小型车身冲压件的一般方法和步骤检具设计_机械/仪器_工程技术_专业信息
小型车身冲压件检具设计的一般方法和步骤的概述：从汽车结构出发，结合实例，车身小型冲压件检具设计的常规方法和步骤以及检查特定设计的新思路解释了模型和建模，并提出了新的想法。解决小问题检具设计中常见问题的方法。关键字：检具设计，小型冲压零件1简介车身冲压零件，子组件（通过焊接冲压零件制成），车身框架，各种内部装饰零件等统称为车身面板。面板的制造质量对整体而言至关重要。汽车的质量，尤其是汽车和各种乘用车的焊接生产以及整车的外观都有很大的影响，因此其质量检查已成为汽车制造商不可或缺的工作。 。对于中国重要的小型冲压件，通常使用专用的测试夹具（称为检查工具）作为控制工艺之间产品质量的主要测试手段。美国，德国和日本等汽车工业较高的国家已经开始采用在线测试设备，以快速有效地响应产品质量问题。我国的上海大众汽车制造有限公司于2001年引进了两套在线检测设备，但由于技术和管理原因，尚未得到有效利用。而且，由于在线检查设备的高成本和技术要求，在我国很难普及。它被应用于小型车身冲压件的检查。近年来，随着汽车和客车行业的快速发展，车身面板检查工具已在国内汽车工业中得到广泛使用。国家经贸委已将检查工具的生产能力列入了车辆企业生产状况评估程序。因此，操作简便，检测精度高的专用检测工具的设计与制造已成为许多汽车制造商迫切需要解决的问题。
2小型冲压件检查工具的组成和特点小型冲压件检查工具主要由底板组件，检查体，型材，主副定位销和夹紧装置（见图1)。主要元素是工件形状的位置（包括工件的轮廓和曲面的形状等），具有孔，法兰等特征。 ]，尺寸参考通常放置在X，Y和Z方向的身体坐标系中，以100mm的间隔绘制坐标线，并使用参考块和底板上的参考孔建立坐标系。大多数车身冲压件具有空间弯曲的表面和更多的局部特征，并且具有非轴对称和刚性差的特征，因此定位和支撑很难安装和夹紧。目前，大多数车身冲压件均由CNC机床根据数字模型和预定的加工程序进行检查，以自动完成一次需要加工的所有表面和孔。检查材料主要是环氧树脂。特定于检查的设计完成后，根据检查细节确定底板组件的位置和尺寸，并在要检查的关键部分设置横截面模板。 3 检具设计通用步骤3.1首先进行工件和检查的特定设计建模必须参考零件图分析工件，并首先绘制检具设计平面图，确定基准面，检查的不均匀性工具，测试部分，定位表面等，只需绘制其二维示意图。在检查工具的设计中，检查具体设计的关键是建模，它直接影响检查工具能否准确地检测出工件的质量。由于车身覆盖部件的自由曲面的特性，“逆向搜索真实物体”是当前的通用建模方法。
反向搜索是一种基于现有工件或物理原型构造具有特定形状和结构的原型模型，使用激光扫描仪收集数据以及通过数据处理和三维重构过程的方法。我们使用激光扫描仪扫描标准工件表面检具设计，基于点云收集工件表面特征信息，将点坐标转换为车身坐标，并使用Surfacer软件处理该点信息，以获得工件的特征曲线。工件表面，从而生成最终的自由曲面模型；同时，可以通过从点云到曲面的最大和最小距离来检测生成的原型模型。应当注意，此时获得的模型是没有厚度的薄片模型。有必要根据扫描仪扫描的表面将模型区分为工件的内表面或外表面。这对于检查特定设计尤其重要。为了通过检查工具对工件的自由表面进行检查，通常将检查表面和工件的内表面之间的恒定间隙保持在约2-3mm的恒定间隙。根据设计的表面数字模型，数控加工机床可以满足更高的精度要求。在检查过程中，可以使用专用测量工具通过测量表面的往复运动来测量工件表面的偏差。有两种主要方法可检测工件的外轮廓。在设计相应的检查工具时：①检查混凝土表面，沿工件的外轮廓线切向向外延伸约20mm； ②沿工件外形的法线方向向下延伸约20mm。在通用CAD软件（例如UG）中，将工件表面向内偏移2-3mm（如果生成的工件模型是外表面，则在进行偏移时增加工件的厚度），然后沿切线方向移动该表面或轮廓的正常延伸为20mm，以获得检查体的检查表面，然后将参考平面拉伸一定距离以作为检查体模型。
