柔性化改造中压装工艺的研究及对策.pdf

柔性化改造中压装工艺的研究及对策 压装工艺是装配过程中的重点环节之一，压装质量的好坏直接关系着产品的性能，同时 压装工艺还应考虑实际柔性化生产中的适应性。本文以神龙公司变速器装配线多品种项目改 造为例，对压装工艺在柔性化改造项目中的研究及对策进行了阐述。 在神龙公司“E 动战略”规划以及市场产品多样化的背景下，变速器五期产能规 划对装配的柔性化生产提出了更高要求，如何在保证压装质量的前提下适应多品种 的现实需求就显得尤为重要。 根据公司产能规划，变速器装配线需提升产能，同时还应具备生产适配EC5 、 EW、EC8 和EB2 等机型的能力。装配线的多品种项目改造是在已有生产EC5/EW 能力上进行改造，使整线具备生产适配EC8 、EB2 机型的能力。 由于适配机型不同，EC8 、EB2 变速器组件及结构发生了较大变化，而本次改 造的难点为变速器离壳高度变化对压装质量的影响，离壳高度的品种差异如表所示。 项目方案 离壳的高度变化对压装质量的影响主要包括压装一轴五档齿座及一轴锁紧螺母 豁口两个方面。变速器在托盘( 由底座和适配器组成)上以垂直状态到达对应工位后， 需依次完成一轴五档齿座压装、一轴螺母拧紧和一轴螺母机械锁紧(压豁口)等工序 内容，为此要求压装工艺具备以下要求：设备对多品种具备识别功能;设备有较好的 刚性，整个压装无变形;变速器总成有较好支撑，壳体整个压装无变形(即压装过程中 要求壳体不能受力) 。 改造项目初期，设备利用有不同高度差的台阶块实现品种差异：在一轴花键锁 紧装置到位→竖直气缸将一轴顶起到位( 以消除一轴在装配过程中存在的合理轴向 间隙)→水平气缸推动有不同高度的台阶垫块到位(将一轴位置机械限位)→压头下 降，如图1 所示。 图1 设备示意图（改造项目初期） 该方案在投入一段时间后，发现压装中一轴发生歪斜，一轴的五档和倒档拨叉 卡住，在空挡位置产生不正常的向下位移，与换挡机构干涉，进而五倒档拨块被压 裂变形(见图2) 。 1.不足 经分析发现该压装设备不能满足预期效果，存在以下不足： (1)水平垫块根据品种到位后，一轴仍存在轴向间隙。为保证水平垫块到位，垫 块与顶起装置之间必须留有间隙，故而所谓的“到位”实际仍留有间隙。同时一轴长 度自身尺寸∆L 超过离壳品种间的高度差∆H(一轴长度尺寸为自由公差，长度尺寸波 动量∆L1≥1.5，毛坯本身公差∆L2≥0.4，∆L1+∆L2≥∆H 无法保证一轴被顶起到位) ，故 而在压装中一轴产生歪斜。 (2)在竖直气缸顶起过程中，变速器总成定位丢失。考虑一轴自身尺寸误差，将 竖直气缸气压调大，弥补上述一轴轴向间隙。但由于变速器多品种间重量差异不大 以及实际生产中存在的合理气压波动，变速器连同适配器会被顶起，脱离一面两销 的定位板，导致位置丢失无法保证压装质量; (3)设备本身缺失检测到位装置。 2.优化改造 基于以上“相互制约、共同存在”的缺陷点，我们对原有设备进行以下优化改造： (1)多品种适应机构由阶梯结构改为“楔块自锁”结构。利用楔块自锁，待竖直气 缸将一轴顶起后，用带自锁功能的楔块将一轴顶起机构“锁死”(优化前后对比如图3 所示) ，进而解决了设计间隙、一轴自身尺寸公差覆盖品种差异这两个问题。 (2)在适配器对角位置增加气缸压紧机构。在变速器和托盘( 由底座和适配器组成) 到相应工位时，定位板升起后适配器对角位置两个气缸将适配器连同变速器总成一 同限位，从结构上杜绝托盘位置丢失的发生，如图4 所示。 (3)新增位移传感器采集水平气缸位移情况，待楔块到位后利用FESTO 气检元 件对楔块到位与否进行检测，两个传感器均检测合格发出OK 信号给PLC ，设备再 进行下一步动作。 通过以上一系列的改进，从根本上解决五档和倒档拨叉轴压裂的问题，同时项 目改造取得了预期效果，稳定可靠地保证了实际柔性化生产中的压装工艺质量。 项目收益 项目改造完成后，从经济、质量以及社会等三个方面取得了收益。 (1)经济效益 如期完成项目节点，同时避免了因压装质量不良造成的客观损失 (单台返修损失为264.4 元) ，提升了生产线的效率。 2)质量方面 通过位移传感器及气检元件的运用，确保了变速器的一轴被机械 限位到位没有轴向间隙，在压装中不发生歪斜，有效地保证了产品质量。 3)社会效益 防止五档和