車門鉸鏈?zhǔn)擎溄榆嚿砼c車門的重要零件，它的主要作用是保證車門與車身的相對(duì)位置，從而確保車門安裝到車身后間隙和段差能夠滿足公司標(biāo)準(zhǔn)。所以說鉸鏈定位的精確與否事關(guān)重大，不容忍視。鉸鏈定位夾具的設(shè)計(jì)要滿足鉸鏈零件在車門上的定位安裝要求，即設(shè)計(jì)的夾具可以很好的將汽車焊接零件定位好，保證良好的焊接質(zhì)量；同時(shí)，夾具的設(shè)計(jì)也要滿足安裝要求：車門鉸鏈通過風(fēng)槍安裝螺栓到車門或車身側(cè)，安裝完成后按產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求打扭力和檢測扭力。此外，夾具的設(shè)計(jì)要符合風(fēng)槍安裝鉸鏈時(shí)候的人機(jī)工程需要，有合適的操作高度，同時(shí)還有足夠的風(fēng)槍操作空間。

本文通過某一車型尾門鉸鏈定位工裝的開發(fā)研究，深入分析尾門鉸鏈裝配過程中的要點(diǎn)和核心，綜合考慮定位和人機(jī)工程等關(guān)鍵要素，使設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu)，滿足生產(chǎn)線裝配生產(chǎn)需求。

1鉸鏈機(jī)構(gòu)分析

1.1鉸鏈定位點(diǎn)分析

如圖1所示：該鉸鏈通過兩根M8的螺桿與車門側(cè)相連接，通過一根M8的螺桿與車身側(cè)相連接，同時(shí)該鉸鏈可以繞中間的軸進(jìn)行一定的旋轉(zhuǎn)。在本項(xiàng)目中，先通過風(fēng)槍把鉸鏈安裝到車門上，之后再將車門掛到車身上。分析鉸鏈的加工工藝，了解鉸鏈控制尺寸的地方，結(jié)合定位要求，最終定下了如圖2所示的定位策略。

1.2鉸鏈初始設(shè)計(jì)姿態(tài)確定

在夾具設(shè)計(jì)時(shí)，為了方便現(xiàn)場夾具的測量調(diào)整，通常要求夾具的調(diào)整方向與測量時(shí)建立的相對(duì)坐標(biāo)系方向保持一致。假如測量時(shí)發(fā)現(xiàn)X坐標(biāo)多了1mm，就可以直接將該方向的墊片取掉1mm，而不需要經(jīng)過計(jì)算才能確定某一方向的調(diào)整量。

在拼臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)，首先需要確定的就是底板的位置，確定完底板的位置后，現(xiàn)場測量調(diào)整的三坐標(biāo)方向就可以確定了。所以為了方便現(xiàn)場鉸鏈定位夾具的測量調(diào)整，將鉸鏈的初始姿態(tài)確定如下（如圖3所示）：鉸鏈車身側(cè)定位面平行于底板面，這樣就能保證鉸鏈定位夾具三坐標(biāo)測量時(shí)調(diào)整方向與三坐標(biāo)測量坐標(biāo)系方向一致，方便夾具調(diào)整，減少測量調(diào)整人員的工作量。

2鉸鏈定位夾具數(shù)模設(shè)計(jì)

如圖3所示可以發(fā)現(xiàn)鉸鏈位于車門內(nèi)，為了避免車門舉升和搬取車門時(shí)車門與鉸鏈定位夾具干涉，還需要設(shè)計(jì)一套伸縮機(jī)構(gòu)，以確保鉸鏈安裝好后能把鉸鏈定位夾具退出車門外，同時(shí)分析鉸鏈定位策略（如圖2所示）時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)鉸鏈上還存在壓緊點(diǎn)，因此鉸鏈定位夾具還需要一套翻轉(zhuǎn)夾緊夾具，用來壓緊鉸鏈。從而可以確認(rèn)，鉸鏈定位夾具由兩部分組成：一部分為伸縮定位機(jī)構(gòu)，另一部分為翻轉(zhuǎn)夾緊機(jī)構(gòu)。

2.1伸縮定位夾具設(shè)計(jì)

2.1.1定位零件設(shè)計(jì)

通過分析鉸鏈的定位策略（如圖2所示），將鉸鏈的定位點(diǎn)分別集成在伸縮機(jī)構(gòu)和夾緊機(jī)構(gòu)上，伸縮機(jī)構(gòu)上需要集成鉸鏈支撐、車身側(cè)鉸鏈兩側(cè)邊限位和車身側(cè)鉸鏈靠近車門邊緣處端面限位這幾個(gè)功能零件。

如圖4所示，鉸鏈托塊集成了鉸鏈支撐和端面限位兩種功能，兩側(cè)邊的限位塊實(shí)現(xiàn)了鉸鏈側(cè)邊限位的功能，通過限制鉸鏈的兩個(gè)側(cè)面就確定了鉸鏈y的位置，通過鉸鏈托塊的卡槽就限制住了鉸鏈往車門外側(cè)移動(dòng)的趨勢，也就是限制住了鉸鏈Z向的正方向，這樣一來就確定鉸鏈的位置，可以把鉸鏈平穩(wěn)的放置在預(yù)設(shè)計(jì)位置。

