摘要 上汽大众新朗逸车型,存在动力总成螺栓在支撑孔内偏的问题。该问题一方面增加了生产中的下线返工量;另一方面,螺栓在支撑孔内偏,使支撑承受了额外的应力,减弱了缓冲减震的效果,使车辆产生较为明显的怠速抖动,易引起用户抱怨。本文从车身尺寸、零件尺寸、生产工艺过程、底盘托盘尺寸、底盘托盘设计方案等方面对该问题进行了全面的分析,最终到引起该问题的根本原因,并对症下药,将问题解决,降低了车辆的下线返工量,提升了整车质量,提高了用户满意度。
关键词 新朗逸;动力总成;支撑;托盘
前言
目前汽车行业得到了飞速的发展,但行业内部的竞争也变得愈加激烈。提高产品质量和用户满意度、降低生产成本是车企提高自身核心竞争力,取得良好的市场表现的重要手段。上汽大众新朗逸车型动力总成固定螺栓在支撑孔内偏的问题,不仅增加了车辆生产中的返工工时,增加了生产成本,还因产生的怠速抖动问题,降低了车辆质量和用户满意度[1]。因此,
研究、分析并解决此问题,对于提高企业的核心竞争力,提升用户满意度具有重要的意义。本文介绍了针对此问题的分析过程和解决方法。
1 排查影响因素,确认主要因素
丰田新款报价1.1 确定影响因素
在新朗逸生产车间,动力总成与车身的结合是通过托盘来完成的。首先,在底盘预装线,动力总成在动力总成托盘上完成定位,然后在三工段,托盘与车身进行合装,此时员工将动力总成和支撑的连接螺栓打紧,最后托盘与车身分离。
3万一4万新能源汽车对现场的拧紧过程前后进行观察,在动力总成托盘与车身结合后,螺栓拧紧前,动力总成的孔与支撑的孔在Y方向基本是相对居中的,但是拧紧之后,螺栓的孔在支撑的孔内却偏向了右侧。进一步对拧紧前的过程进行分析和观察发现,在动力总成托盘与车身结合后,支撑和动力总成之间的间隙大,发动机与发动机支撑的间隙为12.5mm,变速箱与变速箱支撑之间的间隙为9.5mm。在拧紧过程中,动力总成与支撑之间的间隙,是通过螺栓的拉力使发动机支撑和变速箱支撑的支撑臂下垂扭曲来消除,而不是将动力总成提起,而支撑
车子保养臂的下垂扭曲,最终造成了螺栓在支撑孔内偏向右侧的缺陷。通过对现场拧紧前后过程的仔细观察,也确实能看出支撑存在下垂扭曲的状态。这样一来,我们要解决的问题就是螺栓拧紧前,动力总成和支撑间的间隙大。我们将影响因素一一列出,并开始逐一排查。
1.2 因素排查,确定要因
首先从车身尺寸开始排查。调取最新的车身常规测量报告。用于固定发动机支撑和变速箱支撑的车身孔的尺寸都在零位附近,且较为稳定,排除车身的因素[2]。
接下来对零件的尺寸进行排查。首先,从发动机开始。发动机上,与支撑连接的安装孔的尺寸、托盘定位销要使用的发动机侧面小支架上的孔的尺寸都是与此问题相关的。这些孔的尺寸由供应商提供的自检报告为准。从供应商的报告看,发动机上相关孔的尺寸是好的,排除发动机的因素。接下来,是变速箱,需要查看的是变速箱上与支撑连接的安装孔的尺寸,以供应商的自检报告为准。从供应商的报告看,变速箱上相关孔的尺寸是好的,排除变速箱的因素。接下来是发动机支撑的相关尺寸。发动机支撑臂与其底座的Z向距离,对问题有直接的影响。查看图纸,图纸上对于支撑臂到底座的距离,定义了两个尺寸,一个是支撑臂有负载时的尺寸:82±1mm,另一个是支撑臂没有负载时的尺寸:87.5±
2mm。我们的问题是动力总成与支撑臂在螺栓拧紧前,间隙大,此时支撑臂是没有负载的,所以我们关注的是无负载的尺寸:87.5±2mm。在现场随机抽取了10个零件进行简易测量。支撑臂到底座的距离基本在89~89.5之间波动,尺寸在公差范围内,但偏上差。从尺寸角度而言,合格,排除发动机支撑的因素。接下来是变速箱支撑。与发动机支撑类似,变速箱支撑的支撑臂与其底座的Z向距离,对问题有直接的影响。查看图纸,图纸上对于支撑臂到底座的距离,也定义了两个尺寸。一个是支撑臂有负载时的尺寸:40±1mm,另一个是支撑臂没有负载时的尺寸:43~47mm。我们关注的是无负载的尺寸:43~47mm。在现场随机抽取了10个零件进行简易测量。变速箱支撑的支撑臂到底座的距离,基本在44~44.5mm之间波动,尺寸基本在中值,排除变速箱支撑的因素。
最后,要排查的是动力总成托盘了。托盘上与动力总成有三个连接点:两个定位销和一个支撑。定位销1插入到发动机底部的主定位孔中,定位销2是插入到发动机侧面一个小支架的孔中。使用样架对托盘上定位销和支撑进行标定,标定合格。排除前托盘定位销尺寸因素。接下来,对剩下的最后一个因素,托盘设计状态进行排查分析。规划设计托盘时,是以整车数模的数据为基础,绘制托盘。在整车数模环境下,整车所有零件都是处于装配状态,动力总成与支撑同样处于连接的状态。托盘设计者在此环境下,将动力总成Z向下移
