分析汽车焊装生产过程中冲压件防错问题

分析汽车焊装生产过程中冲压件防错问题

陈小庆

天津天汽模志通车身科技有限公司天津300400

摘要：防错技术的意义是通过它取代那些依靠警惕性和记忆的任务、行动，使工人有时间和精力完成更有创造力和增值意义的行为。通过防错技术及装置的应用，替代过去依靠人工完成的重复劳动，杜绝那些由于难以保持高度注意力和记忆力而产生的缺陷。

关键词：焊装生产；防错；冲压件

1车身防错设计案例介绍

1.1凸焊标准件防错设计

凸焊标准件的失效模式分为3种情况：①凸焊位置错误；②凸焊方向错误；③凸焊型号错误。（1）凸焊位置防错。案例分析：这个问题发生的原因是凸焊过孔与定位孔混淆所致，3个孔径一样，凸焊2个螺母，且位置接近，很容易凸焊错误。整改措施：将中间的定位孔直径改小，让下电极的螺母定位销插不到孔内。（2）凸焊方向防错。案例分析：这个问题主要存在于在单件上凸焊或者直焊标准件过多，且方向不单一，导致员工操作混淆所致。这个问题的发生主要集中前挡板上。整改措施：增加凸台标示或者标记标示。（3）凸焊型号防错。凸焊型号防错，主要指焊装在凸焊时标准件的通用性，尽量减少近似的标准件的大量使用述。

1.2制件总成防错设计

制件总成防错失效模式分为3种：①左右件装反；②近似件混用；③制件翻转错装。（1）左右件装反。左右件装反是车身最容易发生，且发生频率最高。车身结构件多数都是左右对称设计，如果结构复杂，配合面较多，则左右件自身便可防错，但问题发生最多的就是自身结构简单，或者本身中心近似对称，这种左右对称的结构件及易装错。案例分析：左右两件为对称设计，左/右门槛压板下支架，区别之处在一边的型面配合不同，因定位孔位置相同，外形又极其相似，现场很难区分，难以防错。整改措施：更改右件定位孔位置，通过夹具定位销来防错，使其左右件装错无法安装。针对此类件的防错，方法还有很多，常见的有更改定位孔，增加缺口等等，还有通过焊装夹具定位销干涉的方法进行防错。左右件存在很明显的差异，一眼就能识别。（2）近似件混用。近似件的混用，主要是因为外形相似，导致被错用，情况大致分两种：①本身车型上，左右件非常相似，容易被错用；②在一个车间里生产，不同的车型，却有相似的件，易被错拿。此类件极为相似，稍有差错就会出现装错现象，主要的解决方法是在设计前期就考虑到防错，将左右件做成共用，不同车型件做成通用，既达到防错的效果，也能达到减少工装投资的功效。（3）制件自身翻转错装。制件自身翻转错装，主要是因为制件在工装上无法防错，自身旋转后，依然可以进行装件、焊接，却影响产品的使用。案例分析：顶盖横梁定位孔是左右对称设计的，夹具无法识别哪一边是正确认位置，员工很容易装错。整改措施：更改顶盖横梁的定位孔，使得横梁翻转后不能装入夹具的定位销，通过焊装夹具来进行防错。

1.3车身装配件防错设计

车身装配出现装错，通常在解决时都会花费较高的代价，如开发装具用以控制。但同时又引出另外一个问题，装件的是人，不是机器。人在装东西的时候，希望步骤是越少越好，因为人在用装具的行为也是一个体力劳动，如果装具不是那么的轻巧，多频次的使用，人的体力也跟不上，最后就是有装具也不会有人去使用。所以防错设计在车身装配就显得很有必要了。案例分析：某车型前防撞横梁总成，在装配时正确着装和旋转180°都能装，车间无法确定的怎么装是正确的。这个也是前期产品设计时没考虑到的，后期再开发装具进行防错，投资会增加，员工操作步骤会增加，得不偿失。整改措施：重新开发装具来进行安装防错，考虑到员工的操作简便性，依靠熟练工来进行人工防错。

