Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ современной установки автомобильных стекол
1.1. Особенности деталей из стекла как объекта сборки
1.2. Анализ современной технологии установки стекол
1.3. Анализ клеевых соединений, применяемых при сборке кузова
1.4. Выполнение требований качества при установке стекол автомобиля
1.5. Обеспечение качества сборки на основе клеевых соединений
1.6. Цели и задачи исследований
2 Теоретико-экспериментальное исследование напряженно деформированного состояния автомобильных стекол при сборке автомобиля
2.1. Исследование формирования остаточных напряжений в стекле типа триплекс при его изготовлении погрешности формы деталей автомобиля на 40
2 2 Исследование влияния точность установки стекла
2 3 Исследование влияния отклонений формы деталей автомобиля на формирование результирующих напряжений в стекле после установки Выводы по главе 2
3 Теоретико -экспериментальное исследование процесса монтажа стекол при сборке автомобиля
3 1 Методика проведения эксперимента по определению результирующих напряжений при установке стекол в проем окна автомобиля
3.2. Формирование результирующих напряжений в клеевом шве при монтаже стекла
3.3. Исследование формирования результирующих напряжений в 72
стекле после полимеризации клеевого шва
Выводы по главе 3 83
4. Совершенствование технологии установки стекол с учетом результирующих напряжений в стекле
4.1. Факторы, влияющие на величину результирующих напряжений в стекле
4.2. Исследование процесса формирования суммарных напряжений в стекле при эксплуатации
4.3. Моделирование НДС стекла в сборе кузова при эксплуатации 91
4.4. Моделирование процесса формирования суммарных напряжений в стекле при эксплуатации
4.5. Выбор рациональных геометрических размеров клеевого шва с учетом распределения результирующих напряжений в стекле при эксплуатационных нагрузках
4.6. Выбор рациональной формы клеевого валика при установке стекла
4.7. Исследование прочности клеевого соединения кузова со стеклом при действии инерционных нагрузок
Выводы по главе 4 128
5. Экспериментальные исследования точности монтажа стекол автомобиля с учетом результирующих напряжений
5.1. Методика тензометрирования ветрового стекла при кручении кузова
5.2. Влияние результирующих напряжений на эксплуатацию стекла
5.3. Разработка способа и устройства контроля качества клеевых соединений, применяемых при сборке автомобиля
5.4. Теоретико-экономическое обоснование усоверщенствования технологии установки стекол Выводы по главе 5 148
Выводы по работе 149
Список использованных источников
- Анализ клеевых соединений, применяемых при сборке кузова
- Исследование влияния точность установки стекла
- Формирование результирующих напряжений в клеевом шве при монтаже стекла
- Выбор рациональных геометрических размеров клеевого шва с учетом распределения результирующих напряжений в стекле при эксплуатационных нагрузках
Введение к работе
Актуальность темы
Повышение конкурентоспособности современного отечественного автомобилестроения невозможно без повышения качества. Дефекты, связанные с установкой стекол, составляют около 15% от общего количества дефектов при сборке автомобиля. При различных методах установки стекол с использованием неразъемных соединений выявлены дефекты, влияющие на качество сборки: разгерметизация салона, отклеивание, разрушение ветрового или заднего стекла.
В современном автомобилестроении при сборке все больше находят применение неразъемные соединения деталей, закрепленных с помощью клея и герметиков. Клеевое соединение заменило собой громоздкие уплотнители ветровых, боковых и задних стекол, что позволило увеличить на 30% жесткость кузова и улучшить герметичность соединения стекла с кузовом, а также дизайн автомобиля.
Ввиду неточности изготовления и сборки деталей кузова на сборочной операции установки стёкол выявляется неравномерный зазор между стеклом и кузовом, который компенсируется толщиной клеевого соединения. При изменении зазора меняются геометрические параметры клеевого шва, что приводит в процессе склеивания к возникновению напряжений в стекле, которые суммируются с остаточными напряжениями, полученными при его изготовлении. Влиять на распределение напряжений в установленном стекле можно путём изменения технологических параметров этой сборочной операции: методов базирования и закрепления стекла, выбора рациональных геометрических параметров клеевого шва при нанесении клеевого слоя и режимов склеивания.
