车桥转角工艺测量方法及辅具优化

赵春强，秦乐，张贝，闫金



车桥转角工艺测量方法及辅具优化

赵春强，秦乐，张贝，闫金

（陕西汉德车桥有限公司，陕西 宝鸡 722408）

汽车转向系统作为整车运行的一项重要参数，对转向桥转角要求较为严格；目前工艺测量方法以固定工艺辅具保证，无通用性，种类繁多，若整桥设计转角更改，需更改相应工艺辅具进行调整。文章针对此问题对工装结构、工艺测量方法进行优化，实现通用化。

转角；工装设计；通用性；定位精度

引言

我公司作为全国最大车桥生产企业，目前年产60余万根车桥，其中转向桥占比约25%；装配转向桥过程中需根据转角大小使用专用工艺辅具进行保证，无通用性，种类繁多，制造成本高，且该工艺测量方法仅通过工艺辅具保证参数，无法实现调整、检测等功能，为解决此问题，同时降低制造成本，我们对原有工艺测量方法及辅具进行优化，实现通用性，同时降低设备制造成本。

1 现状问题调查、分析

目前我单位所使用转角调整辅具均为刚性整体结构，结构较重(工装总重约7kg/件)，仅通过导向轴实现水平X方向运动（图1），现场无法针对高度距离H、调整角度A进行调整、测量，现测量方法仅为“固定测量法”，即仅保证参数A角度要求，但无法检测调整角度数值。

图1

总成检测时，同样无法对具体参数进行准确测量，仅通过目前测量方法判断是否符合要求；同时因工艺辅具定位限制，对桥型外形参数要求较为严格，需根据外形配做工艺辅具，涉及辅具种类较多、制造成本较高。

因此，根据前期使用状况调研、分析，总结出目前检测方法缺陷及不足：

（1）辅具整体重量过大，作业劳动强度大；

（2）固定底座3无通用性，工装高度H无法调整，桥型更改时需根据辅具检测定位尺寸重新配做；

（3）件1、件2焊接成型，只针对角度(90-A)进行调整、检测，存在唯一性；

（4）工装种类较多，制作成本较高。

2 工艺辅具设计方案及原理介绍

2.1 工艺辅具目标及原理

结合前期分析问题，我们进行针对性分析，确定此次改进目标为“轻量化、通用化、可视化”，并将原有工艺方法由“固定测量法”更改为“数值检测法”。

通过分析原工装（图1）设计原理，以板簧平面作为定位平面基准，配做固定底座3实现检测基准轴向水平，并通过件2与件1固定连接，形成工艺参数基准块从而进行工艺参数调整、检测。

结合原工装设计原理及本次改进目标，确定本次改进方法：

（1）对原有固定底座进行优化，将原有两端固定位置安装定位销改进为一端固定，一端在不同孔距范围内水平调整，从而实现全范围距离下使用。

（2）对底座高度优化，将原有固定孔位置改进为螺杆、螺母调整，实现高度范围内调整。

（3）对导向销优化，将原有圆柱结构改进为幅板结构，并通过辅具保证水平基准。

（4）使用空心角度板为测量基准，通过标杆实现全工艺参数范围内的调整、数值检测。

（5）优化材料，将整体材料更改为合金铝，实现整体重量的降低。

2.2 工艺辅具设计方案

图2

工装整体设计以空心角度板为基础，以车桥板簧孔定位确定基准水平线，通过标杆实现不同转角的调整及检测（如图2）。

2.2.1设计结构简介

（1）工装以件9定位底座作为基座，通过配做件7、件8同板簧孔配合，其中件7与定位底座固定，件8通过螺母实现在底板距离L范围内调整，从而间接实现板簧孔距兼容性并确定测量零线基准。

（2）高度范围内，通过调整螺杆6、六角头螺母5及滑动板4，实现高度距离H范围内调整。

（3）角度调整范围内，以角度板11为测量基准，通过转动芯轴1实现不同角度范围内的调整，并通过蝶型螺母2实现具体角度值的固定，从而实现批量固定角度调整、检测。

2.2.2工装设计要点

（1）角度零线基准无误差、定位精确

1）设计中通过定位销与板簧孔配合，利用两孔直线，实现基准线，同时为了消除螺纹与孔配合间隙，对螺纹进行削边处理，并于底座调整孔配合，减小定位误差。

2）在H范围内调整，同样对调整螺柱进行削边处理，并与滑动板孔距配合，同时滑动板与支撑板通过精密间隙配合，整体实现调整，保证测量零线基准定位准确。

（2）调整范围广，适用性强

1）设计过程中通过调整定位销间距实现全系列板簧距兼容，并通过调整螺杆实现全系列产品兼容。

2）通过角度尺、标杆、转动芯轴及蝶型螺母夹紧实现不同角度范围的调整，从而实现全范围转角的调整、检测。

3 工艺测量方法优化及验证

此次改进完成后，我们对原有工艺检测方法进行优化，将原有使用固定工艺辅具调整、检测改进为辅具数值化调整、测量；同时解决了目前总成工艺参数检测时无法对数值参数进行检测的问题。

为验证工艺参数一致性及测量稳定性，我们通过连续检测24件产品进行参数对比、确认，具体如表1：

表1

备注：实验时保证同一桥型，通过原固定测量法对产品参数进行调整，同时使用数值检测法进行复检，均符合工艺参数要求。

4 应用验证

工装设计完成后，在现场进行验证，均满足设计要求，工装设计兼容性高、重量轻，受到操作人员的一致好评，且此方案可推广至全系列转向桥，为公司后续此类工装设计提供宝贵经验。

5 小结

通过对转角工装的设计，我们团队通过问题收集、分析，确定改进目标等，并针对改进从设计角度出发，制定改进思路、方案验证、现场应用，对过程中的问题及时改进、优化，确保最终产品质量最优、效果最佳，为现场问题处理及善于发现问题积累了宝贵经验。

[1] 王文斌.机械设计手册[M].北京:机械工业出版社,2004.

[2] 王先逵.机械加工工艺手册[M].北京:机械工业出版社,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

赵春强，(1978.3-)，男，中级工程师，就职于陕西汉德车桥有限公司。重点负责新工艺、新方法的改进与应用，过程质量改进、测量系统分析，售后质量问题攻关、改进等。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.03.066