钣金零件检具设计 _机械/仪器_工程技术_专业信息
钣金零件检具设计摘要：从汽车结构开始，结合实例，描述了小型车身冲压零件检具设计的一般方法和步骤以及检查特定设计模型的新思路，以及小规模[ 检具设计解决出现的常见问题。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，特别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，因此对其质量进行检查已成为必不可少的工作。适用于汽车制造商。对于中国重要的小型冲压件，一般使用专用的检验夹具（简称检验夹具）作为控制工序间产品质量的主要检验手段。美国，德国，日本和其他汽车工业高度自动化的国家已开始采用在线测试设备，以高效，快速地应对产品质量问题。我国的上海大众汽车制造有限公司于2001年引进了两套在线测试设备，但由于技术和管理原因，以及在线测试设备的高昂成本和技术要求，未能得到有效利用。在我们国家很难普及。适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，用于车身面板的检查工具在国内汽车行业中的应用已相当广泛。国家经贸委已将检查工具的生产能力列在整车企业生产状况评估方案中，因此，操作简便，检测精度高的专用检查工具的设计与制造已成为许多汽车生产企业的当务之急。
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，副定位销和销钉组成。夹紧装置。检查的主要元素是工件的形状（包括工件的轮廓和曲面的形状等）以及孔和法兰等特征的位置。对于检具设计，通常将尺寸参考放置在身体坐标系中，并在X，Y和Z方向上每100mm绘制坐标线，并使用底板上的参考块和参考孔建立坐标系。量规的坐标系。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，非轴对称，刚性差等，因此定位，支撑和夹紧更加困难。目前，大多数车身冲压件都由数控机床根据数字模型和预定的加工程序进行检查检具设计，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。检验设计完成后，根据检验细节确定底板组件的位置和尺寸，并在需要检验的关键部位建立截面模型。 3 检具设计 3的一般步骤。1工件和检查的特定设计模型首先参考零件图，检具设计初步草图对工件进行分析，确定基准面，检查工具的不平整度，检查部分，定位表面等，然后简单地绘制其二维示意图。在检验工具的设计中，检验的具体设计模型是关键，它直接影响检验工具能否准确地检测出工件的质量。由于基于自由曲面的车身面板的功能，“从对象反向搜索”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的方法，该方法使用激光扫描仪收集数据，并通过数据处理，三维重建和其他过程进行。我们使用激光扫描仪扫描标准工件表面，主要基于点云收集工件的表面特征信息，将点坐标转换为体坐标，并使用二合一软件处理该点信息以获得特征曲线工件表面的角度。 ，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。必须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。这对于检查的设计尤为重要。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保持3mm或5mm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。可以通过量具表面和专用测量工具的往复运动来测量工件表面的偏差。有两种主要的检测工件外轮廓的方法。在设计相应的检查工具时：①检查表面沿切线方向沿工件的外轮廓向外延伸约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3或5mm（如果生成的工件模型是外表面，则在偏移时添加工件的厚度），然后沿切线方向移动该表面。或轮廓的正常延伸为20mm以获取检查体的检查表面，然后将其延伸到参考平面一定距离以作为检查体模型。
由于车身面板的复杂性，在生成检查表面时经常需要将上述两种方法结合起来。但是，对于某些特殊的配置文件，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。为了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。对于特定的表面，最后在混凝土表面上沿工件轮廓以3mm的间隔形成双划线，以便于检测工件轮廓。当然，在检查工具（特别是检查设备）的设计中会遇到很多类似的问题，有必要对检查工具的原理有透彻的理解和经验。 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表面的检测。检查工具的截面模板分为两种：旋转型和插入型。当横截面模板的跨度超过300mm时，是为了确保垂直度。方向检测精度通常设计为插入式。检查表面检测工件的内表面，并且横截面模板横穿工件的外表面以检测关键部分的外表面。通常，工作表面与工件外表面的距离为2-3mm。其建模方法与检查工具的表面相似。横截面模型的板体材料通常是金属，例如钢或铝检具设计，并且工作表面部分可以由铝或树脂制成。形状复杂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。
如果设置为插入式断面型号，将会干扰工件的定位销；如果设置为单旋转型，则由于工件本身的多重折叠，会干扰检查体或工件，因此将其设计为两个独立的零件。旋转截面模型可以满足综合测试的要求。 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，或者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都有一系列产品可供选择。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。主定位销通常是限制X的圆柱销（圆孔）或菱形销（腰孔）。辅助定位销是锥形销或金刚石塞销，用于在四个方向上限制Z. X. Y. Z的自由度。在设计检查工具时，应在检查主体上定位孔的位置打孔（视定位销衬套的插入而定），并给出定位孔的主体坐标。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。在设计过程中，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。考虑到工人的方便，最后给出了定位垫上表面中心的车身坐标。 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延伸一定距离，以使最低点的厚度大于150mm，以确保检查体具有足够的强度。同时，尝试使检查主体的底面（即底板）成为装配体的上表面（基面）在主体坐标系的整数位置上。
检查主体的底板组件通常由底板，槽钢（必要时在中间进行加工），定位块和万向轮组成。当基板由检查机构固定时，可以根据实际情况选择其他组件。标准模型。 3.5孔检测车身冲压件中的许多重要孔和法兰需要单独测试。在检查工具的设计中，通常将大约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，并且在凸台上采用双重划线方法。检测。当被测孔的精度较高时，用塞规和衬套进行定位孔的检测。 4结束语在大型车身覆盖件中，由于形状复杂，体积大，生产成本高，检测对象单一，柔韧性差，难以快速获得大量准确的信息，并已逐渐被采用通过先进的自动检测方法（例如在线检查系统），但是对于批量生产的小型冲压零件的检查，目前，我国的汽车制造商仍然主要依靠这种检查工具。