В ходе анализа литературных источников установлено, что отсутствуют работы по исследованию влияния отклонений размеров деталей при сборке на результирующие напряжения в стекле при сборке автомобилей.
В связи с этим проблема совершенствования технологии установки стекол при сборке автомобилей за счет минимизации уровня результирующих напряжений является актуальной.
Цель работы - повышение качества установки стекол при сборке автомобилей на основе учета результирующих напряжений в стекле.
На основании цели разработаны следующие задачи:
исследовать влияние остаточных напряжений в стекле и отклонений формы кузова на формирование зазора клеевого соединения;
изучить влияние геометрических параметров клеевого шва и технологических параметров процесса установки стекла на формирование результирующих напряжений в стекле;
найти рациональные технологические параметры клеевого соединения с учётом напряжений в стекле и отклонений формы кузова для повышения точности и качества сборки;
определить влияние суммарных напряжений на прочность стекла при эксплуатации;
разработать неразрушающий способ контроля клеевого соединения для промышленной реализации;
провести опытно-промышленную проверку эффективности установки стекол и разработать рекомендации по внедрению результатов исследований в производство.
Научная новизна:
предложены научно обоснованные технологические решения по обеспечению заданной точности установки стекла и его прочности при эксплуатации;
определено влияние технологических остаточных напряжений в стекле и отклонений формы кузова на точность установки;
на основе исследования процессов адгезии и когезии клеевого шва определён уровень и распределение результирующих напряжений в стекле после его установки с учетом схемы и метода установки;
раскрыт характер формирования суммарных напряжений, позволяющий оценить влияние режимов установки на эксплуатационные параметры;
установлены рациональные технологические параметры операции сборки клеевого соединения, обеспечивающие его прочность и герметичность при эксплуатации;
получены расчётные зависимости для геометрических параметров клеевого соединения, на основании которых можно управлять уровнем действующих напряжений в стекле при эксплуатации.
Достоверность результатов
Достоверность изложенных в работе результатов и адекватность разработанных моделей обеспечиваются строгостью использования математического аппарата, современной методикой испытаний и экспериментальной техникой, корректностью обработки экспериментальных данных, сравнением результатов расчетов и моделирования с экспериментальными данными.
Методы исследований
Теоретические исследования базировались на основах технологии машиностроения, теории сопротивления материалов, методов математического моделирования, теории вероятности и математической статистики. Изучение напряженно-деформированного состояния стекла при сборе кузова проводилось с помощью метода конечных элементов в программных комплексах Patran, Nastran, Marc.
Экспериментальные исследования проводились на испытательных стендах на основе методик, разработанных на ОАО «АВТОВАЗ». Результаты испытаний обрабатывались с помощью статистических методов анализа в программе Excel.
Практическая ценность 1. Выявлено влияние схемы установки на повышение точности сборки стекла при сборке автомобиля.
-
Определены рациональные размеры и форма клеевого валика, с учетом допустимого отклонения формы стекла и кузова и процесса формирования поля результирующих напряжений в стекле.
-
Разработан новый способ и устройство неразрушающего контроля клеевых соединений (положительное решение от 16.01.2012 на заявку № 071493, регистрационный № 2009148401 от 24.12.2009), который позволяет решить проблему качества и снизить количество дефектов «негерметичность, течь в салон», «отклеивание стекла» на 85%, и может быть применен при сборке автомобилей в опытно-промышленном производстве (ОПП ОАО «АВТОВАЗ»), а также при проведении экспертных работ.
-
Проведена опытно-промышленная проверка усовершенствованной технологии установки стекол на предприятии АНО «ЛАДА-ЭКСПЕРТ». Установлено, что при внедрении данной технологии происходит снижение результирующих напряжений в стекле после сборки на 40% и действующих напряжений при эксплуатации - на 30%, с экономическим эффектом 17 982 199 руб.
