汽车检查治具的设计与制造-汽车检查治具的设计2
汽车检查工具的设计要求
好的汽车检查工具必须满足以下基本要求：
1）为了确保对汽车零件质量的有效判断，保证汽车零件质量是否合格的关键首先是要根据正确选择定位基准，定位方法和定位零件。产品图纸，必要时还根据积累的经验分析定位是否合理，以使其具有恒定且准确的定位基准，以确保最大的可重复性和线性度。还必须注意检查工具中其他机构对检测功能的影响。注意检查工具应具有足够的刚性。反复使用的检查工具还应注意相关部件的强度和耐磨性，以确保检查工具的使用寿命。
2）检查工具应符合生产率的要求。专用检查工具的复杂性应与生产程序兼容。应尽可能采用各种快速高效的安装机制，以确保操作方便，缩短辅助时间并提高生产率
3）良好的过程性能。专用检查工具的结构力求简单合理，以方便制造，组装，调整，检查和维护。专用检查工具的制造属于单件生产。如果通过调整或修理保证最终精度，则检查工具应配备便于调整和修理的结构
4）表现良好。专用检验工具的操作应简单（包括产品的抽检汽车检具，夹具的操作和搬运），省力，安全可靠。如果在客观条件下允许并在经济上可行，则应尽可能使用气动，液压和其他机械化夹紧装置，以减轻操作员的劳动强度。
5)有必要适当提高检查工具组件的通用性和标准化程度，并选择标准化的组件，尤其是商业标准组件，以缩短检查工具的制造周期并降低检查工具的成本。
标准零件的选择原则：
在检查工具的结构设计过程中，为了节省建模时间并缩短后续制造周期，有必要选择合理的标准零件进行设计。使用标准零件不仅必须满足检查工具的功能要求，而且还必须更简单，更轻便。 ，并且还满足以下要求
1.在检查夹具的设计中，尽可能使用OEM推广的标准零件。通常，像大众汽车一样，一般的OEM也有指定的标准零件。这是接受的标准条件之一。
2.在检查夹具设计的过程中，使用了尽可能多的模块，但提倡新的结构设计和思想，例如针规插入，L形翻板支撑，复制机构，滑块机构，弹性检测等。
3.内饰和外饰采用标准的铸铝地板：车身部件根据客户要求或零件要求采用钢焊接地板（需要两次回火）
4.如果客户未指定标准零件，则可以按照流行的标准来实施它们，从而适当简化零件结构并提高加工效率
除了检查工具设计的四个基本要求外，还必须考虑可以满足产品和过程质量的分析功能。例如：产品的装配面，密封面，配合面积，对准面，孔/槽等检查工具功能应符合产品质量要求。
检查工具的制作原则：原则上，根据零件的特性进行制作，尝试使用凸面检查，见图，制作时要考虑的要点：
在检查零件时很容易确定精度方向；考虑到成品内部和外部的变形，很容易拾取零件而不会产生干扰方向；尝试使用加载位置，该位置可以与相对加载位置结合使用，例如被测零件和使用测量工具。必须将偏差作为增量为90的相位偏差。每个匹配零件的检查工具的制造方向应尽可能一致，以便于问题分析。
确认检查工具设计概念
通常，重要零件的检查工具计划需要由OEM批准。在开始设计之前，应举行设计概念的筹备会议。应当参加的主要人员：供应商检验工具工程师，检验工具设计和制造商代表。
设计概念应包括详细的检查工具草图和书面说明，以便可以相应地执行检查工具设计。设计概念不必像完整的设计那样详细，而应包括以下信息。
1）被测零件与检查工具的底座之间的位置关系最好使用装载装置。但是，其他位置可能更适合使用被测零件检查工具（即首次使用位置）。如果位置太高，则应以90度的增量偏转。
2）定位基准平面应与几何和公差图一致，并且可以使用随附的基准垫
3）检查支持被测零件的工具和设备
4）检查器零件和设备，用于测试以下功能
5）关键产品特征（KPC）产品质量特征（PQC）过程监控点（PMP）
6）使用的材料应基于检查工具的用途和环境，以确保在零件的当前生产有效期内的功能，可重复性和线性。匹配或相邻零件的轮廓形状或线条特征（如果适用）
7）设计概念应考虑操作员的人机工程学，被测零件的组装和拆卸简便性，三坐标检查和SPC数据收集的可行性。当检查工具用于全球集成时在汽车项目中，应考虑操作员的习惯（使用区域语言）
8）基准选择：
尝试选择零件重心的方向作为主基准平面，以方便零件的稳定放置
在基准总数尽可能少的前提下，使用3个或更多点作为主基准平面以确保零件的稳定性。
