装配过程分析论文

装配过程分析论文（精选7篇）

装配过程分析论文 篇1

1 静电产生的机理

1.1 静电产生的原理

通常在工作人员操作或者生产活动过程中, 材料之间的接触、分离或者相对运动都可以导致电荷的产生和积累。静电的产生可以从宏观和微观两个角度去描述, 宏观上, 物体的接触分离、摩擦、电磁感应等行为都会产生静电, 微观上讲, 核外电子的转移, 形成电子的不均匀分布, 使得两个不同的物体带上电荷, 进而产生静电。静电大致可以分为以下几种: (1) 粉尘静电; (2) 固体静电; (3) 蒸汽和气体静电; (4) 人体静电; (5) 液体静电。

1.2 静电的放电模型

静电释放的过程是一个随机过程, 放电结果也往往受到各种条件的制约, 结果不尽相同, 为了定量表征ESD (Electrostatic Discharge, 静电放电) 特性, 一般将ESD转化成模型表达方式, 但根据不同场合静电放电的主要特点, 可以大致概括为四种静电放电模型, 即人体模型 (HBM) 、机器模型 (MM) 、原件充电模型 (CDM) 、电场感应模型 (FIM) 。

1.3 静电防护的基本原则

ESD防护设计可分为单板防护设计、系统防护设计、加工环境设计和应用环境防护设计。静电防护的措施有多种, 但静电防护的最基本原则是抑制静电荷的产生和集聚, 在短时间内能够快速、安全、完全的消除已经产生的静电荷。通常情况下, 当静电荷集聚不可避免时, 可以采取工艺控制法、静电屏蔽法和复合中和法等三种方法将静电产生的危害控制在允许的范围内。工艺控制法的基本原则就是在生产过程中尽量避免静电荷的产生, 从工艺过程中的器具安装、选材、操作和管理流程全过程采取防护措施减少静电危害;静电屏蔽法即采取接地的屏蔽罩将敏感物体和其他物体分隔开, 根据隔离的形式又分为场内屏蔽和场外屏蔽;复合中和法一般通过静电消除器所释放的异性离子来中和带电体的电荷, 进而降低静电危害。

1.4 静电危害的特点

在电子工业领域, 全球每年因为静电造成的损失高达近百亿美元, 必须引起足够的重视, 静电的危害呈现出潜在性、隐蔽性、随机性和复杂性4 个特点, 静电对电子产品的破坏主要集中在使用寿命缩短、直接损坏、潜在的损坏和电磁干扰4 个方面, 往往比较重视电子器件的组装实验过程的静电防护, 忽视了器件在拆卸、维修过程中的防护, 这很容易对器件造成二次伤害。静电的防护贯穿于电子产品的全寿命周期中。表1是部分半导体器件的静电破坏阀电压值。

电子装配生产过程中静电的危害可以概括为以下五个阶段, 第一阶段:元器件制造, 静电危害部位主要包括切断、接线、检测、传递、运输几个环节;第二阶段:单板制造, 静电危害部位主要包括元器件检测、验收、分发、插装、焊接、清洗、检测、传递、包装、运输几个环节;第三阶段:单板调试, 静电危害部位主要包括测试、焊接、插装、传递、包装、运输几个环节;第四阶段:整体调试, 静电危害部位主要包括安装、测试、焊接、插装、传递、包装、运输几个环节;第五阶段:产品交付, 静电危害部位主要包括产品的验收、包装、运输、通电使用等几个环节。

2 静电的防护措施及具体做法

静电的产生、释放都具有不确定性, 相应静电的防治是一项高度综合的系统工程, 可以概括为三个基本要素, 即防止静电荷的聚集、建立安全的泄放通道、防静电措施有效性的控制。静电的防护工作主要体现在对人、机、料、法、环几个环节的管控。

2.1 材料和工艺的控制

材料根据不同的电阻率可以分为三种, 即:表面电阻率<105 Ω/m2的材料称为导电体;表面电阻率<105-1 012 Ω/m2的材料称为防静电材料;表面电阻率>1012Ω/m2的材料称为绝缘材料。在控制ESD材料选择方面, 重点关注静电绝缘材料的使用, 尽量少用或者不用绝缘材料, 地坪、工作台或者操作台使用ESD地板或ESD桌垫。同时建立规范的工艺流程, 制定ESD操作规范, 在产品周转、运输过程中采取防静电措施, 采用防静电电烙铁、镊子等防静电工具等。

2.2 人员和设备的防护

静电防护区的工作人员必须配备防静电腕带、ESD鞋、ESD桌椅、防静电服等防护装备, 对工作人员进行定期的ESD培训, 增强工作人员防静电意识, 必要时进行考核;为了有效提高产品的防静电能力, 设备可以通过接地释放静电电流, 或者采取静电屏蔽法, 隔离电磁干扰。即在设计阶段针对产品的电磁兼容性和静电防护, 进行有效的静电屏蔽设计, 将敏感器件或部件进行通过金属外壳进行屏蔽。

2.3 对EP A区域环境的管控

对EPA (Electrostatic Discharge Protected Area, 防静电工作区) 温湿度及洁净度的管控是静电防护的重要工作内容。材料表面电阻的大小很大程度上取决于环境湿度, 通常情况下, 湿度与表面电阻成反比, 提高湿度, 材料表面电阻率下降, 电荷泄放时间缩短, 相应起点成都降低。当相对湿度<30%时, 静电产生显著, 当相对湿度>65%时, 材料上积聚的电荷几乎可以完全泄放。在控制温湿度方面通常采用恒温恒湿调节器或者高湿度空气静电消除器, 需要注意的是, 高湿度环境本身增加运行成本而且过程产生静电, 在使用中有它本身的局限性, 应用时针对不同领域采取不同的方式。同时, 对EPA区域的粉尘应加以控制, 以提高静电防护水平。

3 静电防护案例简介

本电子装配区域单块防静电面积为千余平米, 提供稳定可靠接地, 且接地电阻<1 Ω, 接地效果良好。针对防静电地面的材料, 我们采用环氧防静电自流平地面, 该地面防静电寿命周期长, 且不受温湿度的影响, 可靠性高, 接地可靠;在主要入口处设有静电释放球, 进入该区域的人员首先通过静电释放球消除自身携带的静电荷。地坪、人员、操作设备接地安全可靠。

3.1 静电防护管理措施

静电防护区域 (EPA) 必须有严格的管理制度, 同时在进入静电防护区域应张贴EPA警告标示, 经典敏感原件、静电敏感工作区、静电敏感包装都应有明显的防护标记和标识, 对进入该区域的工作人员必须进行ESD专项培训, 进入该区域需按照要求穿好防静电工作服和防静电鞋, 只有佩带好腕带或者脚带并通过相关静电测试才能接触静电敏感元件或者打开防静电包装。静电服、鞋严禁穿出工作区域, 并按要求定时清洗。同时对进入EPA区域的物品也要严格把关, 比如塑料、纸质物品等不得带进该区域

静电防护区域的工作人员, 每日在操作前必须对工位的接地线、离子风机、工作台面、脚环或者手环等进行常规检查以确保防静电效果良好, 静电防护管理人员必须定期对接地设施、防静电服及鞋、腕带、EPA区域的地/台面等进行静电防护测试, 确保其在静电防护过程中可靠、有效。同时建立一套严格的ESD培训制度, 让员工从原理上、操作上明白静电的产生及防护, 引导员工养成良好的职业素养, 积极主动的参与到静电防护工作中来。