Основные положения, выносимые на защиту
Результаты теоретических и экспериментальных исследований влияния отклонений формы кузова и стекла на формирование зазора при сборке клеевого соединения.
Результаты влияния остаточных напряжений в стекле на процесс установки стекла и дальнейшего формирования результирующих напряжений.
Аппаратное и методическое обеспечение по контролю качества клеевых соединений.
Рекомендации по внедрению результатов исследований в производство при сборке стекол на предприятии ОПП ОАО «АВТОВАЗ».
Апробация работы
Результаты диссертационной работы докладывались на научно-технических конференциях: II Международной научно-технической конференции «Теплофизические и технологические аспекты управления качеством в машиностроении» (Резниковские чтения) (Тольятти, 2008, 2011); Всероссийской научно-технической интернет-конференции» (Тольятти, 2007); Всероссийской научно-технической интернет-конференции с международным участием «Высокие технологии в машиностроении» (Самара, 2008); Всероссийской научной конференции «Математическое моделирование и краевые задачи» (Самара, 2009); Межвузовском семинаре «Высокие технологии в машиностроении» (Самара, 2007); семинарах Тольяттинского государственного университета (Тольятти, 2008) и структурных подразделений.
Разработано руководство по расчету кузова автомобиля с установленным стеклом на жесткость при статическом закручивании, внедренная на ОАО «АВТОВАЗ».
Публикации
По теме исследований опубликовано 12 печатных работ в журналах и материалах научных конференций, в том числе 3 в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ, получен 1 патент.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, результатов и общих выводов. Диссертационная работа изложена на 150 страницах машинописного текста, включая 101 рисунок, 33 таблицы, а также список использованной литературы, состоящий из 134 наименований.
Анализ клеевых соединений, применяемых при сборке кузова
Технология остекления освещена в работах [68, 82], где выявлено, что стекла для транспорта крепят двумя способами: механическим и неразъемным способами.
При механическом способе крепление стекла в автомобиле часто производится с помощью резиновых профилей, которые одновременно служат держателями и уплотнителями. При этом стекло находится как бы в подвещенном состоянии и не влияет на жесткость кузова в целом.
После установки стекла уплотнитель дополнительно прижимается в результате установки прочного молдинга, часто выполненного из металлизированной пластмассы. Недостатком данного способа крепления является то, что стекло остается изолированным элементом конструкции, в то время как весь кузов является несущим каркасом всего автомобиля. При аварии существует возможность выпадения стекла в салон машины, что является угрозой для безопасности пассажиров. При неразъемном способе стекло приклеивается к кузову автомобиля с помощью клеевого шва, выполненного из полиуретанового клея.
При таком способе крепления стекла элементы остекления участвуют в работе всей конструкции кузова. В ходе многочисленных испытаний выявлено, что в результате приклейки стекол жесткость кузова увеличивается на 30%. В случае фронтального удара лобовое стекло также остается в проеме окна за счет приклейки и служит дополнительной защитой водителя и пассажиров. Замена приклеенных стекол не составляет больших трудностей. К достоинствам такого способа можно отнести то, что приклейка стекол позволяет улучшить эстетические качества автомобиля и значительно увеличивает жесткость кузова, что говорит в пользу данного способа крепления стекол.
При разработке технологии клеевого соединения необходимо учитывать длительную эксплуатацию [67], физико-механические свойства склеиваемых материалов и клея [121], характер и величину адгезионных сил на границе субстрата и клея, геометрию соединения, концентрацию напряжений в нем, возможность комбинирования склеивания с другими способами соединения [43, 56, 67, 121].
При рассмотрении типового технологического процесса установки стекол выявлены пункты, требующие уточнения и аналитического расчета, а именно: конструкция клеевого валика до приклейки и после, факторы, влияющие на адгезионную прочность клеевого соединения, и влияние клеевогб шва на распределение действующих напряжений в стекле при эксплуатации кузова. Выбор способа склеивания в ряде случаев [67] (при склеивании неответственных деталей) очень прост, при склеивании же, например, крыльев самолета, ротора вертолета или сотовых конструкций необходим расчет действующих напряжений, геометрии соединения, параметров склеиваемых конструкционных материалов в условиях эксплуатации [99]. В выводах указанных работ выявлено, что конструкция клеевого со 15 единения обеспечивает наибольшую прочность в области максимальных напряжений, площадь клеевого соединения должна быть как можно большей, клеевой шов должен быть максимально равномерным, сплошным, концентрация напряжений должна быть минимальной.
