼面所需孔位后，再使用压力机将平板料压型为U型；

2.2数控冲孔设备介绍

我公司使用的平板冲孔设备主要由上料机构、主机身、下料机构，组成，主机身控制产品Y方向精度，上下料机构控制产品X方向精度。

数控平板冲上料装置通过电磁铁起吊板料至输送滚轮区，前后2组对中定位动作将板料Y方向定位，前夹钳夹紧板料尾端通过前端光电感应x方向定位。辅助夹钳夹紧板料腹面，对中定位松开。板料在前夹钳的带动下向运动，进入主机头区域冲孔。由于辅助夹钳行程有限，辅助夹钳随板料沿x轴前进至主机头处就需要停下来向后换一次。板料运行至尾端时后夹钳与后辅助夹钳夹紧，前夹钳与前辅助夹钳松开。整张板料冲孔完毕后，下料装置通过电磁铁起吊板料至存放区。

2.2.1数控平板冲设备的主要参数：

（1）最大拉身强度：550-610Mpa

屈服强度：345Mpa

最大重量：500kg

（2）矩形平板纵梁外形范围：

长度：4000-12000mm

宽度：300-550mm

厚度：4-10mm

Y向不平度：0.5mm；X向不平度：4mm

最边孔的边缘距板梁的长边最小距离：10mm

（3）设备加工精度

冲出孔的相对位置精度：X：≤±0.15/400mm

X：≤±0.30/3000mm

X：≤±0.50/12000mm

Y：≤±0.20/600mm

3、纵梁孔位偏移案例与分析

3.1Y方向尺寸偏差

3.1.1平板料镰刀弯引起的Y方向偏差

情景一描述：平板冲加工时，腹面孔距下料边尺寸偏差+5、0、-4、-2、-3、-2、-4、0

问题分析：左右卡紧板料采用对中定位，相比单侧料边定位可以降低因板料镰刀弯产生的冲孔y方向偏移。但板料镰刀弯过大时，对中定位夹紧后实际板料中线出现较大偏斜。腹面冲孔的孔距下料边尺寸即y方向尺寸出现如上偏移，下道工序将平板料压型成U型，也会影响到翼面宽度尺寸。

解决措施：

1.确定满足产品成型翼面尺寸要求的镰刀弯尺寸公差，加强坯料管控，避免镰刀弯对冲孔工序的影响；

2.压型后，尺寸会发生波动，对已加工问题件可在压型后视尺寸偏差情况处理；

3.1.2对中定位失效引起的Y方向偏差

情景二描述：平板冲加工时，腹面孔Y方向偏差3—19mm，孔位呈斜上；

问题分析：

上料装置将板料落在滚轮上后，数控平板冲对中定位4个定位块中一个定位块出现不动作或动作不到位，致使平板料加工中线偏斜导致板料呈斜型。冲孔出现y方向尺寸规律的逐步增大或减小。

解决措施：

1.定期检查定位块是否松动；

2.气缸是否正常正常；

3.建立班前相关机构点检内容进行班前确认；

3.2 X方向尺寸偏差

3.2.1板料前端碰撞冲头引起的X方向尺寸偏差

情景三描述：平板冲加工纵梁，X912.5至尾端，X尺寸偏差2.5；

问题分析：

平板料在夹钳的带动下向前运行进入主机身时，因平板料前端翘曲可能出现板料前端撞在压料板及上图撞击在冲头上（冲头超出压料板）。撞击之后，辅助夹钳和夹钳松动整个板料向前移动量减少，相当于出现从装击点之后x轴负偏移。多次撞击后就会出现整张板料上的孔位x轴方向负偏差越来越大。

解决措施：

1.检查冲头安装高度是否符合要求（不能超出压料板）；

2.规范来料翘曲度；

3.2.2辅助夹钳防脱垫松动引起的X方向尺寸偏差

情景四描述：平板2加工该件纵梁尾端向前1800范围内所有孔X方向偏移2-3mm；

问题分析：1.当板料运行至前端夹钳松开，后夹钳夹住尾端。在板料后端出现翘曲，主机冲头冲孔后，冲头未完全离开板料，后夹钳已经动作带动板料向前运动，就会出现板料撞击到冲头。从而可能出现板料x方向负偏移，之后孔位x方向负偏移。

2.情景四中板料1800至尾端范围内的孔位x方向尺寸偏移。因辅助夹钳第一次夹紧固定值为1850处，问题恰出现在辅助夹钳换位置，造成原因为夹钳处防脱垫松动，夹持行进过程中存在晃量。

解决措施：

1.确定满足设备要求的翘曲度公差，加强坯料管控，避免型材问题对冲孔工序的影响；

2.班前对夹钳防脱垫进行点检、紧固，确保无松动；

3.已加工件视孔位偏移数量，偏移孔数较少的情况下可以采取堵焊孔位后重新补冲孔；偏移孔数较多时做报废处理。

3.3局部点孔位偏差

情景五描述：左梁平板沖加工过程中2450处孔X方向偏移-2mm；

问题分析：

冲孔过程中，板料是随着夹钳在丝杠带动下向前运动。丝杠长期磨损的坏点或杂物的干扰会在局部点产生跳动，从而影响局部点冲孔的精度。

解决措施：

1.对丝杠精度进行周期性确认；

2.已加工的问题工件，堵焊局部点出现偏差的孔，重新补冲孔位。

3.4压型后孔位尺寸偏差

情景六描述：平板料压型后纵梁尾端前端孔位距下翼面偏差-2

问题分析：压力机通过纵梁上已冲的定位孔，对板料定位后压型为U型。因板料镰刀弯、及板料厚度偏差等造成模具与板料接触面积减小，板料左右摩擦力不相等，压型过程板料出现滑动，成型后孔距边易出现偏差。

解决措施：

1.确定满足产品成型翼面尺寸要求的镰刀弯尺寸公差，加强坯料管控，避免镰刀弯对压型工序的影响；

2.已加工件视偏差孔位装配部件的精度要求，判定是否可用。

4.总结

实际生产过程中，不同工艺模式、不同设备，都会存在不同的引起孔位偏差的因素，本文着重通过对板料翘曲和冲孔设备定位卡紧进行分析，根据偏移部位及偏移量给出问题的解决方向。以期对纵梁生产加工提供现实可靠的参考。

（作者单位：陕西重型汽车有限公司）