由于车身覆盖物的复杂性，在生成检查表面时通常需要将上述两种方法结合起来，但是对于某些特殊的轮廓，这仍然很难实现。图2显示了复杂形状的处理示意图。在图中，发动机支座的工件表面显然在两个位置1和2处自相交和干涉。为确保检测到工件的主要轮廓，在垂直方向的拐角处进行检测如图所示，牺牲了高度差以产生检查。对于特定表面，最后以3mm的间隔使检查表面沿工件轮廓双线，以方便检查工件轮廓。当然，在检查工具（尤其是检查设备）的设计中会遇到很多类似的问题，有必要对检查工具原理的渗透理解和经验进行处理。 3.2横截面模板的设计和建模通常通过横截面模板实现对工件关键形状表面的检测。检查工具的横截面模板分为两种：旋转和插入。当横截面模板的跨度超过300mm时，可以保证垂直方向的检测精度通常设计为插入式。检查表面检查工件的内表面，截面模型用于检查关键截面的外表面。通常，工作表面距离工件的外表面2-3mm。建模方法和检查工具表面相似。截面模型的板体材料通常为钢或铝，工作表面部分可以由铝或树脂制成。复杂形状的横截面模板在旋转或插入时会产生干扰。在实际设计中，可以分几个部分对其进行处理，如图3所示。
如果将其设置为插件部分模板，则会干扰工件的定位销；如果设置为单旋转型，由于工件本身的多重折叠，会干扰检查体或工件，因此设计成两个独立的零件。旋转截面模型可以满足综合要求测试。 3.3工件的定位和夹紧正确，正确地定位工件是准确测量的基础。主体盖在检查工具上的定位方法主要是通过定位孔和卡盘的夹紧和定位或通过永磁体的夹紧和装配来完成的。随着检查夹具在车身制造中的广泛应用，杠杆式活动卡盘和永磁体在一系列产品中均可用。可移动卡盘还配备有不同类型和尺寸的托架或托架。大多数车身面板都有主定位孔和辅助定位孔。主定位销通常是圆柱销（圆孔）或菱形销（腰孔），以限制X和Y方向上的自由度。辅助定位销是锥形销。或使用钻石插头限制ZXYZ四个方向的自由度。在设计检查工具时，请在检查体上定位孔的位置钻孔（视定位销衬套的插入而定），并给出定位孔的体坐标。同时，将定位垫片和活动卡盘布置在刚性好，工件分布合理的位置，以确保工件的牢固定位。在设计中应尽量减少夹紧点的数量，以确保活动卡盘在工作时不会干扰其他零件。并且考虑到工人的便利性，最后给出了定位垫的上表面中心的身体坐标。对于只有一个定位孔的工件，由于主定位孔只能限制两个自由度，因此定位垫片还可以限制工件的自由度，以防止工件围绕主定位销旋转（见图4）] 3.4底板组件的设计在检查体上表面上沿参考平面的方向拉伸一定距离，以使最低点大于150mm的厚度，以确保检查体具有足够的空间。同时，尝试使检查车身的底面（即底板组件）的位置整车的上表面（底面）位于车身坐标系的整数位置。
检查主体的底板组件通常由底板检具设计，槽钢（必要时在加工过程中），定位块和万向轮组成。检查机构固定好底板后，可根据实际情况选择其他型号标准型号。 3.5孔检查需要单独检查车身冲压件中的许多重要孔和法兰。在检查工具的设计中，通常将1mm厚的凸台添加到检查体的上表面。凸台的中心与工件孔的中心在同一轴线上，并且直径比孔的直径大5mm。在凸台检查中使用双划线方法（请参见图5)。当测试孔的精度要求较高时，将定位孔用于使用塞规和衬套进行检测。）4结论在大型车身覆盖物中零件，由于形状复杂，尺寸大，生产成本高，检查对象列表一、的灵活性差，难以快速获得大量准确的信息，已逐渐被先进的自动检查方法所代替（例如作为在线检查系统），但要批量生产小型冲压件，目前，中国的汽车制造商仍主要依靠这种检查工具。