При склеивании твердых материалов необходимо учитывать прежде всего время, способ приложения, направление действия и величину нагрузки [67, 99]. Поскольку большая часть конструкционных клеев характеризуется высокой прочностью при сдвиге, но незначительной прочностью при отдирании и неравномерном отрыве, то следует при конструировании соединения предупреждать или сводить до минимума появление деформаций.
Толшина клеевого шва очень важна, ибо влияет на прочность при сдвиге: чем тоньше шов, тем больше прочность при сдвиге [117, 118]. Толстый шов способствует возникновению напряжений отслаивания на краях соединения. Толстый клеевой шов повышает ударную вязкость соединения, а также склонность к ползучести. Тонкий шов обязательно должен быть сплошным.
Весьма распространенным клеевым соединением является одинарное соединение внахлестку. На основе результатов исследований известно, что на торцах соединения возникает концентрация напряжений [43, 56, 67, 121]. На торцы нахлестки приходится наибольшая часть нагрузки, что способствует тому, что нагрузка, при которой разрушается шов, значительно ниже ожидаемой, исходя из средней прочности клеевого шва [116, 118].
С возрастанием упругости материала и снижением его толщины возрастает устойчивость при изгибе и отдирании, что, однако, зависит от эластичности отвержденного клея. Поэтому важно, чтобы физико-механические константы клея приближались к константам субстрата. Статические нагрузки с точки зрения долговечности соединения более благоприятны, чем динамические.
Исследование влияния точность установки стекла
М8С.Мarc-комплексныйнелинейный анализ конструкций. Программный комплекс MSC.Marc используется для моделирования нелинейных процессов в механике, теплопроцессов.
В дополнение к возможностям MSC.Nastran с помощью MSC.Marc можно решить задачи, по условиям которых конструкция подвергается большим линейным и угловым перемещениям, материалы имеют нелинейные свойства или свойства, зависящие от истории нагружения, присутствует сложное контактное воздействие частей конструкции. Примерами таких задач являются анализ поведения резиновых и резин подобных уплотнений, анализ строительных сооружений с учетом свойств грунта, моделирование контактных зацеплений и т. д.
Основные особенности решателя MSC.Marc, используемые для решения поставленной задачи: стандартная и усовершенствованная формулировки Лагранжа, учет пластичности в соответствии с гипотезой «FeFP»; анализ термических напряжений; в учет выделения тепла при пластических деформациях и трениях; учет больших перемещений вследствие термических граничных условий; в анализ напряжений с учетом пластики и остаточных напряжений. Типы материалов, используемые в MSC.Marc: изотропные, ортотропные и анизатропные материалы. упругопластическая модель материала; эластомеры; гиперэластичность; ползучесть; вязкоупругость; MSC.Marc позволяет сделать вывод результатов в CAD-, САЕ-интерфейсы. MSC.Patran - программный комплекс, используемый для конечно-элементного моделирования и просмотра результатов расчета с помощью постпроцессора MSC.Patran.
MSC.Patran располагает развитыми средствами генерации конечно-элементных сеток. При использовании MSC.Patran основой создаваемой конечно-элементной системы является, как правило, геометрическая модель, для чего MSC.Patran предоставляет прямой доступ к результатам геометрического моделирования в наиболее популярных в мире программных пакетах автоматизированного проектирования.
При подготовке поставленной задачи использовалось конечно-элементное моделирование с использованием MSC.Patran: автоматическое построение «поверхностных» сеток; контроль качества сетки включает проверку ее «кривизны»; применение алгоритма генерации сетки р-элементов обеспечивает уменьшение их количества и оптимизацию процесса расчета. Анализ результатов производился в MSC.Patran. Расчетные модели и граничные условия, подготовленные в препроцессоре MSC.Patran, цозволяют выполнять решение с помощью решателя MSC.Marc выводить и оценивать результаты КЭ-анализа с помощью постпроцессора MSC.Patran.
