冲压件的一般方法和步骤检具设计
一、 介绍 车身冲压件、分总成（通过焊接冲压件制成）、车身骨架、各种内饰件等统称为车身板件。面板的制造质量对整车的质量至关重要，尤其是汽车。各种乘用车的焊接组装生产和整车的外观影响很大，因此对其质量的检验成为汽车制造商必不可少的工作。对于我国重要的小型冲压件，一般采用专用检具（简称检具）作为主要检验手段，控制工序间的产品质量。美国、德国、日本等汽车行业自动化程度高的国家都开始采用在线检测设备，以高效、快速地响应产品质量问题。中国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未能得到有效使用。而且，由于在线检测设备成本高、技术要求高，在我国难以普及。适用于小型车身冲压件的检测。近年来，随着汽车和客车行业的快速发展，车身板件检测工具在国内汽车行业得到了广泛的应用。国家经贸委已将检具生产能力列入整车企业生产状况考核程序。因此，设计和制造操作方便、检测精度高的专用检测工具已成为许多汽车制造商亟待解决的问题。二、小车身冲压件检具的组成及特点车身小型冲压件检具主要由底板总成、检具、断面模型、主副定位销和夹紧装置组成（见图1）@ >. 检测的主要要素是工件的形状（包括工件的轮廓和曲面的形状等）和孔、法兰等特征的位置。
检具设计时，尺寸参考一般放在车身坐标系中，在X、Y、Z方向每100mm绘制坐标线，参考块和底板上的参考孔为用于建立检测工具的坐标系。车身冲压件大多具有空间曲面、局部特征多、非轴对称、刚性差等特点，定位、支撑、装夹难度较大。目前，大部分车身冲压件的检测都是由数控机床根据数字模型和预定的加工程序一次性自动完成，自动完成所有需要加工的表面和孔。检查材料多为环氧树脂。检验设计完成后，然后根据检查细节确定底板组件的位置和尺寸，并在需要检查的关键部分建立横截面模型。三、检具设计 一般步骤（一） 工件和检验特定设计建模首先参考零件图分析工件，初稿检具设计计划，确定参考平面检具，凹凸状况，检测断面、定位面等，简单的画出其二维示意图。这直接影响检测工具能否准确检测工件的质量。由于车身覆盖件的主要特点是自由曲面，“反向寻道”是目前通用的建模方法。逆向搜索是利用激光扫描仪根据现有工件或原型采集数据，进行数据处理和三维重建。构造具有特定形状和结构的原型模型的方法。我们使用激光扫描仪对标准工件的表面进行扫描，主要基于点云采集工件的表面特征信息，并将点坐标转换为体坐标，使用surfacer软件对点信息进行处理，得到工件表面的特征曲线，从而生成最终的自由曲面模型；同时，
需要注意的是，此时得到的模型是没有厚度的片状模型。需要根据扫描仪扫描的表面来区分型号是工件的内表面还是外表面，这对于检测的详细设计尤为重要。为了实现检测工具对工件自由曲面的检测，检测面与工件内表面一般保持2-3mm左右的恒定间隙。检测时，可以用专用量具，通过量规表面的往复运动来测量工件表面的偏差。检测工件外轮廓的方法主要有两种。在设计相应的检具时：①检测面沿工件外轮廓切线向外延伸约20mm；②沿工件外轮廓法线方向向下延伸约20mm。在一般的CAD软件（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，做偏移时加上工件的厚度），然后将表面沿切线移动或将轮廓法线延长20mm得到被检体的被检面，然后拉伸到参考平面一定距离作为被检体模型。由于车身覆盖件的复杂性，在生成检测面时往往需要将上述两种方法结合起来，但对于一些特殊的型材来说，这仍然难以实现。图2为复杂形状的加工示意图。图中，发动机支架的工件表面有明显的自相交和两处干涉。为了保证检测到工件的主要轮廓，牺牲了具有垂直高度差的拐角处的检测，生成如图所示的检测。对于特定的表面，最后在被检测表面沿工件轮廓划线，间隔3mm，以方便工件轮廓的检测。牺牲了具有垂直高度差的拐角处的检测，以生成如图所示的检测。对于特定的表面，最后在被检测表面沿工件轮廓划线，间隔3mm，以方便工件轮廓的检测。牺牲了具有垂直高度差的拐角处的检测，以生成如图所示的检测。对于特定的表面，最后在被检测表面沿工件轮廓划线，间隔3mm，以方便工件轮廓的检测。
