劉德林

江鈴底盤股份有限公司 江西撫州 344000

汽車橋殼本體總成是行駛系中的重要組成部分，它不僅要承受汽車本身的質(zhì)量，而且在整車行駛過(guò)程中，需要承受驅(qū)動(dòng)輪傳來(lái)的各向反力、彎矩和制動(dòng)力矩。沖焊橋是目前常見(jiàn)的橋殼總成，它采用上、下兩件橋殼本體沖壓成形，然后通過(guò)拼接對(duì)焊的方式制作而成。為保證橋殼總成滿足設(shè)計(jì)及使用性能等要求，工藝過(guò)程中對(duì)沖壓橋殼本體（單件及合橋）的半邊長(zhǎng)、直縫間隙、上下錯(cuò)邊、錯(cuò)角以及大法蘭面平面度等要求較高。

目前大部分橋殼檢具及技術(shù)，是側(cè)重橋殼總成和橋殼上焊接件的檢測(cè)，其前提是兩片橋殼本體已經(jīng)焊接成一個(gè)整體。針對(duì)沖壓橋殼本體的檢測(cè)，根據(jù)不同的工序設(shè)計(jì)和技術(shù)要求，本身也存在諸多檢測(cè)方式和檢測(cè)指標(biāo)，檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法的進(jìn)一步發(fā)展將促進(jìn)測(cè)量質(zhì)量?jī)?yōu)化和檢測(cè)效率提高。

零件檢測(cè)要求及方法分析

從技術(shù)及焊接工藝方面來(lái)看，橋殼本體總成由上、下橋殼本體拼裝對(duì)齊后進(jìn)行焊接（見(jiàn)圖1），橋殼本體總成最終與其他件焊接成整橋殼。焊接為橋殼加工的關(guān)鍵工藝，為保證焊透率，工件間要求間隙均勻，上、下方向還要求平整。橋殼本體作為橋殼主件，對(duì)多個(gè)相關(guān)部位尺寸及吻合性均要嚴(yán)格控制。

圖1 橋殼本體總成焊接示意

此外，上、下橋殼本體一般為對(duì)稱件，偶爾存在單件橋殼本體檢驗(yàn)在公差范圍之內(nèi)，但焊接拼裝時(shí)則會(huì)出現(xiàn)合橋后錯(cuò)邊量過(guò)大等累積誤差問(wèn)題。為避免上、下橋殼本體單件偏差方向不同而造成影響，可以采用拼裝對(duì)齊的方式，將兩片橋體通過(guò)檢具夾緊合并，一起進(jìn)行檢驗(yàn)。

1）檢具采用自動(dòng)拼裝對(duì)齊壓緊裝置，該裝置用氣源連接驅(qū)動(dòng)，工件放入后可快速完成上、下兩件橋殼本體的對(duì)齊及拼裝壓緊。

2）檢具采用中心孔銷軸為主定位，零貼面為副定位的方式進(jìn)行定位，上、下橋殼本體可以方便快速放入其中，附加側(cè)壓裝置及垂直壓緊裝置，保證定位的準(zhǔn)確性。

3）經(jīng)過(guò)對(duì)齊壓緊裝置將工件對(duì)齊后，通過(guò)檢測(cè)附件一次性完成半邊長(zhǎng)、直縫間隙、錯(cuò)邊、錯(cuò)角以及平面度等項(xiàng)目的檢測(cè)。

檢具結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)特征

經(jīng)過(guò)對(duì)零件要求及檢測(cè)方式分析，設(shè)計(jì)的橋殼本體焊接前檢測(cè)裝置如圖2所示。圖中包括基座P1、半長(zhǎng)檢測(cè)單元P2、垂直壓緊裝置P3、平面度檢測(cè)單元P4、側(cè)壓裝置P5、中心定位總成P6、校表器P7以及開(kāi)關(guān)座總成P8。

圖2 橋殼本體焊接前檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)

檢測(cè)裝置采用中心孔銷軸為主定位，零貼面為副定位的方式對(duì)橋殼本體進(jìn)行定位，檢測(cè)裝置主要包括：

1）定位機(jī)構(gòu)。定位機(jī)構(gòu)包括中心定位總成P6、半長(zhǎng)檢測(cè)單元P2中的半長(zhǎng)定位裝置和壓緊裝置，中心定位總成P6對(duì)焊接前上、下橋殼本體圓形孔中心定位，對(duì)稱設(shè)置的半長(zhǎng)定位裝置、垂直壓緊裝置P3和側(cè)壓裝置P5分別形成長(zhǎng)度、垂直、本體側(cè)面三個(gè)方向的定位裝置。