В заводской технологии установки стекла базирование производится по трем точкам, которые соответствуют положению технологических прокладок, расположенных по нижнему краю стекла, но фактически из-за отклонений кузова и стекла образуется зазор 5 и стекло опирается на две точки (рис.13). В данном разделе произведено моделирование установки стекла при сборке кузова, когда у одной технологической прокладки по нижнему краю размер максимален, у другой - минимален. За счет этого возникает перекос стекла, что приводит к дополнительной погрешности величины зазора, влияющей в дальнейшем на точность установки стекла. 2.2.1. Анализ точности установки стекол методами математической статистики
В данном разделе проведен размерный анализ операции установки стекла для определения параметров зазора по периметру стекла между ним и кузовом с учетом вероятностных распределений погрешностей составляющих звеньев (кузова, стекла и технологической прокладки), а также с учетом возможного пространственного поворота стекла.
Для автомобиля модели 2110 (2170) величина зазора между стеклом и кузовом по нижнему краю задается прокладками стекла ветрового окна (рис.13).
На величину зазора влияет погрешность формы (профиля) стекла и кузова (рис.14). Причем влияние погрешности профиля может приводить как к увеличению зазора, так и к уменьшению, в зависимости от характера профиля кузова и стекла в месте расположения прокладок.
Если прокладки попадут на выступ профиля стекла и кузова, погрешность формы будет увеличивать зазор, если во впадину - уменьшать. Поэтому в размерной цепи эти погрешности удваиваются. Величина зазора определяется через уравнение номиналов размерной цепи и выглядит следующим образом; А = А + Л ст + Л к (2.2) Номинальное значение толщины прокладок А = 5 ±0,5 мм. Номи о нальные значения погрешностей формы стекла и кузова Л А ст
Формирование результирующих напряжений в клеевом шве при монтаже стекла
Суммарная погрешность размера зазора между стеклом и кузовом равна 4,3 мм. При использовании скорректированных значений погрешностей формы кузова и стекла (0,15 мм для кузова; 0,025 мм для стекла) погрешности зазо оов составят для номинальной величины прокладок, для бокового перекоса и ТТРТ ЄКОСЗ. no фронтальной проекции соответственно 2,79, 4,02 и 3,307 мм. Погрешность величины зазора уменьшилась на 29, 17 и 23% соответственно. -100 = 23% 4,3-3,07. 4,3 При ужесточении допуска на размер технологических прокладок до 0,4 мм и разницы между ними в комплекте на проем до 0,1 мм величина суммарной погрешности зазора не превысит заданный допуск в 1 мм. При этом силовое замыкание осуществляется по трем точкам, что исключает необходи-ЛЛОСТЬ жесткого контроля усилия, прикладываемого при сборке.
На рис. 25 приводится сравнение применяемого и исследуемого вариантов базирования при боковом и фронтальном перекосе. В предлагаемом варианте использован уменьшенный допуск на отклонение формы кузова, стекла, прокладок. У
Распределение зазора при установке стекла: а - базовым методом при равной погрешности высоты технологических прокладок; б - базовым методом при боковом перекосе; в - инновационным методом при боковом перекосе. 1 - верхняя кромка, 2 - нижняя кромка, 3 - боковая кромка, со - поле рассеяния зазора
После проведения статистического анализа экспериментальных данных были выявлены максимальное и минимальное значение зазора между стеклом. Но при сборке возможны различные варианты комплектации составляющих элементов. Есть вероятность попадания в сборочную пару стекла без отклонения размеров и поверхности кузова с допускаемым отклоне-. нием формы в минимальную или максимальную сторону. По РД 37.101.0243-2006 определен суммарный допуск поверхности кузова по отношению к сие-темным базам. Данное отклонение замеряется с помощью КИМ с выборкой 50 кузовов, замеры вносятся в карту замера. Допускаемое отклонение по осям X, , Ъ составляет ±1,5 мм.
