子仪表板组件检具设计
刘勤刘金强
【关键词】分仪表盘组件；检查工具；定位设计；检查设计
【中文图书馆分类号】U463.837 【文献识别码】A【文献号】1674-0688（2021）09-0046-04
0 前言
副仪表板总成是汽车内饰件中的关键部件。副仪表板总成安装在主驾驶座和副驾驶座之间，与副仪表板总成有匹配关系的零部件较多。副仪表板总成的前部组装在仪表板上，与仪表板中间区域相匹配；下半部分组装在前地板上，与地毯相匹配；上部装有装饰盖、手刹盖、后盖、变速套等附件，也与这些附件有匹配关系。例如，如果子仪表板组件的尺寸不匹配，由于零件之间的配合间隙和不合格的面差，可能会影响组装后的感知质量；当尺寸过大时，零件可能无法组装。因此，对分仪表盘元件的尺寸要求特别高。为了快速测量零件的尺寸，需要开发和制造分仪表盘部件的专用检测工具。本文主要介绍子仪表板组件检具设计的结构。有必要开发和制造分仪表盘部件的专用检测工具。本文主要介绍子仪表板组件检具设计的结构。有必要开发和制造分仪表盘部件的专用检测工具。本文主要介绍子仪表板组件检具设计的结构。
1 分仪表盘部件定位设计分析
副仪表盘元件的定位有很多，车型不同，副仪表盘元件的设计定位位置也不同，但定位设计的位置基本相同。一般定位设计主要有3个区域，第一个区域是与仪表板的匹配区域[1]，安装点会设计定位（如图1），第二个区域是中间位置副仪表盘的杯架。该区域为定位设计（如图2所示），第三个区域为子仪表盘两侧定位设计（如图3所示）。大多数定位是在孔表面定位。如果使用紧固销，只能定位做空方向。长方向检测一般会跟客户取消；当拧紧销上的尼龙垫片与产品紧密贴合时，应确保销套有2mm的深度用于拧紧；下面详细介绍各个定位设计。
1.1面定位设计
副仪表盘元件安装面小。检具设计时请注意定位面的大小，尽量覆盖整个安装面。压紧机构的布置是零件定位稳定可靠的关键，尤其是压紧点的中心位置。应在定位面的中心，否则零件容易摆动，影响检具的重复性和再现性。基准定位面的尺寸应大于整个安装面。目前有5种压缩方法。第一种方法采用螺纹拧紧，其导向为后导向。这种结构简单，操作方便。为防止紧固销失效，要求紧固销上的尼龙垫片与产品紧密贴合，并确保销套。2 毫米深度用于拧紧。第二种方法采用螺纹拧紧，其导向为前导向。前导轨的结构件前面会有一个固定的支撑。这种固定支撑会影响该区域的表面检测。第三种方法采用快速夹紧方法。快速夹具压在定位销的手柄上。由于手柄有一定的长度，很难保证压点中心与定位面中心一致。第四种方法是夹紧法。为了避免定位销，卡盘设计成环形，环形卡盘夹紧在零件上。当夹持面较小时，不能设计这种夹持结构。调整时容易干扰定位销。第五种采用弹簧力反向压缩方式。在这种情况下，压缩力太小，无法夹紧零件。目前推荐第一种方法（如图4所示），使用方便。唯一的缺点是当孔的两个方向、尺寸、尺寸不同时，长方向检测需要与相关区域进行沟通取消，而拧紧销定位尺寸设计在短方向。同时需要注意紧固销柄的长度，可以设计得越长越好，方便操作。
1.2孔定位设计
目前，副仪表盘元件的图纸均采用孔位定位设计[2]。由于零件的结构不同，选择孔作为定位的设计形式也多种多样。第一种形式：选择4个孔进行孔定位设计，2个参考孔控制前后方向和上下方向（F/A&U/D），另2个参考孔选择一个方向控制上下方向 (U/D)。形式二：选择两个孔进行定位设计，上下（U/D）定位控制的两个基准孔只选择一个方向。第三种形式：孔定位设计选择4个孔，两个参考孔选择一个方向定位控制前后方向（F/A），并为两个参考孔选择一个方向进行定位并控制上下方向（U/D）。第四种形式：孔定位设计选择5个孔，1个参考孔只选择一个方向定位控制左右方向（C/C），2个参考孔只选择一个方向定位控制前后方向（F/A） )，两个参考孔只选择一个方向进行上下定位控制（U/D）；形式五：选择三个孔进行孔定位设计，一个基准孔只选择一个方向进行定位控制左右方向（C/C），两个基准孔只选择一个方向进行上下定位控制方向 (U/D)。以上所有孔定位设计位置均设计有平面参考点。
1.3 小型标杆设计