2）檢測(cè)機(jī)構(gòu)。檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括半長(zhǎng)檢測(cè)單元P2中的半長(zhǎng)檢測(cè)裝置、平面度檢測(cè)單元P4、校表器P7和百分表，平面度檢測(cè)單元P4為翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，百分表通過(guò)校表器P7校零后，通過(guò)半長(zhǎng)檢測(cè)裝置讀取半長(zhǎng)差值，通過(guò)平面度檢測(cè)單元P4讀取焊接前上、下橋殼本體圓形孔平面度數(shù)值。

3）基座P1?；鵓1為安裝基座，基座P1或設(shè)有檢測(cè)附件，檢測(cè)附件包括本體合橋管徑、方管、直縫間隙、上下錯(cuò)邊和錯(cuò)角的檢測(cè)附件。

該檢測(cè)裝置的主要單元如圖3所示，其設(shè)計(jì)特征如下：

圖3 檢測(cè)裝置各單元結(jié)構(gòu)

1）基座P1臺(tái)面的兩側(cè)設(shè)有導(dǎo)軌，兩側(cè)的半長(zhǎng)檢測(cè)單元P2分別設(shè)置于臺(tái)面導(dǎo)軌上；垂直壓緊裝置P3和側(cè)壓裝置P5按左右對(duì)稱的形式，布置在半長(zhǎng)檢測(cè)單元P2和中心定位總成P6中間；平面度檢測(cè)單元P4位于基座P1中心靠后的臺(tái)面上，中心定位總成P6通過(guò)螺栓和銷釘固定于基座P1中心臺(tái)面上；兩側(cè)的半長(zhǎng)檢測(cè)單元P2、側(cè)壓裝置P5和垂直壓緊裝置P3中的各個(gè)氣缸，均有氣管連接。

2）臺(tái)面導(dǎo)軌、垂直壓緊裝置P3、側(cè)壓裝置P5、平面度檢測(cè)單元P4、校表器P7、開(kāi)關(guān)座總成P8固定于基座P1臺(tái)面，開(kāi)關(guān)座總成P8包括半長(zhǎng)檢測(cè)單元P2、側(cè)壓裝置P5和垂直壓緊裝置P3的控制開(kāi)關(guān)。

3）半長(zhǎng)檢測(cè)單元P2的半長(zhǎng)定位裝置和半長(zhǎng)檢測(cè)裝置包括端頭氣缸、固定座、導(dǎo)向銷、百分表限位圈、半長(zhǎng)定位塊、半長(zhǎng)檢測(cè)座和導(dǎo)向座；端頭氣缸缸體緊固于固定座上，端頭氣缸桿部與導(dǎo)向銷的一端連接，導(dǎo)向座與導(dǎo)向銷間隙配合；導(dǎo)向銷尾部設(shè)有半長(zhǎng)定位塊，工作時(shí)，半長(zhǎng)定位塊與導(dǎo)向銷隨端頭氣缸桿部來(lái)回活動(dòng)；百分表限位圈緊固于半長(zhǎng)檢測(cè)座頂部，百分表配合半長(zhǎng)定位塊和百分表限位圈直接讀取差值。

4）垂直壓緊裝置P3為旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括旋轉(zhuǎn)連接件、壓桿、定位塊、固定座和垂直氣缸；垂直氣缸缸體緊固在固定座的一側(cè)，垂直氣缸桿部與壓桿的尾部活動(dòng)連接；旋轉(zhuǎn)連接件的一端與壓桿中段相連，另一端與固定座上部連接；定位塊設(shè)計(jì)為L(zhǎng)形，其位置固定于壓桿頭部的正下方，壓桿頭部與定位塊之間形成垂直副定位區(qū)間。

5）側(cè)壓裝置P5由L形固定座、氣缸和夾頭組成，氣缸缸體緊固于固定座上，并連接氣管通道，氣缸桿部連接夾頭之間形成側(cè)壓定位區(qū)間；垂直副定位區(qū)間的正截面與側(cè)壓定位區(qū)間的正截面或重合。

6）平面度檢測(cè)單元P4包括翻轉(zhuǎn)固定座、支撐座、轉(zhuǎn)接塊、翻轉(zhuǎn)銷軸、支撐體、緊固旋鈕、翻轉(zhuǎn)桿、把手、百分表座、限位圈、夾塊和墊塊；轉(zhuǎn)接塊固定于翻轉(zhuǎn)固定座上；百分表座緊固于翻轉(zhuǎn)桿桿部，翻轉(zhuǎn)桿通過(guò)翻轉(zhuǎn)銷軸與連接塊相連，百分表座通過(guò)翻轉(zhuǎn)桿的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行拉開(kāi)和水平放置；支撐座上部設(shè)有支撐體；百分表座內(nèi)有多個(gè)呈環(huán)形分布的限位圈，限位圈與百分表配合測(cè)出各處平面度的差值；百分表座邊緣設(shè)有夾塊，夾塊所對(duì)應(yīng)的下方設(shè)有墊塊。