С помощью численных методов, а именно расчетного пакета Маге, смоделирована сборка стекла с кузовом, имеющим отклонение по оси Z = ±1,5 мм по координате на кузове = 0 (середина кузова), так что поверхность кузова становится более выпуклой или вогнутой посередине.
При моделировании отклонения поверхности кузова в программном комплексе CatiaV5 в положительную сторону по оси Х на наружной поверхности стекла возникают напряжения растяжения, имеющие наибольшее влияние на дальнейшую прочность стекла при эксплуатации.
Величина растягивающих напряжений равна cf= 43,8 МПа (рис. 26). При моделировании отклонения поверхности кузова в отрицательную сторону по оси X в стекле, на внутренней стороне, возникают напряжения сжатия, что также влияет на прочность стекла при эксплуатации.
Величина сжимающих напряжений при сборке равна С;= -12,8 МПа . (рис. 27). При расчете учтено упругое поведение клеевого валика после сборки, поэтому после сборки смоделирована возвратная деформация стекла на величину упругой деформации клея, равной 1 мм. При этом НДС стекла меняется. При снятии нагрузки происходит частичная релаксация напряжений сжатия и растяжения. При сборке стекла и кузова с отклонением формы последнего в положительную величину от номинала, остаточные напряжения в стекле равны 14,5 МПа, а при сборке стекла и кузова, имеющего отклонение в отрицательную сторону от номинала, - -16МШ.
Расчетные данные подтверждаются экспериментальными сведениями. При сборке стекол, имеющих на своей поверхности повреждения в виде трещин ранее были зафиксированы остаточные напряжения после сборки величиной-14 МПа. Также, в отличие от вариантов, представленных на рис. 26 и 27, смоделирована ситуация с произвольными отклонениями формы поверхностей стекла и кузова (рис. 28, 29). стекло :: max Фланец кузова
Моделирование отклонения формы стекла и кузова Давление прижима стекла - 0,01 МПа по данным эксперимента. Расчет производится до момента контакта стекла и фланца кузова. Смоделирована идеализированная ситуация при контакте без клеевого слоя, т.к при сборке клен имеет жидкую консистенцию и приобретает форму геометрических элементов, входящих в сборочный узел.
При обработке результатов получены следующие данные (рис. 30): - максимальные действующие напряжения сжатия в стекле при сооркс оСж = -47Мпа; -максимальные напряжения растяжения в стекле после сборке Ор= 38 МПа. Также смоделирована сборка с максимальными отклонениями в геометрии стекла и кузова (рис. 29).
Выбор рациональных геометрических размеров клеевого шва с учетом распределения результирующих напряжений в стекле при эксплуатационных нагрузках
Приведенные данные по расчету учитывают максимально неблагоприятные сочетания размеров и отклонений расположения. Для более точного определения погрешности зазора используется расчет размерных цепей методом неполной взаимозаменяемости. Для этого необходимо знать законы распределения погрешностей. Для отклонений размеров технологической прокладки принимаем нормальный закон распределения. 6-4_
В результате анализа плотности распределения отклонений для кузова получаем набор гистограмм распределения погрешностей по точкам. В данном случае для расчетов принимаем нормальный закон. Проведена проверка по Х2-критерию.
Для распределений погрешности формы стекла принимаем закон Рэ-лея [60]. Соответствующая погрешность для кузова и стекла равны. юЛ = 6-0,2178 = 1,31 мм; Л = 3 25 0 0378 = 0,1228 ММ. Тогда погрешность зазора по усредненным данным в точках 1-5 составит: ю[д], = 3 0,123 -(2-0,1228)2 + (1/3)-12 + 0,3-(2-1,31)2 = 4,86мм. Условие, заданное на чертеже, не обеспечивается; Т[Л] « гЩД] = 4,86 мм. Для обеспечения точности зазора необходимо уменьшить допуски на толщину прокладки стекла ветрового окна, погрешности профиля стекла и кузова. Тогда погрешность зазора будет равна: фА]=3 0Д23 бМЇ/З)-0,4 +0,123-0,Г“ =0,943 MM.