3.2 静电防护维护注意事项

首先, 静电防护区域工作台是该区域的核心部位, 它可以消除台面及腕带的静电, 如果安装一台适当大小的离子发生器, 则静电控制效果更优。其次, 静电的破坏在不经意间, 且不易发觉, 必须严格控制进入该区域的人员身份, 没有经过ESD培训的人员必须由专业人员带入。最后要杜绝工作人员的私人物品进入该区域, 特别是纸质或者塑料物件, 日常需要管理者加强对EPA区域工作人员的习惯培养和科学引导, 定期的培训和考核也是必不可少的, 只有硬件设施可靠有效, 工作人员严格按照规定执行, 才能为有效的静电防护打下坚实的基础。

4 结束语

电子产品从设计之初到最终形成产品, 每一个步骤都需要恰当的静电防护措施, 只有行之有效的防护措施, 才能克服静电对产品的危害, 提高产品成活率、延长使用寿命。然而, 静电又被形象的比喻为科学之鼠, 处处吞噬科学成果, 也充分说明静电危害的紧迫性和静电防护的必要性。但是静电防护又是一项复杂的系统工程, 并非一朝一夕可以完成, 可靠的硬件设施、齐全的静电防护设备、严格的防静电管理制度等每一个环节都必须足够重视, 多管齐下, 静电防护工作才能落到实处, 产品质量才能得到保障。

摘要：伴随着科技的发展, 电子产品集成度越来越高, 在电子原件的生产、集成过程中, 面临静电的威胁也日益严峻, 为了有效的避免静电对电子原件的损伤或损坏, 延长产品使用寿命, 提高成活率, 静电的有效防护是关键所在。通过对静电产生的原理、放电模型、静电防护原则、静电的危害以及防护措施进行一一介绍, 分析了电子装配过程防静电应采取的相关措施, 以及后续生产过程中静电防护区域的管理维护和注意事项。

关键词：ESD,EPA,防护,防静电

参考文献

[1]张宝铭, 林文获.静电防护技术手册[M].北京:电子工业出版社, 2000.

[2]刘尚合, 武占成.静电放电及危害防护[M].北京:北京邮电大学出版社, 2004.

[3]孙延林.电子工业静电防护指南[M].北京:电子工业出版社, 2007.

[4]宋坤.防静电技术在电子产品生产中的应用[J].电子工艺技术, 2011, 32 (3) :181-184.

[5]陈广文, 常天海.静电防护的有效方法接地设计[J].现代电子技术, 2005, 28 (4) :111-113.

[6]李秀峰, 邱扬, 丁高.静电放电及其防护设计[J].国外测量技术, 2006, 25 (2) :9-12.

[7]黄梓瑜, 霍传武.电子产品防静电系统工程设计探讨[J].电子工艺技术, 2005, 26 (2) :82-84.

虚拟装配过程中不确定性因素分析 篇2

为了在产品设计阶段就对产品装配性能进行评估与验证,近年来提出了基于数字样机的虚拟装配技术来解决装配性评估、优化和验证问题[1],即使用虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术,在虚拟现实环境中建立与实物样机相似的数字样机,设计人员可以进入到虚拟环境中,对虚拟产品进行装配,这样部件的可装配性、部件的可达性、部件分配空间的合理性、装配工具和装配工艺等信息均能进行评估,并能给出装配模拟过程中的相关数据,据此指导或改进产品设计、工装设计和装配工艺,同时辅助人员培训、产品沉浸展示等,达到评估实物样机的装配性目的。但是,目前以基于数字样机的虚拟装配技术研究中主要还存在下几个方面问题:

1)目前虚拟装配模型中的零件信息、装配关系仍以几何信息为主,在虚拟装配过程中是通过实时碰撞检测与响应来检查产品的可装配性,其实质是基于几何模型的虚拟装配。而产品装配/维修不仅与产品构形(即几何信息)有关,而且与产品质量、质心、转动惯量、摩擦系数和外力等物理属性密切相关[2];

2)基于几何模型的装配模拟方法得到的是一种理论可行的结果,没有考虑实际操作过程中动作和路径的不稳定性等因素,而这些因素会导致组件被刮擦、质心偏移和干涉等问题;

3)目前虚拟装配研究中对产品考虑较多,而实际装配时,除产品本身外,还与装配人员、装配工艺和装配环境密切相关;只有综合考虑这些因素的虚拟装配,才能反映实际操作过程中产品可装配性、装配工艺合理性、装配工具可达性和人机功效等问题;

4)目前虚拟现实环境没有提供友好、真实人机接口,如缺乏模拟真实操作作用力的力生成与反馈设备,导致操作人员难以在虚拟现实环境下进行装配和维修作业,从而影响其对产品装配和维修模拟的逼真程度和评估的有效性[3]。

1 影响产品装配质量因素

产品的装配质量是指按装配工艺所得到的产品的功能性和可用性,即对设计要求的符合程度,它由装配过程决定,而设计过程和制造过程通过影响装配过程而显著影响产品的装配质量。实际产品装配中暴露的问题如下:

1)工装问题:由于产品尺寸公差设计不当,导致工装不能正常使用;

2)装配配合问题:弹簧与装配体配合过紧,螺纹孔深度不够问题,导致连接不紧;

3)装配干涉问题:螺纹与螺柱干涉;刚性件与电缆干涉,导致电缆保护层破损,电缆插头卡子根部断裂;

4)电缆装配:自由电缆长度确定不合适、预留空间不合理;

5)视觉不可达性问题:由于不能看见装配体或装配工具,很难完成规定操作;

6)力的要求:对装配力大小有严格要求的装配操作,没有选用测力装置,造成装配力大小控制不当,严重影响装配体质量。

在实际装配过程中暴露的装配问题,反映了在装配设计时没充分考虑产品、装配资源、装配工艺和装配人员因素的影响。产品装配质量不仅与产品密切相关,而且与装配资源、装配工艺、人的因素密切相关,考虑装配四要素影响产品装配质量的因素组成见图1。

2 不确定性因素分析

基于几何模型的虚拟装配由于不考虑产品、装配工具物理属性,其仿真结果仅是理论可行的结果。为了实现对产品装配可行性验证,必须考虑产品实际装配过程中的不确定性因素。

2.1 产品

2.1.1 几何特性

在复杂产品设计中,由于复杂产品结构和功能要求,会存在盲装类问题。虽然可设计辅助定位,由于实际装配过程中视觉不可达,会出现装配定位不确定性及装配路径不确定性。如何通过交互式装配仿真来评价其装配性,考虑视觉不可达、在进行装配性仿真验证时,如果通过对模型半剖方式,进行装配仿真,这与实际装配不相符,需建立表面接触力模型[4],通过力反馈方式引导操作人员完成装配仿真。对于虚拟装配培训、就可以把模型半剖,让培训者可看见实际不能看见的装配情况,通过多次虚拟装配培训,达到培训目的。