所有主基准必须具有相同的特征
选择第二个和第三个基准平面的顺序
选择4方向销钉作为孔位置，选择2方向销钉作为插槽位置。插槽的方向必须平行于第二参考平面
选择两个2向引脚作为插槽位置，两个平行的插槽必须与第二个参考平面平行，另一个点必须在第三个参考平面上
选择4通销作为孔定位，在轮廓或外围上另选1个点
在第二个基准平面上选择2个点，在第三个基准平面上选择1个点
六点定位原理
在检查操作中，首先应将工件确定在检查工具中的位置。并且在测量和检测过程中，它一直保持在其原始位置，根据图纸要求确定工件位置的过程称为定位。在检查过程中将工件保持在特定位置的过程称为夹紧。
为了获得工件在检查工具中的所需位置，我们首先应该研究如何确定物体在空间中的位置。未定位的工件的位置不确定。确定性称为自由度。
如图所示，将未定位的工件放置在空间直角坐标系中，并使用X汽车检具，Y，Z三个相互垂直的坐标轴来描述工件位置的不确定性。矩形平行六面体可以沿X，Y和Z轴移动，并且可以绕XYZ轴自由旋转，共有六个自由度。
正确放置工件必须首先限制工件的自由度。消除这六个自由度后，就可以完全确定物体在空间中的位置，因此自由度也是确定物体空间位置的独立参数。
如图所示，如果将板B放置在XOY面上以支撑对象A，则对象A只能沿OX轴和OY轴移动，并绕OZ轴在此平面上旋转，但不要沿OZ轴移动并绕OX轴和Oy轴旋转，否则对象A将离开板B。这意味着支撑板B消除了对象A的三个自由度。如果将图2所示的对象放置在对象A的xoz平面上，则对象A不能沿OY轴移动，也不能绕OZ轴旋转。消除了两个自由度。
最后，只要在物体A的ZOY平面上设置挡块3以消除物体沿OX轴的移动自由度，就可以确定物体A的空间位置。
根据几何，我们知道3个点可以确定一个平面。您可以使用三个定位支撑点4、5和6来替换图中的支撑板B，同时将挡块1、2和3用作定位支撑点。因此，定位支撑点平均消除了一个自由度。因此，物体的空间位置需要六个根据图纸排列的支撑点，以消除物体运动的六个自由度。这受到适当分布的六个支撑点的限制。工件六自由度的原理称为六点定位原理
从图中可以看出，三个支撑点在XOY平面上，两个支撑点在XOZ平面上，一个支撑点在ZOY平面上
打开
，具有三个支撑点的平面称为安装基础表面。支撑点的分布必须适当，否则六个支撑点不能限制工件的六个自由度。在此表面上，三个支撑点不能在一条直线上。 ，被支撑工件的重心必须落在由这三个支撑点作为顶点的三角形内。三个定位支撑点之间的距离越远，安装底面越大，工件安装的稳定性和相关性越高，定位精度越高，因此，应选择工件轮廓尺寸最大的表面进行接触安装底面。
具有两个定位支撑点的平面称为引导底面。这两个支撑点的连接线应平行于安装底面，并且两个点之间的距离越大，安装精度越好。因此，应选择工件尺寸最大的表面，使其与导向基座表面接触。具有定位支撑点的平面称为固定范围底面。显然，安装定位支撑点不需要大的面积和长度，因此通常选择工件。较小的表面与固定的基面接触。
第二个工件在检查工具中的定位方法
如上所述，在检查操作中，将根据图纸的要求获得工件在检查工具中的确定位置的过程称为定位。为了获得工件在检查工具中的确定位置，必须遵循对象定位的六点定位原理。
分析产品定位中的限制因素
在检查工具设计的初始阶段，必须首先分析产品图纸的定位系统。定位系统的稳定性不仅会影响产品的生产和组装，而且还会在以后使用检查工具时影响零件的测量结果。稳定
使用六点定位原理可以分析和判断检查工具中的定位结构是否正确，布局是否合理以及是否满足约束条件。
根据工件自由度的限制，可以将工件的定位分为以下几种类型
1）完全定位完全定位是指不重复限制工件的六个自由度的位置。当工件在X，Y和Z坐标方向上时，对尺寸或位置精度有要求。
2）不完全定位工件的限制自由度数小于六个
3）定位不足
4）过度定位定位组件以相同的自由度反复限制产品方向的定位状态称为过度定位。主要根据其后果来判断是否允许使用此定位状态。过度定位会导致产品变形或在产品与定位组件之间产生干扰时，显然会影响产品的放置状态，因此无法使用过度定位。
通常有两种方法可以消除或减少因过定位引起的干扰；一种是改变定位元件的结构，例如缩小设置