7）支撐體支撐旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的翻轉(zhuǎn)桿桿部，同時(shí)與夾塊、墊塊一起保證百分表座在檢測(cè)時(shí)處于水平狀態(tài)。

8）百分表座在翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)作用下水平放置時(shí)，處于兩片橋殼本體圓形孔中心的正上方。

9）中心定位總成P6為環(huán)形定位裝置，環(huán)形定位裝置與上、下橋殼本體圓形孔位置對(duì)應(yīng)，配合環(huán)形銷軸進(jìn)行定位，中心定位總成P6底部設(shè)有臺(tái)肩，兩橋殼本體中心外圍放置于臺(tái)肩內(nèi)。

橋殼本體進(jìn)行焊接前檢測(cè)的方法

橋殼本體檢測(cè)狀態(tài)如圖4所示。

圖4 上、下橋殼本體檢測(cè)狀態(tài)示意

第1步：將該橋殼本體焊接前檢測(cè)裝置接通氣源。

第2步：將沖壓成形好的上橋殼本體P9和下橋殼本體P10放入檢測(cè)裝置，通過(guò)中心定位總成P6以及垂直壓緊裝置P3中的L形定位塊預(yù)先定好位置。

第3步：先后起動(dòng)半長(zhǎng)檢測(cè)單元P2、側(cè)壓裝置P5和垂直壓緊裝置P3的控制開(kāi)關(guān)，分別或同時(shí)啟動(dòng)工作后，上、下橋殼本體工件完成對(duì)齊拼裝。

第4步：通過(guò)各檢測(cè)附件測(cè)量上、下橋殼本體合橋管徑、方管、直縫間隙、上下錯(cuò)邊、錯(cuò)角項(xiàng)目。

第5步：百分表通過(guò)校表器P7校零后，通過(guò)半長(zhǎng)檢測(cè)單元P2檢測(cè)半長(zhǎng)誤差，當(dāng)百分表壓縮抵至限位圈時(shí)讀取數(shù)值，該數(shù)值即為半長(zhǎng)差值。

第6步：通過(guò)翻轉(zhuǎn)桿將平面度檢測(cè)單元P4水平放置到位并將緊固旋鈕旋緊，百分表通過(guò)校表器P7校零，然后穿過(guò)百分表座測(cè)量，當(dāng)百分表下壓抵至限位圈時(shí)讀取數(shù)值，所有位置中最大值即為該平面度最大值。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1）檢測(cè)裝置采用中心定位總成定位，附加側(cè)壓裝置及垂直壓緊裝置，可以對(duì)焊接前的兩片橋殼本體（單件狀態(tài)）進(jìn)行自動(dòng)對(duì)齊壓緊，在焊前檢測(cè)單片橋殼本體的符合性及一致性。

2）兩端為半長(zhǎng)定位及檢測(cè)單元，能有效檢測(cè)出兩片橋板的半長(zhǎng)對(duì)稱度；頂部附有平面度檢測(cè)座，通過(guò)百分表能夠有效快速地檢測(cè)出橋殼大法蘭面平面度。

3）垂直壓緊裝置P3和平面度檢測(cè)單元P4為旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，檢測(cè)前保證工件順利放入，檢測(cè)時(shí)保持正常工作位。

4）在測(cè)量橋殼本體零件其他項(xiàng)目時(shí)，該檢具作為零件檢測(cè)的支撐，并能給出偏差的方向。

結(jié)語(yǔ)

本檢具不僅可以作為橋殼總成檢具使用，實(shí)際上更適合焊前控制，即橋殼本體沖壓零件檢測(cè)。通過(guò)該檢具，能夠有效控制焊前工件質(zhì)量，避免因零件缺陷造成焊接質(zhì)量問(wèn)題，從而影響整橋使用性能。檢具具有自動(dòng)壓緊、對(duì)齊兩工件的裝置，使兩個(gè)單件狀態(tài)的橋殼本體快速對(duì)齊拼裝，實(shí)現(xiàn)沖壓橋殼本體零件多個(gè)項(xiàng)目的檢測(cè)。對(duì)每片（上橋殼本體、下橋殼本體單件）的一致性、合橋縫隙、平面度等進(jìn)行快速有效地檢測(cè)。該檢具在焊前使用，能提前發(fā)現(xiàn)工件問(wèn)題，有效規(guī)避焊接質(zhì)量。