2.1.2 物理属性

产品的物理属性包含的因素较多,这里分析重力、刚度对产品装配过程不确定性的影响。装配过程中由于重力的影响,会带来产品拾取、移动、定位过程中不稳定性(位置和姿态)[5]。通过刚体动力学/运动学分析方法,建立产品从不稳定态到稳定态的变化模拟方法,模拟产品实际装配路径。刚度是指零件在外力作用下的变形情况。对于薄壁刚性件或非金属材料,在实际装配过程中由于外力的作用会存在变形。为了真实反映装配过程中实时受力和变形情况,可与结合有限元分析或理论分析技术,实时显示装配体的受力和变形情况,从而指导操作者进行装配。如某产品的在进行镜面组件的装配过程中,通过对装配力的模拟,生成和反馈装配力,从而控制夹持应力,达到低应力夹持。通过结合力学计算分析的结果,可视化显示随着装配力的变化,显示镜面应力和应变的变化情况,保证装配/维修过程中满足镜面最小变形要求,如图2所示。通过多次虚拟装配仿真,探寻最合适的装配工艺,保证产品质量。

2.2 装配资源

在实际装配过程中,除了产品本身的因素外,部分装配问题是由于装配工具与装配环境的影响产生的[6]。在某产品设计中,由于装配环境复杂,刚性管道较多,而装配工具是一个多转轴的设备,不是一个固定的外形,其外形由其机构运动模型来确定。如何验证装配工具移动、安装不与装配环境干涉。由于装配工具有多个自由转轴,必须建立装配工具的机构运动模型,而不是一个确定的构形,在每一个可能发生干涉的位置,基于装配工具的机构运动模型改变装配工具的不同姿态来探测其是否能够正常通过,根据求解结果判断装配工具是否与装配环境发生干涉,如果干涉,再通过交互式装配仿真来验证,确认发生干涉后可考虑修改装配工具或更改安装工艺来解决。

2.3 装配人员

随着产品的复杂性越来越高,且许多装配工作仍然由人来完成,装配人员使用的设备和程序也越来越复杂,在虚拟装配中装配人员的因素是必须考虑的环节。由于目前虚拟现实硬件技术的制约,如数据手套的灵敏度不高,位置传感器反馈的数据跳变性较大,会导致在虚拟装配和维修模拟过程中VR外设操作虚拟对象的不稳定,会影响虚拟对象的运动路径,从而影响仿真结果的有效性和仿真可视化的真实性。并且虚拟装配系统中没有令人满意的触觉反馈,装配路径难免会产生抖动现象。在进行装配路径规划方面,虚拟对象在用户的控制下在装配环境中自由运动,用户在装配过程中操作不确定性,导致虚拟对象的运动轨迹无法通过方程表示,其是由离散的时间采样点表示,可通过曲线拟合的方法来平滑规划的装配路径。在交互式仿真验证方面,再现装配人员操作的不确定性,通过交互式仿真,验证装配可行性。

3 发展趋势

3.1 真实的装配模拟

虚拟装配在工业领域应用的成熟程度主要取决于它对实际装配模拟的逼真程度。为了更加真实模拟实际装配过程,必须考虑装配过程的不确定因素,因此需在虚拟产品建模和虚拟装配仿真方面开展深入的研究。目前数字化模型的虚拟装配过程尚不能取代物理模型的装配过程,这就限制了其应用范围。随着工业界应用要求的提高以及基于物理属性建模技术、虚拟现实技术和多模式人机交互技术的发展,虚拟装配拟实化程度必将逐步提高,虚拟装配技术将在工业界得到大量的应用,从而提高产品质量、缩短产品开发周期并节约开发成本。

3.2 完善的装配评估/验证

目前虚拟装配研究重点提供产品本身的装配评估与验证功能,而对装配过程中涉及的装配资源、装配工艺和装配人员考虑不足。而实际产品设计与制造过程中,影响装配性能因素有很多,然而目前的虚拟装配研究并未提供对这些影响因素进行完善评估与验证的功能。因此,虚拟装配系统需要提供更完善的装配评估与验证功能。

3.3 高度的集成化

目前国内外研究的虚拟装配系统大都通过接口从商用CAD系统中获取产品的数字化模型以及设计者的设计意图,这一数据转换过程比较繁琐,同时虚拟装配仿真结果、改进设计意见和建议不能很好地反馈到CAD系统中。为了更加真实模拟产品的装配过程,虚拟装配系统还需反映针对物理属性所进行的有限元分析的结果,在虚拟装配环境中,让用户能够更直观的查看有限元分析结果。要充分发挥虚拟装配系统的功能并促进其发展,要求虚拟装配系统与目前已有的设计与分析工具能够实现集成。考虑目前许多CAD系统已集成力学分析功能,今后在现有的CAD系统中集成装配性分析和力学分析功能将是一个比较可行的解决途径。

4 结论

通过分析实际装配过程中暴露的问题,基于装配四要素,给出了影响产品装配质量的因素。针对产品、装配资源和装配人员,给出了影响虚拟装配仿真过程的不确定性因素,提出了解决思路。为了考虑装配仿真过程中的不确定因素,更加真实的模拟实际装配过程,实现对产品装配性完善、有效地评估与验证,还需在以下方面开展深入的研究工作:

1)基于物理属性的虚拟装配建模研究;

2)研究基于多刚体运动学/动力学原理的虚拟对象行为特性,模拟装配过程中重力、摩擦力、预紧力等力的作用;

3)研究装配模拟中的操作作用力的模拟方法,建立操作作用力的生成模型及反馈方法;

4)考虑“产品、资源、工艺、人员”四要素的装配仿真方法研究;

5)虚拟装配系统与CAD、CAE等设计、分析系统的集成方法研究。

参考文献

[1]宁汝新,郑轶.虚拟装配技术的研究进展及发展趋势分析[J].中国机械工程,2005,16(15).

[2]刘振宇,谭建荣.基于物理模型的虚拟装配技术研究[J].中国图象图形学报,2003,8(7).

[3]Brad M.Howard,Judy M.Vance.Desktop haptic virtualassembly using physically based modeling[J].VirtualReality,No.11,2007.

[4]Samir Garbaya,U.Zaldivar-Colado.The affect of contactforce sensations on user performance in virtual assemblytasks[J].Virtual Reality,No.11,2007.

[5]费燕琼,庞川,赵锡芳.装配操作过程中装配对象的几何特性分析[J].上海交通大学学报,2003,37(11).

汽车装配过程气扳机的管理 篇3

气扳机是汽车总装配过程中应用最多、最广泛的装配工具, 装配过程中选择合适型号的气扳机, 才能保证其输出的扭矩使螺纹联接可靠地承受载荷, 获得所要求的紧密性、刚性和防松能力, 因此气扳机的管理在总装过程中尤为重要。

2 气扳机选择

依据标准件扭矩 (依据标准计算得出) 与气扳机的适用扭矩范围, 形成螺栓型号与气扳机的匹配关系, 选择合适型号的气扳机, 可有效保证产品质量。

2.1 标准件扭矩

紧固扭矩与标准件的型号、大小、表面处理方式、支撑面的摩擦系数等因素相关, 紧固扭矩与预紧力的关系为:Tf=KFfd

(备注:Tf-紧固扭矩, N·m;K-扭矩系数;Ff-预紧力, N;d-螺纹公称直径, m)

标准件表面状态的变化 (比如规格、材质、性能等级、处理方式等) 将导致扭矩系数K发生变化, 影响扭矩值大小。根据标准件的扭矩系数、预紧力值及标准件参数, 可计算出标准件承受扭矩范围, 为产品扭矩的设定提供依据。具体内容可参考GB/T16823.3-1997《螺纹紧固件拧紧试验方法》及QC/T518-2007《汽车用螺纹紧固件紧固扭矩》