当然，在检具（尤其是检具）的设计中会遇到很多类似的问题，需要对检具的原理有透彻的理解和体会。（二）截面模型设计与建模。工件关键面的检测一般是通过截面模型来实现的。检具的截面模型分为旋转式和插入式两种。当截面模型跨度超过300mm，为保证垂直方向的检测精度，通常设计为插入式，检测面检测工件内表面，采用截面模板检测临界区的外表面。表面与工件外表面的距离为2-3mm，造型方法与检具表面相似。断面模型的板材一般为钢或铝等金属检具设计，工作面部分可用铝或树脂制成。复杂曲面的截面模型在旋转或插入时会发生干涉。在实际设计中，可以分段加工，如图3所示。如果设置为插入式截面模板，会干扰工件的定位销；如果设置为单回转式，由于工件由于其多折面，会干扰检测体或工件。可设计成两个独立的旋转截面模板，满足综合检验要求。（三）工件的定位和工件的装夹是否正确、合理。定位是准确测量的基础。检具上体盖的定位方法主要由定位孔和夹头或用永磁体装夹配合 随着检具在车身制造中的广泛应用，杠杆 活动夹头和永磁体均可串联购买，并配备活动夹头带有支架或不同类型和尺寸的支架。定位是准确测量的基础。车身盖在检具上的定位方法主要是通过定位孔与夹头或与永磁体的夹合来完成。随着检具在车身制造中的广泛应用，拉杆 活动卡盘和永磁体均可串联采购，活动卡盘还配备有不同型号和尺寸的支架或支架。定位是准确测量的基础。车身盖在检具上的定位方法主要是通过定位孔与夹头或与永磁体的夹合来完成。随着检具在车身制造中的广泛应用，拉杆 活动卡盘和永磁体均可串联采购，活动卡盘还配备有不同型号和尺寸的支架或支架。
大多数车身面板都有主定位孔和辅助定位孔。主要定位销一般为圆柱销（圆孔）或菱形销（腰孔），以限制X、Y方向的自由度；辅助定位销为锥形销。或者菱形插销来限制ZXYZ四个方向的自由度。设计检测工具时，在检测体上定位孔的位置打孔（以定位销衬套为准），并给出定位孔的体坐标。同时，在工件刚性好、分布合理的位置设置定位垫片和活动卡盘，保证工件定位牢固。设计时应尽量减少夹持点的数量检具设计，以保证活动卡盘在工作时不干扰其他零件。并考虑到工人的方便，最终给出了定位垫上表面中心的车身坐标。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，定位垫片还起到限制工件自由度的作用，防止工件绕主定位销旋转（见图4） ( 四）底板组件的设计将检测体上表面沿参考平面方向拉伸一定距离，使其最低点大于150mm的厚度，以保证检测体有足够的强度。即底板总成的上表面（基面）位于车身坐标系的整数位置。检验混凝土底板总成一般由底板、槽钢（必要时在加工钢材中间）、定位块和万向轮组成。当基板由检测体固定时，可根据实际情况选择其他部件。标准型号。（五）孔检测车身冲压件中很多重要的孔和法兰需要单独检测。底板总成的上表面（基面）位于车身坐标系的整数位置。检验混凝土底板总成一般由底板、槽钢（必要时在加工钢材中间）、定位块和万向轮组成。当基板被检测体固定后，其他部分可根据实际情况选择。标准型号。（五）孔检测车身冲压件中很多重要的孔和法兰需要单独检测。底板总成的上表面（基面）位于车身坐标系的整数位置。检验混凝土底板总成一般由底板、槽钢（必要时在加工钢材中间）、定位块和万向轮组成。当基板被检测体固定后，其他部分可根据实际情况选择。标准型号。（五）孔检测车身冲压件中很多重要的孔和法兰需要单独检测。其他部分可根据实际情况选用。标准型号。（五）孔检测车身冲压件中很多重要的孔和法兰需要单独检测。其他部分可根据实际情况选用。标准型号。（五）孔检测车身冲压件中很多重要的孔和法兰需要单独检测。
在检测工具的设计中，通常在检测体的上表面增加一个1mm厚的凸台。凸台中心与工件孔中心在同一轴线上，直径比孔直径大5mm。凸台上采用双划线法检测（见图5）。当被测孔精度要求比较高时，用定位孔用塞规和衬套检测。四、@ > 结论 在大型车身覆盖件中，由于该类检具形状复杂、体积庞大、生产成本高、检测对象清单灵活性差，难以快速获取大量准确信息. 它已逐渐被先进的自动化检测方法（如在线检测系统）所取代。但对于大批量生产的小型冲压件的检测，我国汽车制造企业仍主要依靠此类检测工具。