1.4身混线生产防错设计

车身混线生产大致可分为两种情况：①一种车型的多种配置（含子项目）生产；②在相同平台下、相同的生产线下多种车型的生产。（1）一种车型的多种配置生产。一种车型配置的不同，在本身车型系列中也不容易防错，3款配置车型的前挡板本体的主要差异是图10a、b中A处，若3款配置都开发工装模具，投资费用会很大，且给焊装生产带来了很大的防错压力，一装错，整个白车身就会报废，后经过商讨，将3款配置不同的车型离合器孔（A处）形状重新设计，将3款车的前挡版本体做成通用，既完成了防错任务，也大大的减少了工装模具的开发，这个设计思路值得借鉴和推广。（2）相同平台、相同的生产线下的多种车型的生产。一个平台下设计的产品，在相同的生产线上生产，其失效模式在于其生产过程中员工操作失误，大致可以分为两种：类似的总成，共用相同的工装夹具，区别处易被忽略；不同的车型，存在形状相似的制件，而各个车型的夹具却不能互相防错，导致被错用。

2现有车身防错技术介绍

2.1标示防错

标记防错属于一种最基本最初步的防错方法，可以起到预防的效果。但单纯依靠标记方法防错，不能完全消除误放的可能。假如制件误取已经发生，还需要其他防错设计方法真正实现正确制件及位置放置，纠正错放。标识防错的常规形式有如下几种：（1）LH/RH或L/R左右件识别，如左右对称件/左右近似件，比如支架及铰链等。（2）1、2、3……或A、B、C……，连续件顺序标识，结构上接近的多个制件，比如顶盖横梁等。（3）箭头→向前或向上标识，箭头标识的增加是指示前、后方向的，防止前后倒置（在平面上旋转了180°）。（4）打刻制件号。（5）结构标识，如增加三角筋、缺口等特征。

2.2结构防错

首先，结构防错不同于上述的结构标识。结构标识本身其实就是一种标识防错，是一种主动防错，是提供一种特征标识作为预先区分。结构防错，指在制件对象上，配合相关制件甚至工装夹具，实现一种被动防错的方法。结构上防错才可以实现真正的装配防错。结构防错的方法大致说明如下，具体设计过程和意图在后续章节结合制件防错设计类型详细说明：（1）定位孔设计。在制件防错设计上，通过定位孔的设计可以确保制件装配的位置唯一性。在设计形式上有：定位孔大小，定位孔相对中心对称面距离设计。（2）制件结构匹配特征设计（制件配合）。制件装配过程中，为避免存在误放情况，在制件设计上，通过配合钣金的结构匹配，可以使非正常位置放置的制件产生干涉，从而提醒进行制件报错，要求调整制件位置。比如通过特征匹配。（3）结构和工装配合。主要通过结构的设计，有意图或被动的利用工装夹具增加相应的结构进行制件放置位置的确认。比如，制件开设一定的缺口，利用工装夹具挡块实现制件的正确的放置。或通过工装夹具上的防转销，结合制件上的孔位，进行制件的正确放置。（4）通用件设计。对于近似和对称近似制件，尽可能设计为通用件。不仅可以减少制件数量，更重要的是可以避免制件误用的可能性，解决制件“取”的防错问题。对于制件的放置正确与否的问题，还要根据制件的特点，采用相应结构防错设计方法，解决制件“放”的防错问题。（5）自对称件设计。采用制件自对称设计，利用降低对位置的要求，减少出错的风险，本身也就是一种结构设计上的防错方法。前面内容上也有说明，相当于减少位置误放的可能性。

2.3工装防错

这里的工装防错主要指完全依靠焊装工装夹具，以及车间一些辅具来实现的制件防错。在这里还有一个前提，不考虑制件设计状态情况，不从制件设计变更角度来考虑防错。

3结语

车身防错，是一个焊装车间经常提起，而设计中却又常常被忽视的问题。因为它的隐蔽性使得设计中不易被察觉，车型在开始试装验证时也因为是单独装车，防错问题无法暴露，直到开始批量生产时才一个个被提了出来，防错问题有的是无法控制有的则是可避免。尽量将防错问题消灭在前期设计，后期再发现整改代价太大了。

参考文献：

[1]许发樾.实用模具设计与制造手册[M].北京：机械工业出版社，2002.