动5mm,即使得动力总成与支撑之间存在5mm间隙,然后以此时动力总成的位置为基础,绘制了托盘。设计者考虑到,如果不留有间隙,可能会存在由于公差累计,造成合装后,在螺栓拧紧前,动力总成与支撑发生干涉,甚至会造成车身或设备的损坏。为了消除这个风险,设计者特意设计了这5mm的合装间隙,即托盘与车身合装后,螺栓拧紧前,动力总成与支撑臂的间隙为5mm。但是,我们现场的情况,合装后,发动机与发动机支撑的支撑臂间的间隙是12.5mm,变速箱与变速箱支撑的支撑臂的间隙是9.5mm。间隙越大,支撑臂出现的下垂扭曲就越明显。前面分析发动机支撑尺寸的时候,查看图纸,发现发动机支撑臂到底座的高度,有两个尺寸,一个是支撑臂有负载时的尺寸:82±1mm,另一个是支撑臂没有负载时的尺寸:87.5±2mm。托盘是在整车数模的数据基础下设计的,数模环境下零件都是装配状态,那么发动机支撑也就是负载状态,托盘设计者在动力总成和负载状态下的支撑臂之间留出5mm的合装间隙。数模上发动机支撑臂到底座的高度,就是负载时的理论尺寸:82mm。而发动机支撑在没有负载的状态下,我实测下来是89.5mm左右,比数模上负载状态的支撑臂高了7.5mm。所以现场合装以后,发动机与发动机支撑的支撑臂之间的间隙,是5+7.5=12.5mm,这个数值与我们现场实际测得的间隙值是吻合的。变速箱与变速箱支撑的间隙也是同样的道理。变速箱支撑的支撑臂,图纸定义负载状态下的尺
寸是40±1mm,无负载的状态是43~47mm。数模上变速箱支撑为负载状态,其支撑臂到底座的高度,是负载时的理论尺寸:40mm。而变速箱支撑,在无负载状态下,实测值是44.5mm左右,比数模负载状态高了4.5mm。所以现场合装以后,变速箱与变速箱支撑的支撑臂之间的间隙,等于5+4.5=9.5mm,这个数值同样与我们现场实际测得的间隙值吻合,如图1。
托盘设计者给动力总成和支撑在合装时留出了5mm的合装间隙,同时由于设计者忽略了支撑空载状态和负载状态(数模状态)的Z向尺寸的差别,导致了现场实际合装后,动力总成与支撑间的间隙大于合装间隙5mm。动力总成与支撑间较大的间隙,使得拧紧过程中,支撑臂会发生下垂扭曲,最终导致了螺栓在支撑孔内右偏[3]。
2 制定措施,跟踪效果
根据上面的原因分析,动力总成固定螺栓在支撑孔内不居中的原因是动力总成和支撑的合装间隙过大,那么,我们的措施就是减小合装间隙。
我们对托盘进行了优化,将托盘定位销和支撑加高8mm,即发动机与发动机支撑合装间隙胎圈用钢丝
达到4.5mm,变速箱与变速箱支撑合装间隙达到1.5mm,跟踪下来的效果是,螺栓拧紧后在支撑孔内可以达到居中的状态,并且也未出现合装时动力总成与支撑干涉,影响合装的情况出现,措施有效。
宝马x5多少钱2021款落地价最后,我们与规划部门沟通了优化方案,由托盘供应商来对所有托盘进行了优化。托盘全部优化完毕后,我们又批量跟踪了两周,螺栓拧紧后都可达到在支撑孔内居中的状态,并且也未出现合装时动力总成与支撑干涉,影响合装的情况出现。到此终于将这个问题解决。
交通违法记分新规3 小结
通过此问题的分析和解决,使现场批量状态,动力总成与支撑合装拧紧后,螺栓在支撑孔内居中,降低了返工工时,提高了整车质量。此外,我们发现的托盘设计思路上存在的问题,可能其他厂区的托盘也存在同样的设计问题,此成果可以供其他工厂遇到同样问题时,作为分析的参考,也为托盘设计供应商提供了设计托盘的经验教训,未来的托盘设计中可以避免出现类似的情况。
参考文献
[1] 李忠秋.结构思考力[M].北京:电子工业出版社,2014:33-33.
[2] 姚明傲.汽车装配与调试技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2013:15-17.
[3] 林大雍.高效问题分析与解决[M].北京:北京理工大学出版社,2015:23-31.
孙力,1987年7月,男,汉,江苏南京,2010年毕业于南京林业大学交通运输专业,学士,现供职单位上汽大众汽车有限公司南京分公司,助理工程师,研究方向:整车匹配、汽车制造等。
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