2.2 气扳机输出扭矩

气扳机的厂家、型号不同, 其输出的扭矩适用范围亦不同, 在选择气扳机时要根据螺栓的标准扭矩选择合适型号的气扳机, 才能保证最终的产品装配质量。

3 气压对气扳机的影响

气扳机的动力源是压缩空气, 压缩空气气压值是影响气扳机输出扭矩的重要控制参数。气压值依据螺栓型号、接触面材质、装配零部件、扭矩大小等因素进行设定、验证。

设定每个气扳机的气压值时, 需要对现场采集数据, 利用质量工具 (比如:回归分析等) 进行分析, 确定合适的气压值。具体操作步骤如下:

(1) 在实际生产中, 对同一把气扳机设定不同的气压值, 采集不同气压值条件下的数据 (每个气压下采集10组数据取平均值) 。

(2) 对采集的数据利用Minitab软件中的回归分析质量工具进行分析, 生成拟合线图。

(3) 对拟合线图进行分析:若R-Sq≥75%, 说明气压值与气扳机输出扭矩为强相关, 可以通过更改气压值来控制扭矩。

若R-Sq<75%, 说明为弱相关, 不能通过更改气压值来控制扭矩, 同时应从以下几方面异常一一排除:

a、人员操作是否符合标准作业;b、安装点钣金焊接层之间是否存在间隙;c、标准件是否出现滑丝现象;d、标准件表面是否涂抹螺纹紧固胶, 紧固胶涂抹是否到位;e、对工具进行重新标定, 查看是否合格。

4 气扳机的使用

4.1 手握气扳机的姿势:

正确握气扳机的姿势可减少员工因操作方法不当导致的人身伤害, 避免用力不均导致气扳机输出扭矩不均及标准件滑丝的发生。

轻量型扳手 (比如MID-8P) , 正确握姿是将中指放在扳机上;大型扳手 (比如MI-16) , 正确握姿是将食指放在扳机上。

4.2 作业方法

4.2.1 工具操作必须与作业面成90度角进行垂直操作, 操作的力度由轻渐强再转轻进行拧紧。

4.2.2 受操作空间限制工具无法垂直操作的, 使用万向套筒、长接杆进行拧紧。

4.2.3 标准件精度高、返工量大、螺栓损坏后费用高的部位, 需用手将螺栓或螺母预带3-5扣。

4.2.4 气扳机紧固的直觉:

持续保持气扳机拧紧约2秒钟, 振动会传到握着气扳机的手腕上, 一直保持到该振动音“卡塌卡塌”地响过2~3次之后证明已拧紧到位。

4.3 螺纹拧紧

4.3.1拧紧时间与拧紧用的标准件、连接方式等有关。通常情况下, 拧紧M10及以下规格螺纹时, 拧紧时间在2-5s, 拧紧M10以上规格螺纹时, 拧紧时间需适当加长。

4.3.2 拧紧自攻类螺钉时, 螺钉承接面与连接体表面接触后, 气扳机转速骤减, 再继续拧紧0.5-2s即可达到最终装配状态。

4.3.3拧紧带有弹簧垫圈的标准件时, 拧紧至弹簧垫圈压平即可。弹簧垫圈压平后不可继续施加拧紧力, 防止螺纹过紧或弹簧垫圈开口裂开失去防松作用 (螺纹≤M8的标准件拧紧后, 弹簧垫圈开口≤1mm;螺纹>M8的标准件拧紧后, 弹簧垫圈开口≤2mm) 。

4.3.4 同一平面需多处拧紧时 (无定位孔/特定要求) , 应对称或交替拧紧。

5 气扳机维护

5.1 气扳机使用的压缩空气必需经过气源三联件的处理, 以保证压缩空气的干净和干燥。

5.2生产中, 每班组使用气扳机前, 对气扳机进行日常保养加油1～2滴, 空转3～5s, 对气扳机各部位清洁、润滑, 使工具转动部位转动灵活后, 再进行正常使用, 操作过程中禁止气扳机空转。

5.3 每天点检气源三联件过滤器、油雾器、气线、接口等, 保证气线清洁, 无漏气, 油雾器油位在上下限之间。

5.4 定期对气压表进行校准, 确保气压值正确, 一般为半年校准1次。

6 结束语

气扳机是汽车总装生产过程中最重要的操作工具, 我们只有选择合适型号的气扳机, 设定合适的参数, 正确的操作并进行日常维护与保养, 才能保证气扳机输出的扭矩, 才能保证装配效果。

摘要：不同型号的气扳机紧固过程输出的扭矩不同, 可能因气扳机型号不符, 导致的螺栓紧固不良, 造成整个车上所紧固的零部件功能失效;同时正确的过程操作可以避免在生产装配中, 出现滑方、滑丝的问题, 气扳机过程管理的优良直接影响装配质量。

装配过程精益质量管理应用研究 篇4

装配既是产品制造的最后一个环节, 也是产品生命周期的重要组成部分, 是实现产品功能的主要制造过程。纵观质量管理百年历程, 经历了传统质量检验、统计质量控制、全面质量管理几大阶段, 目前以六西格玛管理为核心的精益质量管理正成为质量管理新的发展趋势。本文针对企业存在的问题, 应用精益质量管理的理念, 围绕装配过程质量管控的各个环节, 采用数字化手段来改造传统的制造方式, 提升产品质量, 实现企业利润最大化。

二、精益质量管理

精益质量管理是借鉴丰田公司精益生产、六西格玛管理和ISO9000质量体系的实践经验, 结合我国企业管理实践形成的理念和方法精华, 是在对关键质量数据的定量化分析基础上, 综合运用多种知识和方法, 对关键质量指标持续系统改进, 追求达到卓越标准, 以实现显著提高企业质量绩效及经营绩效的目的, 是企业提高经营绩效的重要战略。

然而, 目前我国大多数企业在装配过程中的质量控制仍比较落后, 严重影响了装配质量的提升和企业的质量绩效。

三、履历表的电子化

精益质量管理的基本任务就是通过对质量数据进行分析, 对系统进行综合改善, 最终实现企业。其中质量数据是装配质量检验信息的统计、分析和质量趋势预测的基本依据。而传统的质量数据是通过纸质履历表的形式体现出来, 在质量管理中, 检验记录被存储在产品或零部件的履历表中, 每件产品包含大量的零部件的履历表, 这些履历表被分散在各个环节流通和保存, 容易造成质量数据的丢失和不完整, 也不利于分析和及时的消除异常情况。

因此, 可通过将存储质量数据的履历表进行电子化的手段, 实现质量数据的集中、有序管理, 为查询、统计和分析预测提供依据。针对装配过程履历表结构特征进行分析, 采用通用的电子表格管理的数据结构, 将信息表格分为模板、样式、网格、列等四种基本元素, 其中每个样式由多个格网组成, 每个格网又由多个列数组成, 最终实现质量信息的结构化建模和存储, 为用户提供能够描述各种质量信息表格的工具。通过这个工具, 可以为样式添加模板数据, 并为格网定制行数, 形成表单模板, 再在模板中添加实际数据就得到了实际表单, 从而实现了质量检验表单的电子化。