Расчет выше приведен для условия равенства размеров технологических прокладок. Во второй главе также рассматривается моделирование соорки стек одной прокладки по нижнему краю размер максимален, у другой минимален. За счет этого возникает перекос стекла, что приводит к допол нительной погрешности величины зазора.
После построения математической модели кузова в сборе, описывающей его геометрическую форму, мы можем проследить поле рассеяния действительного размера зазора между стеклом и кузовом с учетом базирования.
По предъявленным требованиям и методу сборки стекол составлена (рис. 21). По техническим требованиям есть ограничение по перемещению в доль одной оси - [х] =1мм - и за счет высоты регулирующих прокладок - по повороту вокруг оси х, [а] —1 [8] - величина зазора между стеклом и фланцем кузова. Т [8] 1мм. Необходимо найти Т [8]$aKT. Далее фактический зазор обозначается Д. Схема положения стекла в сборе с кузовом и величина зазора 8 В данном расчете рассматриваются погрешности по каждому краю отдельно и в целом по периметру. На рис. 23 показаны сечения кузова, где при моделировании установки стекла определялись зазоры между стеклом и кузовом. В табл. 10 приведены данные по зазорам при номинальном значении размеров технологических прокладок по базовому варианту (толщина прокладок - 5 мм), в табл.12 - при предложенных автором условиях, когда у одной прокладки по нижнему краю размер максимален (6 мм), у другой -минимален (4 мм).
При таком варианте стекло разворачивается на некий угол, величина которого зависит от расстояния между центром стекла и местом установки прокладок.
Смоделируем такой вариант с использованием программного пакета CatiaVS (рис. 22) и проведем замеры. Расстояние от середины стекла до прокладок-235 мм.
С учетом отклонений размеров кузова и стекла рассчитаны размеры суммарного зазора (см. табл. 11). Таблица 11 Суммарный зазор (мм) по периметру стекла Макс. Мин. верхняя кромка 5,941 2,811 нижняя кромка 6,662 3,872 боковая кромка 6,733 3,953 В табл. 12 приведены данные по расчету зазора при повороте стекла. Замер производился с использованием программы CatiaV5. Таблица 12 Зазор (мм) при повороте стекла
Сечение геометрической модели в зоне стекла Требуемый размер замыкающего звена, мм Действительный максимальный размер замыкающего звена, мм Увеличивающаяся сторона Действительный минимальный размер замыкающего звена, мм Уменьшающаяся сторона
Суммарный зазор (мм) по периметру стекла с учетом поворота стекла Увеличивающаяся сторона Уменьшающаяся сторона 8max Smin Smax Smin верхняя кромка 6,665 3,695 6,36 2,898 нижняя кромка 6,845 3,875 6,195 3,405 боковаякромка 7,776 3,946 6,797 2,784 По проведенным замерам при моделировании установки стекла в программе CatiaУ5 с использованием наибольшего отклонения размера прокладок видно, что получается большое поле рассеяния размеров зазора после сборки. В качестве рекомендации предложено ужесточить допуск на изготовление прокладок. В применяемой на заводе технологии базирование стекла при его установке производится по двум точкам по одной стороне стекла (направляющая база). Такой вариант базирования дает большую погрешность зазора и зависит напрямую от усилия, приложенного при сборке стекла. Ниже показаны результаты расчета величины замыкающего звена - зазора между стеклом и кузовом с учетом погрешности формы стекла и кузова, а также суммарной погрешности высоты прокладки и непараллельности кромок кузова и стекла при применяемой технологии сборки (рис. 24, а) ив предлагаемом варианте технологии (рис. 24, б). Расчет велся вероятностным методом с применением закона нормального распределения, который подтвержден на основе изучения гистограмм, полученных а основе контрольных замеров. Б качестве проектного варианта предлагается разнести точки базирования! две — на нижней кромке, одна - на верхней кромке стекла. При этом силовое замыкание осуществляется по трем точкам, что исключает необходимость жесткого контроля усилия, прикладываемого при сборке.