检查工具中典型的3-2-1定位原理
汽车工业是各种工业发达国家的支柱产业之一。作为汽车结构的重要组成部分之一，汽车覆盖件是影响车身质量的主要原因。根据美国汽车工业的统计，车身误差的72％来自焊接夹具的定位误差。
车身主要由许多冲压件组装而成。薄壁零件占白车身组件的70％以上。由于薄壁板的刚性差，它们很容易变形，通常在检查过程中使用。点定位和夹紧以确保将每个零件安装在焊接位置。由于薄壁具有更大的柔韧性，在加工负荷下很容易变形。更好的定位系统对零件的稳定性有很大的影响。
对于定位表面1-3的定位，请尝试确保定位块垂直于支撑平面。当不能保证定位块垂直于钣金平面时，允许钣金定位块成小角度。理论上，可以使用3个定位表面来定位一个表面。当对钣金零件使用3个定位面时，钣金零件可能无法平稳放置。因此，有时会添加辅助定位面以确保钣金零件的稳定放置。如果在350mm以内没有夹紧装置，则放置时产品会震动，因此有必要添加一个夹紧装置以放置产品，以防止产品震动，或者理论定位表面与测量值之间有间隙检测期间结果不准确。 。总结以上两点，在实际生产中，大型钣金零件和复杂的塑料零件具有3个以上的定位面，但有4个以上。这种情况定位过度，但这是允许的。
3-2-1定位原理是限制产品在太空中六个自由度的最基本条件。根据零件的特性，在汽车检查工具上允许超出3-2-1原则的过度定位，以确保零件的定位。可靠性。
3-2-1原理的典型定位方法如下
3-2-1定位原理是指有3个定位面，2个定位孔，并且定位孔的中心连接成一条线。通常使用这种定位原理。
3-2-1定位原理：3-2-1定位原理是限制产品在太空中六个自由度的最基本条件。根据零件的特性，允许超过检查工具上的3-2-1原理。为了确保在其他情况下定位的可靠性，三个定位面控制产品最大投影面的方向，两个中心的连接控制产品的垂直方向和旋转，而四个位置的定位销（孔）控制产品的左右方向，即3-2- 1.基准A首先约束三个自由度，然后添加基准B以2个自由度约束它，然后约束一个自由度的基准C。
产品在检查工具中的位置
在组装过程中，确定要安装的零件与零件的相互位置的过程称为定位。通常的方法是根据产品图纸分析并确定定位基准，然后考虑其相应的生产要求。定位方法。
划线定位是一种原始的定位方法，它既费时又费力，并且精度较低。仅在需要单件生产且对精度要求不高时使用。在检查工具的组装过程中，经常使用定位组件进行定位，这是快速而准确的。定位元件是一种用于限制产品在检查工具上的位置的装置，例如定位块，定位销，轮廓表面，必须事先根据定位原理，产品定位基准和工艺要求将它们准确地布置在检查工具上，然后将每个安装部件以一定顺序放置在定位元件的指定位置（彼此接触）。 ）以完成定位。
1）选择定位基准确定位置和大小的基础称为基准，基准可以是点，线或面。根据目的，可以分为设计参考和过程参考。工艺参考又分为定位参考，装配参考和测量参考。根据定位原理，将定位基准分为主定位基准，辅助定位基准，辅助定位基准等。在检查工具上定位时，产品的定位基准必须与检查工具上的定位组件接触或重合。正确选择产品的定位基准可以获得准确，稳定，可靠的定位，也影响到整个装配，测量和检查。确定设计的结构方案
基准的重要性
通过三坐标测量测量的零件的尺寸报告的结果可以，但是通过检查工具检查的结果为NG，或者通过检查工具测试的零件的状态可以，但是结果零件的三维测量结果中的NG是。是，在这种情况下，无法确定零件是否合格。对于此类问题，我们将整理以下步骤；
首先，有必要检查在测量零件时由三个坐标选择的测量基准是否与由检查工具选择的定位基准完全相同。在大多数情况下，可以通过分析这一点来基本解决问题。
第二，如果基准一致，请检查检查工具的检查尺寸是否符合图纸要求
同样，如果以上所有条件均满足要求，则需要再次测量零件以调查零件测量的可重复性。如果结果与第一个结果没有显着差异，则表明检查工具存在问题，可以对其进行检查。已过期，并且准确性已更改。
在选择和设计定位元件时，在设计定位元件时，有必要考虑适应产品定位参考条件。产品的形状多种多样，但它们的基本结构由平面，圆柱，圆锥形和各种成型表面组成，这些表面可以选择作为定位参考。因此，可以根据不同形状的定位基准选择或设计相应的定位元件。