2.1.2伸縮機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

如圖5所示，伸縮機(jī)構(gòu)選用公司常用的一種機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)主要由氣缸、氣缸安裝座、線性軸承．連接塊和導(dǎo)向軸等零件組成，精度主要由導(dǎo)向軸和線性軸承、連接塊之間的配合精度來保證，因此這幾個(gè)零件的加工要求都比較高：氣缸安裝座2的材料為45#鋼，硬度要求為HRC38-42；導(dǎo)向軸5的材料為45#鋼，硬度要求為HRC55-62，同時(shí)要高頻淬火；連接塊4的材料為45#鋼，需要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理；連接塊4與導(dǎo)向軸5的配合為過渡配合，孔的公差等級(jí)為H7，軸的公差等級(jí)為n7，因此，只要保證零件的加工精度，即可確保伸縮機(jī)構(gòu)的定位精確可靠，即使由于長時(shí)間的高負(fù)荷作業(yè)導(dǎo)致的線性軸承磨損，只要更換線性軸承即可。在具體數(shù)模設(shè)計(jì)的時(shí)候，主要需要注意的是氣缸行程的選擇，確保機(jī)構(gòu)收縮到位的時(shí)候，機(jī)構(gòu)距車門邊緣的最小距離大于15mm的安全距離，以免影響車門的舉升和搬取。

最后，再設(shè)計(jì)一些小零件，將伸縮機(jī)構(gòu)和定位零件兩者連接起來，伸縮定位夾具就完成了（如圖6所示)。

2.2翻轉(zhuǎn)壓緊夾具設(shè)計(jì)

分析鉸鏈定位策略可知（如圖2），翻轉(zhuǎn)壓緊夾具上需要集成鉸鏈壓緊和鉸鏈車門內(nèi)側(cè)端面限位的功能。

在翻轉(zhuǎn)壓緊夾具設(shè)計(jì)過程中，需要著重考慮夾具氣缸旋轉(zhuǎn)點(diǎn)的選?。涸趭A具翻轉(zhuǎn)過程中，應(yīng)注意避免鉸鏈壓塊與鉸鏈之間的干涉，分析之后可以確定氣缸的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)必須高于鉸鏈壓塊端面的上端點(diǎn)，這樣才能避免鉸鏈壓塊在旋轉(zhuǎn)打開過程中與鉸鏈干涉（如圖7所示）；同時(shí)，還要確保夾具打開后距離車門的最小距離要大于15mm的安全距離，具體原則為旋轉(zhuǎn)點(diǎn)距車門邊緣的距離要大于壓緊點(diǎn)、旋轉(zhuǎn)點(diǎn)之間最大距離值和安全距離值之和。

將翻轉(zhuǎn)壓緊夾具的氣缸旋轉(zhuǎn)點(diǎn)確定好之后，剩下的夾具設(shè)計(jì)就不存在什么技術(shù)難點(diǎn)了，設(shè)計(jì)的夾具具體結(jié)構(gòu)如圖8所示，翻轉(zhuǎn)壓緊夾具上氣缸1翻轉(zhuǎn)壓緊，通過鉸鏈壓塊-2的卡槽，就限制住了鉸鏈往車門內(nèi)側(cè)移動(dòng)的趨勢，即將鉸鏈Z的負(fù)方向限制住了；通過鉸鏈壓塊-2和鉸鏈壓塊二4的配合將鉸鏈壓緊并固定在門上，翻轉(zhuǎn)壓緊夾具和伸縮定位夾具相配合最終限制住了鉸鏈的X、y、Z向，實(shí)現(xiàn)完全定位從而保證鉸鏈定位的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，提高門總成的精度和白車身的裝配質(zhì)量，減少返修，提高生產(chǎn)效率。

最后，該套夾具設(shè)計(jì)時(shí)還要注意讓開風(fēng)槍的操作空間，例如M8的螺栓，風(fēng)槍槍頭22～24mm，再留下至少7mm的安全距離，那么可以確定夾具零件離鉸鏈螺孔中心點(diǎn)的距離應(yīng)保持在18mm以上。

3夾具現(xiàn)場測量調(diào)整

夾具的測量采用三坐標(biāo)測量方法，以底板的四個(gè)基準(zhǔn)孔中的其中三個(gè)為基準(zhǔn)建立測量坐標(biāo)系，將三坐標(biāo)測量儀采集到的數(shù)據(jù)與數(shù)模設(shè)計(jì)值相比較，得出調(diào)整量；夾具調(diào)整是為了控制尺寸的公差，尺寸控制主要包括制定測點(diǎn)文件及測量計(jì)劃、規(guī)劃檢具和其他測量設(shè)備、樣車試制測試、量產(chǎn)后的車身數(shù)據(jù)收集與整理分析、持續(xù)質(zhì)量改進(jìn)，涉及到的控制要素主要為間隙和段差，重要性不容忽視。

本文中介紹的該套夾具X、y、Z三個(gè)方向上都設(shè)計(jì)有調(diào)整墊片，墊片有1mm、0.5mm、0.3mm和0.2mm四種厚度規(guī)格?，F(xiàn)場測量調(diào)整的時(shí)候，各個(gè)方向的調(diào)整精度可以精確到0.1mm以內(nèi)，具體調(diào)整夾具精度的時(shí)候以滿足車身段差和間隙等公司標(biāo)準(zhǔn)要求為最終目標(biāo)。

4結(jié)束語

尾門鉸鏈作為尾門開關(guān)的關(guān)鍵零部件，其定位精確與否直接影響車身的外觀質(zhì)量，影響到客戶使用過程中的滿意度，因此合理優(yōu)化設(shè)計(jì)鉸鏈定位夾具至關(guān)重要。本文中介紹的尾門鉸鏈定位工裝現(xiàn)已成功運(yùn)用，該結(jié)構(gòu)簡單、定位精度高、調(diào)整方便、人機(jī)工程好，完全滿足了鉸鏈的定位要求。