四、质量数据的分析预测

在装配制造过程中, 由于涉及零部件数目繁多, 业务流程复杂, 错装、漏装等问题经常发生, 严重影响了装配质量和生产效率, 需要对装配质量缺陷进行分析和预测, 形成质量检验的经验数据, 为装配操作和检验分析提供警示和提示信息, 从而减少浪费, 实现质量、效率和成本的综合提升。

对于装配过程质量缺陷的分析和预测, 其方法可分为两种:一是基于粗糙集理论实现装配故障的诊断、学习, 提高装配质量, 此类方法的特点就是不需要任何装配过程失误数据的支持, 可自行学习和分析出质量问题的原因, 从而指导装配过程;二是传统的方法, 就是通过对装配过程中的质量失误进行分析, 建立与设计复杂性、工艺复杂性的关联, 从而实现装配质量事故的统计预测;也可以提供装配过程中的数据, 进行主分量分析和聚类分析, 对装配质量进行评估, 改善生产和装配过程的监控手段, 提高生产效率。

五、质量关键指标的优化

对于装配制造过程, 经常出现的一个质量问题是配合件之间的配合误差不能满足设计要求, 通过分析发现其问题的根源在于装配制造环节上游 (如机加等) 过程中出现的各种质量问题 (如超差等) , 但考虑到经济性和加工水平的因素, 需要在装配制造环节进行解决。因此, 在装配过程中, 需要通过零件选配的方法消除此类误差, 而传统的选配方法是试装、测量, 若不合格则拆卸、选件、再装配、再测量, 这种方法耗费大量人力和工期, 不一定能装出合格且精度较高的部件。

为了解决此类问题, 对于结构复杂、装配尺寸精度要求高的产品装配, 研究计算机辅助选配, 在各组成环零件按经济加工精度的条件下, 对各组成环偏差进行合理匹配, 缩小封闭环偏差的变动范围, 提高装配制造过程的生产效率和产品质量一致性。在实施中的关键步骤包括:对关键件及其尺寸进行标识、测量和记录;构造出通过关键件关键尺寸计算出关键配合尺寸模型;依据关键件关键配合尺寸模型, 结合关键件实测数据, 采用基于多目标优化遗传算法的优配算法, 计算出当次发料所需台份的关键件配合清单。

六、展望

装配质量对于产品质量有着重大影响, 在装配过程中利用先进的制造技术实现产品的效率、质量和成本的全面提升是一个新的研究课题。本文应用了精益质量管理的理念, 提出了装配过程中三类典型质量问题的改善方案, 但对于精益质量管理理念的应用还不够深入, 对于精益质量管理所推行的作业标准化, 度量精细化等还需要进一步的研究。

参考文献

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[2]、走近精益质量管理[J].中国质量技术监督, 2007 (7) .

[3]、常智勇, 赵杰.复杂产品装配执行过程数字化技术[J].南京航空航天大学学报, 2009 (10) .

[4]、吕琳.数字化制造技术国内外发展研究现状[J].现代零部件, 2009 (3) .

装配过程分析论文 篇5

柔性薄板类零件广泛应用于汽车、飞机等机械产品的生产中,其常用的装配连接形式为铆接和点焊。装配过程中的零件制造和夹具定位误差的存在会导致零件连接配合区域存在间隙或理论上的干涉现象。柔性件装配是一个经过定位及夹紧消除间隙后,施加连接操作的过程。不同于刚性零件,柔性件在装配过程中会因为过定位夹紧和连接力的作用而导致其弹性变形以及接触状态的不断变化,已有的刚体装配模型不适应于柔性薄板零件装配偏差的分析。因此,构建柔性薄板装配过程仿真模型,进而确定装配偏差的影响因素对于保证产品质量至关重要。

典型的薄板装配通常分为定位、夹紧、连接和夹具释放4个步骤[1],国内外众多学者对其装配过程和偏差分析进行了大量研究。Liu和hu[2,3]将有限元与统计分析相结合,采用影响系数法建立了零件偏差与装配回弹之间的线性关系,掀起了对薄板装配偏差分析的热潮,但其不足在于未考虑装配过程中零件间的接触现象。Liao和wang[4]研究了薄板装配中零件接触力对装配偏差的非线性影响,借助ANSYS有限元软件实现了基于非线性接触模型的钣金件装配偏差计算。Kang xie[5]等研究了装配过程中考虑接触情况下的尺寸偏差传递,结合有限元软件,采用增强的维数减小方法,建立了零件偏差与装配偏差统计特征之间的关系。国内林忠钦、来新民[6]对车体装配偏差的基本概念和国外基于偏差流理论的偏差控制方法进行了概括和归纳,掀起了国内对汽车柔性装配偏差分析和控制的研究帷幕。张媛媛[7]采用ABAQUS对装配接触问题进行建模,提出了有限元建模中干涉消除和接触力建模方法,进而分析接触存在情况下的柔性薄板件装配偏差。

基于ABAQUS有限元分析软件,运用重启动分析、数据传递以及自由度耦合的功能,构建柔性薄板装配过程仿真模型,分析零件接触以及摩擦现象对于最终装配偏差的影响,通过与薄板装配实验数据对比验证仿真模型的准确性。

1 柔性薄板装配模型

依据柔性薄板实际的装配过程及工艺特点,采用ABAQUS有限元分析软件构建装配过程仿真模型。

1.1 薄板装配定位方式及连接形式

对于刚体零件装配,一般在夹具上设置6个支撑点分别限制零件的6个自由度即可完成定位,通常称为3-2-1定位原理。6点的配置为:3点确定第一基准面以面接触方式对零件定位;2点确定第二基准面以线接触的方式对工件进行定位;一点所在的平面以点接触的方式对工件进行定位。不同于刚性零件,柔性零件刚度低,装配过程中受力易变性,因此柔性零件通常采用N-2-1的过定位方案,即在第一基准面上选择N(N>3)个定位点对零件充分定位,通常选取薄板零件的最大投影面作为第一基准面。

薄板连接装配通常采用点焊或铆接方式,从工艺角度出发,设计时需要在零件接头处保留一定的重叠区域称为配合区。典型的配合区连接方式包括搭接、对接及角接等(图1)。搭接接头可通过沿零件表面方向的滑动减小误差的传递,因此薄板零件装配多采用该种配合形式,对于装配过程的研究亦采用该连接形式。

1.2 柔性薄板装配过程

根据实际装配过程,柔性薄板装配通常情况下可以分为如下4个连续的步骤(图2)。

1)待装配零件定位,消除刚体位移。此处可采用3-2-1的定位方案,对于大尺寸薄板零件,可采用N-2-1的定位方案,以此充分约束零件的6个自由度,达到消除刚体位移的目的。

2)将零件夹持到名义装配位置。由于零件不可避免地存在制造偏差,定位后的零件可能偏移名义的装配位置,导致零件之间及零件与夹具之间存在间隙,采用过定位夹具及连接工具(铆枪或焊枪)施加夹紧连接力将零件夹持到名义连接位置,消除间隙。