部分车辆仪表板组件图设计需要小型基准测试。根据历年二级仪表盘组件图纸设计要求统计，小基准测试有以下4个区域图纸设计要求。第一区域：辅助仪表板装饰罩的匹配区域；第二个区域：手刹盖的匹配区域；第三区域：辅助仪表板后盖的匹配区域；第四个区域：换挡护套的匹配区域。子仪表板装饰盖匹配区域小参考检测，选择孔作为定位孔，模拟对应物作为参考面，匹配检测区域完全按照副仪表板装饰罩模拟设计；手刹盖匹配区域小参考检测检具设计，小参考，匹配区域完全模拟对方的设计；副仪表盘后盖配上小参考检测区域，选孔作为定位孔，模拟对应物作为参考面。匹配检测区域完全按照副仪表盘后端盖设计；换挡盖 匹配区域小参考检测，选择孔作为定位孔，模拟对应物作为参考面，匹配检测区域完全按照换挡护套的模拟设计进行设计。四种小参考检测机构的定位设计原理基本相同，但检测面设计因对应物的形状不同，导致检测块的形状不同（如图6所示）。M、N1、N2为基准孔定位销设计结构，L1～L4为基准面定位设计。目前只有一辆车在换挡护套的匹配区域进行了小基准测试的设计测试。考虑实际装配工艺后，无需测试。审核组同意取消换档护套匹配区域的小基准测试。据上汽通用五菱汽车有限公司30款车型统计，仅有8款车型采用小基准测试设计，其余模型在大型基准下进行测试。因此，未来对辅助仪表板组件设计的小型基准测试要求将逐步取消。相关匹配面将在大基准下检测。
1.4针定位设计
在副仪表板总成的销定位设计中，销的结构和数量会因车型不同而有所不同，主要是圆销或类似销特征结构。对比不同机型的图纸，发现图纸要求不同，检具设计的结构也不同。目前，对图纸销售的设计要求分为三类。第一类：图纸设计需要模拟对方的设计；第二种：按图纸尺寸设计；第三种：部分模拟对口设计，部分按图纸尺寸设计。销定位对应的设计结构主要有以下三种结构：第一种设计为具有四个方向限制的“口”结构（如图7所示）。为便于零件在检具上组装，整个销定位机构采用滑动结构。移动式移动结构；第二种设计为双向限位的“U”形结构（如图8所示）。由于两个方向完全释放，整个销定位机构采用固定结构；第三，这种结构被设计成一个开合机构（如图9所示）。为方便取件，整个销定位机构采用翻转结构。所采用的设计结构由图纸的设计要求和零件的设计结构决定。当图纸需要对对应物进行完整模拟且所有引脚结构的中心轴平行时，选择第一种设计结构。当图纸只需要2个方向进行销定位时，选择第二种设计结构。当图纸要求销定位模拟对应，但所有销结构的中心轴都有一个角度时，选择第三种设计结构。
2 分仪表盘部件检验与设计分析
与辅助仪表盘部件有匹配关系的零件主要有辅助仪表盘左右装饰罩、仪表盘、手刹罩、仪表盘后面板、驻车制动控制总成、地毯总成。下面介绍匹配位置检测结构设计。
2.1 副仪表板左右装饰盖匹配区域检测设计
与装饰罩相匹配的检测结构有4种：第一种是使用小参考检测，在前面小参考的描述中已经讨论过；第二种是拆装结构检测，拆装比较复杂，相对检测精度会差一些。，并且需要一个专用的存储位置，所以目前这种结构设计较少；第三种采用翻转机构检测，方便检测和操作，是目前使用最多的结构；第四种采用滑动机构检测，采用这种结构的车型车型略小于翻转结构。滑动机构的宽度比翻转机构的宽度相对宽。同时，滑动机构容易出现卡死等问题，对检具的日常维护要求较高。设计滑动机构时应注意滑动机构的定位销应处于中心位置，以免影响定位精度。检测位置需要间隙和齐平检测。一般检测块的结构设计要求与匹配对应物一致，但由于零件的结构尺寸，匹配的间隙位置会转换为齐平检测，匹配的齐平位置会转换为间隙检测。设计滑动机构时应注意滑动机构的定位销应处于中心位置，以免影响定位精度。检测位置需要间隙和齐平检测。一般检测块的结构设计要求与匹配对应物一致，但由于零件的结构尺寸，匹配的间隙位置会转换为齐平检测，匹配的齐平位置会转换为间隙检测。设计滑动机构时应注意滑动机构的定位销应处于中心位置，以免影响定位精度。检测位置需要间隙和齐平检测。一般检测块的结构设计要求与匹配对应物一致，但由于零件的结构尺寸，匹配的间隙位置会转换为齐平检测检具设计，匹配的齐平位置会转换为间隙检测。
2.2 搭配仪表盘的区域检测设计
设计用于匹配仪表板区域的检测结构具有滑动和翻转两种机制。基本结构与装饰盖相似，检测块的设计位置与对应物一致。
2.3 带手刹盖的匹配区域检测设计