3)连接,将待装配零件连接在一起。

4)释放夹具及连接工具,装配体自由回弹,装配完成。

1.3 ABAQUS柔性薄板装配过程仿真

对于柔性薄板装配过程的仿真,其关键问题在于:1)对连接工艺的模拟;2)对夹紧消除连接配合区域间隙之后施加连接紧固过程的实现。

针对连接工艺的模拟,因连接接触作用对于整体装配尺寸偏差影响较小,仅将连接操作简化为两结点之间的6个自由度耦合。ABAQUS中能实现此操作的有TIE绑定或MPC多点约束中的梁约束。但以上2种自由度耦合只能定义在初始分析步中,在后续分析步中继承,而柔性件装配是一个定位、夹紧消除间隙后施加连接的过程。因此,薄板装配的连续过程无法在一个分析模型中实现。

针对夹紧消除连接配合区域间隙之后施加连接紧固过程的实现,根据装配过程的实际需求以及重启动分析与数据传递的技巧,将装配过程分为2个分析模型。分析1对待装配零件施加定位、压紧到连接前的理想位置,并在分析末尾设置重启动分析参数,实现装配中的定位和夹紧步骤;分析2以分析1仿真结果作为本次分析的开始,定义连接,使装配后模型在夹紧后的弹性势能的作用下回弹至平衡位置,完成连接、回弹步骤。至此即通过2个仿真模型完成柔性件装配的全过程。

基于以上对柔性薄板装配过程中相关问题的有限元方法的处理,对基于ABAQUS的柔性薄板装配过程仿真做总结与归纳,如图3为ABAQUS柔性薄板装配仿真流程图,具体实施分为如下4个步骤。

1)构建带有制造偏差的装配零件模型,网格划分,选择定位点,采用3-2-1或N-2-1的方案对零件定位;对于可能在装配过程中发生接触的区域定义接触对,可采用点-面或面-面的接触模式,并在接触切向设置摩擦因数,完成定位。

2)选取过定位夹紧点及装配连接点,施加夹紧连接位移将零件压紧到理想连接位置,此处亦可通过调整位移数值模拟夹具及连接工具的定位偏差,因接触为典型的非线性现象以及零件制造偏差的存在,在夹紧过程中可能存在大位移现象,此处采用静力通用非线性分析,创建分析、求解完成整体过程中的定位、夹紧两步骤。

3)建立新的分析模型,采用数据传递操作导入前一分析夹紧完成后的网格模型,预定义初始状态场导入与变形后的网格匹配的夹紧完成后的计算结果,采用与前一分析相同的定位方案对零件定位,并设置接触属性,选取连接点,采用TIE或MPC约束模拟铆接或点焊连接,完成连接。

4)创建分析,让装配完成后的模型在上一分析夹紧完成后产生的弹性势能的作用下自由回弹,完成回弹步骤。此处采用仅释放夹紧夹具及连接工具的过定位释放方案。

2 实例分析

运用ABAQUS对柔性薄板装配过程进行仿真,在柔性薄板装配试验台上完成柔性薄板装配实验并采用三坐标测量机测得最终装配偏差。将仿真数据与实验数据进行对比,分析接触以及摩擦现象对于装配偏差的影响。

2.1 Z型板与平板装配仿真

图4为Z型板与平板零件几何模型,两板厚度均为1 mm,其中Z型板装配连接一端翘曲5°用以模拟零件制造偏差。各装配零件材料属性如表1所示。

采用ABAQUS建立装配零件的有限元网格模型,单元类型为S3,图5为薄板装配方案。Z型板采用4-2-1的过定位方案,具体实施为定位点F11、F12、F13和F14约束y向自由度,约束z向自由度的有点F12和F13,F11约束x向自由度;平板选取定位点F21和F22约束x、y和z三个方向自由度,以上各定位点约束自装配开始至最终均不释放。因本实例尺寸相对较大,另在Z型板折边上选取夹紧点C11和C12在x方向上施加位移约束,在平板上选取C21和C22约束y向自由度实现过定位夹紧。以上4个过定位点在装配完成之后释放约束。因此,本实例采用的是过定位释放方案。

图5在2块薄板零件连接配合区域选取4对连接点,以Z型板上连接点为主结点约束平板上对应点的全6个自由度模拟连接操作,各连接点匹配关系为W11/W21、W12/W22、W13/W23和W14/W24。因Z型板配合区域的翘曲导致其上各连接点在y向上偏离理想连接位置,另在C11和C12上分别施加1 mm和0.5 mm的位移约束模拟过定位夹具偏差,施加方向为x向。如表2所示为各连接点处制造偏差与夹紧点处定位偏差数值。

在下列3种情况下对装配过程进行分析仿真:1)不考虑接触作用;2)考虑法向接触现象不计摩擦影响;3)同时考虑接触法向接触与切向摩擦现象。当考虑摩擦现象时,摩擦系数取f=0.3。以薄板法向尺寸作为最终装配质量评估方向。各关键测点为:Z型板上点K11、K12,平板上点K21、K22,装配后两板共有的连接点W11/W21、W12/W22、W13/W23和W14/W24。表3为3种假设下所得各关键测点处装配偏差。

2.2 Z型板与平板装配实验

为验证本文采用ABAQUS对柔性薄板装配过程进行仿真的可行性,设计柔性薄板装配试验台(图6),对Z型板与平板进行装配实验。

根据图4实例几何模型及表1相关材料参数制作薄板零件并设计装配过程实验,实验中相关数据采集使用三坐标测量机(型号为MISTRAL070705)。如图7为薄板零件实物。各零件预制直径为22 mm的圆孔与装配实验台定位杆配合,实现确定性定位。点焊与铆接均为不可拆卸连接,为实现零件的重复利用,采用直径为5 mm的螺栓连接模拟点焊或铆接工艺连接。Z型板预制8 mm直径连接孔,因定位及夹紧误差,很难确定两板连接的准确位置,因此,平板采用长度为18 mm的槽孔配合圆孔连接,保证在小滑动情况下板件亦可实现连接。

a)根据柔性薄板装配工艺,装配实验通过如下4步实现:

1)零件定位:采用N-2-1定位理论对薄板零件定位。因制造偏差的存在,待装配零件连接配合区域存在间隙,如图8所示。

2)过定位及连接夹紧:采用夹紧夹头配合定位夹头将零件夹紧到理想连接位置,消除装配间隙。如图9所示,两板连接配合区域已完成闭合。

3)连接紧固:实验中采用螺栓与弹簧垫圈配合以保证连接的可靠性,如图10为连接完成后示意图。

4)过约束及连接夹头释放:释放连接及过定位夹头,因各夹头处夹紧力消失,装配体会发生一定的回弹现象。运用三坐标测量机测量各关键点处回弹后坐标,确定最终装配偏差。如图11为回弹后所需个关键点示意图。表4为装配完成后各关键测点处的装配偏差。

b)从3个方面对实验及仿真数据进行分析:1)分析接触现象对于装配偏差的影响;2)研究摩擦现象对于装配过程的影响机制;3)验证本文构建的薄板装配过程模型的有效性。分析数据来源于表3和表4。

不考虑接触现象时,ABAQUS仿真相对于实验数据在各关键点处装配偏差的平均相对误差为53.9%,因此,接触现象对装配偏差有较大影响,由图12同样可以看出仿真数据相对实验结果相差较大。

仅考虑法向接触时平均相对误差为15.3%,取摩擦系数f=0.3时平均相对误差为11.0%。即考虑摩擦作用时仿真结果更贴近真实值。由图12和图13可以发现2种假设前提下装配偏差与实验数据均有相近的数值。因此,仅考虑法向接触、同时考虑法向接触与切向摩擦采用ABAQUS仿真柔性薄板装配过程均可较准确的对装配偏差进行预测,但要更精确的得到计算结果,应充分考虑切向摩擦作用的影响。

c)经分析,结论如下:1)接触现象对于装配偏差有较大影响,其作用不可忽略;2)切向摩擦现象对于装配偏差有一定影响;3)本文基于ABAQUS的柔性薄板装配过程仿真可较准确的模拟装配过程,预测装配偏差。

3 结语

柔性薄板类零件广泛应用在汽车及飞机制造领域,准确预测装配尺寸偏差对于保证产品质量具有重要意义。基于ABAQUS有限元分析软件,运用重启动分析、数据传递技术和自由度耦合技巧,构建了柔性薄板装配过程仿真模型,分析了法向接触以及切向现象对于装配偏差的影响。通过仿真与实验所得装配偏差数据的对比分析,验证了仿真技巧的正确性。

参考文献

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[4]Liao X.,Wang G G.Non-linear dimensional variation analysis for sheet mental assemblies by contact model[J].Finite Elements in Analysis and Design,2007,44(10):34-44.

[5]Kang Xie,Lee Wells,Jaime A.Camelio.Variation Propagation Analysis on Compliant Assemblies[J].Considering Contact Interaction,2007(129):934-942.

[6]来新民,林忠钦,陈关龙.轿车车体装配尺寸偏差控制技术[J].中国机械工程,2000,11(11):1215-1221.

装配过程分析论文 篇6

城市轨道交通车辆 (以下简称城轨车辆) 的制造以装配为主, 主机企业一般只负责车体、转向架等大部件的生产以及整车的装配, 配套供应商负责各零部件的生产, 因此对于车辆装配过程的质量控制十分重要, 装配质量的好坏直接影响车辆整车性能, 即使所有零部件均符合质量要求, 如果装配不当也不能够生产出高质量的城轨车辆。城轨车辆装配工作复杂, 其涉及内装、制动、电气等各个专业的相互配合作业, 加强装配过程的质量控制, 是保证整车质量的关键。

按照装配工作的特点, 一般来说车辆装配可以分为内装、钳工、车上电气、车下电气四个部分。其中内装部分主要是负责地板、座椅、侧墙板、客室窗、顶板、送风格栅、端墙等的安装;钳工部分主要负责制动管路安装、制动设备吊装、客室门安装、空调安装、车钩缓冲装置、贯通道等的安装;车上电气部分主要负责客室及司机室配线、接线及车上电气设备安装等;车下电气部分主要负责车下线槽、线管安装、车下配线及接线、车下电气设备吊装等。各个装配部分又可以划分为为若干工序, 比如内装部分就可以分为地板安装、侧墙板安装、座椅安装、风道安装等多个工序。除了内装工序的装配质量的好坏影响到车辆的美观性外, 车上电气、车下电气、钳工部分工序装配质量的好坏都直接影响到车辆运行的可靠性和安全性, 因此必须严格控制车辆装配过程中各个工序的质量。对车辆装配过程的质量控制可以分为工序开工评审、首工序鉴定、工序质量检查、整车完工检验几个过程。

1 工序开工评审

工序开工评审是指在车辆装配工作正式开始之前, 对影响车辆装配质量的人、机、料、法、环、测各个项点进行评审, 以判断是否存在影响装配质量的开口项。开工评审工作一般由质量部门组织, 设计、工艺、采购、人力资源、生产部门共同参与评审。

1.1 对于设计部门, 评审的内容包括:设计图纸是否已经冻结、现场图纸版本是否正确等。

1.2 对于工艺部门, 评审的内容包括:工艺文件是否齐全, 是否涵盖装配全过程、现场工艺文件版本是否正确等。

1.3 对于质量部门, 评审的内容包括:

检验记录和标准是否齐全、版本是否正确、供应商所供的零部件是否通过首件检验和入厂检验、检查员的检测工具是否配置齐全、是否经过校准等。

1.4 对于于人力资源部门, 评审的内容主要包括:是否对工序操作者进行了技术交底培训, 培训是否合格等。

1.5 对于生产部门, 评审的主要内容包括:

是否已制定了生产作业计划、装配操作人员是否配置到位、资质是否得到确认、所需设备工具是否配置齐全、是否通过验证、是否对物料的追塑性进行了管理、生产现场的区域划分和标识是清晰等。

1.6 对于采购部门, 评审的内容主要包括:所需物料是否已经到货, 物料的存放环境是否符合要求

通过开工评审, 找出影响装配质量的开口项, 由对应的责任部门进行整改, 完成整改并通过确认后方可正式进行工序开工。通过进行开工评审, 可以保证各装配工序顺利进行, 确保各工序和整车产品质量。

2 首工序鉴定

首工序鉴定主要是对首列车各个工序的装配质量进行鉴定, 检查工艺文件的完整性及可操作性, 检查装配效果是否达到设计要求。操作者在按照工艺文件要求操作并完成某个工序时即通知质量部门进行首工序鉴定, 由质量部门组织、工艺、设计及生产单位人员参加 (必要时可以通知业主或者监理参加) , 在生产现场对已完工的工序进行首检, 首检内容包括对文件的审查和工序实施的检查。

2.1 文件审查

主要审查现场图纸、工艺文件、技术通知、质量检查文件是否齐全、版本是否正确等。

2.2 工序实施情况检查

主要检查操作人员资质是否符合要求、人员配置是否充足、工具工装是否配置齐全、工具是否经过校准、是否对部件的可追塑性进行了记录、产品外观质量是否符合要求、安装尺寸是否符合要求、是否按照工艺要求对工序进行了保护等。

通过首工序鉴定, 可以发现工艺文件和质量检查文件的不合理之处, 通过进一步细化工艺文件和和工序质量检查标准, 有效保证后续车辆的装配质量。

3 工序质量控制

首列车生产完成并且各个工序均通过首工序鉴定之后, 工艺文件和质量检查标准基本上已经明确。此时可以开始车辆的批量生产, 批量生产时对于各工序的质量标准必须严格按照首工序鉴定时明确的标准执行。

对工序质量控制主要采用“三检制”的质量控制方法。即工序完工时首先由操作者按照工艺文件上明确的装配标准进行自检, 如果发现问题则自行进行整改;然后由班组长或者下工序的操作人员对工序进行互检;自检和互检完成后均需要在自互检记录表或者过程控制卡上签字确认。自检完成后由操作者通知检查员进行专检, 检查员按照工序质量标准对工序进行检查, 只有当检查员确认工序合格并在工序合格证或者过程控制卡上签字确认后, 操作者方可进行下一道工序。此外, 对于部分特殊工序, 比如对于螺栓紧固有力矩要求的工序, 操作者必须在工序进行的同时即通知检查员到现场, 由检查员对工序进行旁站式监督检查。

城轨车辆装配的整个过程涉及工序繁多, 特别是部分工序一旦装配完成就无法再进行有效的检查, 因此还必须加强对装配过程的巡检, 检查操作者是否按照工艺文件的要求进行装配操作, 对于违规行为及时叫停, 对违规人员及时处理。