与手刹罩匹配区域的图纸要求目前有两种形式。一是在小参考下检测，模拟对方的检测；二是在大参考下检测，检测块设计为“齐平+间隙”检测。手刹罩的匹配区域为矩形结构。为了不影响检查时零件的组装，该区域设计为可拆卸块。使用方法是先组装零件，再组装可拆卸块，检测该区域的表面轮廓。
2.4 与仪表板后面板匹配区域检测设计
目前图纸上对仪表盘后面板的匹配区域有三种要求： 第一种是组装后仪表盘后盖与副仪表盘本体的匹配要求。这不需要检查工具上的检查结构。; 第二种是小参考下检测，模拟对口的检测，根据对口的安装点和配合面设计检测块；三是大基准下检测，检测机构采用滑动机构/翻转机构检测，当滑动机构设计在零件后面时，检具底板应加长，当滑动机构设计在零件的侧面时，检查工具的底板应加宽。以上选用哪种检验结构，应根据图纸要求和零件结构来确定。当零件结构简单时，检测结构可选择单翻转结构，满足检测要求；当零件结构复杂时，检测结构只能通过选择滑动和翻转结构才能满足检测要求。检测结构可选单翻转结构，满足检测要求；当零件结构复杂时，检测结构只能通过选择滑动和翻转结构才能满足检测要求。检测结构可选单翻转结构，满足检测要求；当零件结构复杂时，检测结构只能通过选择滑动和翻转结构才能满足检测要求。
2.5 与停车制动总成匹配的区域检测设计
与驻车制动器总成匹配区域的绘制需要在大基准下进行测试。目前测试结构有两种形式：第一种是做成固定的测试块进行间隙测试。这种情况下，零件比较简单，不影响拆装。第二种设计为可拆卸结构。目前，辅助仪表板总成的设计结构越来越复杂。基本上，驻车制动器位置检测结构更复杂。这里的检测结构将设计为可拆卸的块。毫米间隙检测。
2.6 地毯匹配区域检测设计
与地毯匹配区域的绘制需要在大数据下进行切割边缘检测。由于检测位置在零件底部，因此检测结构设计为固定检测块。检具结构简单，不影响零件的拆装。
3 辅助仪表总成案例介绍检具设计
子仪表板组件检具设计的问题主要有以下3个方面。一是上下仪表板组装件的设计与检具发生干涉，导致零件无法放入检具。造成这种情况的主要原因是设计工程师在设计完成后没有进行干扰检测。二是检测销/定位销手柄长度设计不合理。手柄长度过长干扰转动机构，导致转动机构不能正常操作，手柄过短造成操作困难。造成这种情况的主要原因是设计工程师没有考虑实际工况来设计检测销/定位销手柄的长度。三是人体工学不合理，检具高度过高，零件从最高点到地面的高度超过1200mm，不方便检验员取放/检查零件；检具设计 高度太低，最低检测点到地面 如果高度小于600mm，检测人员需要蹲下检测零件，不符合人体工程学。造成这种情况的主要原因是设计工程师没有按照检具设计制造标准进行设计。检具高度过高，零件从最高点到地面的高度超过1 200 mm，检查员取放/检查零件不方便；检具设计 高度太低，最低检测点到地面 如果高度小于600mm，检测人员需要蹲下检测零件，不符合人体工程学。造成这种情况的主要原因是设计工程师没有按照检具设计制造标准进行设计。检具高度过高，零件从最高点到地面的高度超过1 200 mm，检查员取放/检查零件不方便；检具设计 高度太低，最低检测点到地面 如果高度小于600mm，检测人员需要蹲下检测零件，不符合人体工程学。造成这种情况的主要原因是设计工程师没有按照检具设计制造标准进行设计。检查人员需要蹲下检测不符合人体工程学的零件。造成这种情况的主要原因是设计工程师没有按照检具设计制造标准进行设计。检查人员需要蹲下检测不符合人体工程学的零件。造成这种情况的主要原因是设计工程师没有按照检具设计制造标准进行设计。
4。结论
本文主要介绍了辅助仪表盘元件检测仪设计定位的各种设计结构，并介绍了各个匹配检测位置的设计结构。对比上汽通用五菱目前的辅助仪表盘零部件检测仪的设计结构，推荐更合适的设计结构。同时列举了一些常见的设计案例，并分析了产生案例的原因，可供设计工程师参考，避免出现类似问题。无论设计结构如何，首先要满足图纸检验要求，其次必须满足检具设计制造标准。目前，不同的车企检具设计 制造标准会略有不同，因此在设计之前必须了解客户的要求。随着技术的进步，分仪表盘部件的检测工具设计将逐渐推出新的。
参考
[1]马长宝. 仪表板组装检具设计分析[J]．中国机械, 2015 (9）: 89-90.
[2]石振旭，于建华。讨论检具设计[J]．科技与企业, 2014 (9）: 354-355.