4 整车完工检验

在所有装配工序均已完工的情况下, 可以对车辆进行整车完工检验, 整车完工检验主要是从整车的角度对车辆的装配质量进行检查, 确认所有的零部件外观及安装质量是否符合设计要求、是否按照工艺文件要求保护到位。整车完工检验是对车辆装配质量的最后把关, 因此必须严格进行, 实际执行时可由质量工程师、工艺工程师、检查员等组成联合检查小组共同对整车质量进行确认。当完成整车完工检验并且对于检查发现的问题完成整改完成后车辆即可进入调试车间进行相关试验。

对车辆装配过程的质量控制是保证整车质量的关键, 在实际的质量过程控制中, 可以通过统计分析方法的运用, 将装配过程中出现的质量问题归类, 找出影响车辆质量的关键因素, 分析产生问题的原因, 并制定改进的措施和对策, 不断提高城轨车辆的整体质量水平。

参考文献

装配过程分析论文 篇7

线束作为车辆的必备零件,在车辆使用过程中发挥着重要的作用。一旦线束装配不当,轻则会出现如插接头损坏、灯不亮等影响电器功能的情况;重则导致车辆失火等事故。因此,合理装配线束是车辆生产过程的一个重要的环节。

一般而言,车辆中需装配十几根线束:发动机电线束、电源电线束、喷油器电线束、左右车门电线束、车身主电线束、底盘电线束、顶棚电线束、后背门过渡电线束、后背门电线束、侧滑门电线束、扬声器电线束等。

多数情况下,线束并不是在一个岗位由一个员工就可以布置完成的,对于长度长、分支多、插接头多的线束而言,线束的工艺布置是一个需要多岗位、多员工相互配合工作的过程,为了使线束的布置合理,不影响线束的装配质量及后工序的操作,需要对线束的工艺布置进行规范。

2 线束的拿取

线束拿取过程中不能随意拉扯线束的分支线,而应该抓取线束的主干部位,将线束理顺。

3 线束分支的出线方向

线束分支线应布置顺畅、合理,不得出现绕行、扭曲等现象(如图1所示)。

举例:发动机电线束总成部分分支线的出线方式:发动机电线束总成(如图2所示)有41个插接头、6个搭铁点,涉及十几个人员和岗位的布置,包括与电源电线束、发动机E-CU、喷油器电线束、喷水器电机、雨刮电机、左右轮速传感器、左右前大灯、空调压缩机、电喇叭等零件的装配,其装配过程比较复杂。此零件的装配从内饰线到底盘线再到整车线都涉及线束的插接。

(1)问题点。装配时线束分支搭铁线处偏短,与其他零件对应的插接头无法插接。

(2)分析。该搭铁线旁有3个前工序已装配好的插接头,其中一个接头a连接干燥瓶,接头b、c连接左前大灯,此3个插接头所在的分支线与空调管发生了缠绕,导致搭铁线无法紧固在需装配的固定点上(如图3所示)。

经对前工序进行核查,该部位涉及零件的装配顺序如下。第一步:A员工将接头a连接干燥瓶;第二步:B员工将空调管连接干燥瓶,此步骤应注意与接头a所在的分支线的位置关系;第三步:C员工将接头b、c连接到前组合灯上,此步骤应注意接头b、c所在的分支线不能缠绕在空调管上;第四步:D员工将搭铁线固定到搭铁线固定点上。

由于第二步中B员工在装配空调管时未注意与线束的位置关系,将空调管置于连接干燥瓶的线束之上,所以造成第三步的C员工在连接左前大灯的2个插接头时,将线束缠绕在空调管上,从而导致D员工在打紧搭铁线时发现线束长度不够。

(3)解决措施。在工艺上对此段的布置进行如下改进(如图4所示):①B员工在装配空调管时,将空调管从接干燥瓶分支线的下方通过;②C员工连接左前大灯时,将线束从空调管外侧通过,不与空调管缠绕。通过对以上工艺路线进行规范,将线束与空调管分开,使各线束段布置平顺,搭铁线的装配未再出现长度不够的现象。

4 线束的放置位置

由于线束涉及装配的岗位多、过程长,所以在线束未固定好之前,需将未固定的线束放置位置点进行规范,不能出现线束被挤压、踩踏或被其他零部件卡住、夹断、划破、划伤等现象。

举例:侧围扬声器线束的放置点规范。

(1)问题点。员工反馈在装配后侧围扬声器时,需对接的扬声器线束被前工序装配的地毯压在下方,需要将线束从地毯下拿出来。

(2)分析。此步骤的操作时间属于非增值时间,不符合目标时间减少的理念。而且,由于线束被压在地毯下,在地毯上装配其他零件的员工没有注意到此线束,因此存在踩踏线束的现象,容易造成线束接头被踩坏。

(3)解决措施。要求将线束置于车身侧围钣金之间,不能置于地板上,不能遮挡、踩踏线束(如图5所示)。

5 固定线束的附件

应通过各种方式可靠地将线束固定在车身或其他部件上,不得出现线束随意晃动的情况。

(1)卡扣。卡扣一般是随线束配带,在装配时直接将卡扣卡紧在对应的孔位上。线束上的卡扣定位很重要,尽量将卡扣的位置与需固定部位对孔。如果是一个可随意滑动的卡扣,那么员工在装配时还需要将卡扣挪动到装配点,造成时间浪费。如图6所示,车门线束自带卡扣卡紧在车身钣金孔中。

(2)线夹。大部分线夹都是在白车身焊接好后随车身配带,线夹的正确装配方法应该是从2个方向将线束夹紧,并用其中一个夹片缠绕线束,使线束不出现松脱、晃动等现象(如图7所示)。

(3)扎带。扎带的长度有多种,在装配时需选择长度合适的扎带,并在使用扎带固定好线束后,将扎带过长的部分剪短,以免扎带过长影响其他零件的装配。此种方法需要用到剪刀,从装配时间上来看,没有卡扣和线夹方便。如图8所示使用扎带固定线束。

(4)粘胶带。粘胶带有多种尺寸,应选择大小合适的粘胶带。粘贴时应压紧粘胶带,使粘胶带粘贴牢固、可靠;并且选择合理的位置,特别是要避开其他零件的装配孔(如图9所示)。

目前,使用粘胶带固定零件只作为一种短期的辅助方式,此方法正在逐渐被其他方法替代。使用粘胶带进行固定存在的不足之处:一是不美观,二是存在保安防灾方面的隐患,三是成本比较高。表1中,使用粘胶带只作为一个临时整改对策,永久对策则是使用线夹或卡扣。

6 小结

线束的装配是一个复杂且重要的过程,本文从线束的工艺布置方面进行阐述,对线束布置的3个要点进行分析,对线束的走向出线要求、摆放要求、固定方式进行了分析和举例,说明长度长、分支多、插接头多的线束布置是一个需要多岗位、多人员相互配合的工作过程,要从整个装配过程考虑很多的因素,包括与其他零件的位置关系、对后工序的影响、是否存在重复拿取、踩踏、挡孔等现象。因此,工艺人员只有不断地丰富自己的知识并多观察,才能制定出合适的路线。此外,在选择线束的固定件时,要考虑固定件的定位、长度、大小要求及装配时需选取的工具和所需要的时间等,尽量将线束布置得顺畅、美观。

摘要：对于长度长、分支多、插接头多的线束而言,线束的工艺布置是一个需要多岗位、多员工相互配合工作的过程,为了使线束的布置合理,不影响线束的装配质量及后工序的操作,需要对线束的工艺布置进行规范。

关键词：线束工艺布置,走线出线要求,线束用固定附件

参考文献