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小车身冲压件的一般方法和步骤检具设计焊接)、车身骨架、各种内饰件等统称为车身覆盖件。覆盖物的制造质量对整车质量影响很大,尤其是轿车和各类乘用车的焊接生产和整车外观。因此,对其质量的检验成为汽车制造商不可或缺的工作。对于国内重要的小型冲压件,一般采用专用检测治具(简称检测治具)作为主要检测手段,控制工序间的产品质量。汽车工业自动化程度高的国家如美国、德国、日本也开始采用在线检测设备,高效、快速地应对产品质量问题。我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,但由于技术和管理方面的原因,一直没有得到有效的使用,而且由于在线检测设备的成本和技术要求较高,在我国很难普及。广泛应用于小型车身冲压件的检测。近年来,随着轿车、客车行业的快速发展,车身面板检测工具在国内汽车行业的应用已经相当广泛。制造操作方便、检测精度高的专用检具已成为众多汽车制造商亟待解决的问题。二、小体冲压件检具的组成及特点主要由底板总成、检体、断面模板、主副定位销和夹紧装置组成(见图1))。
检测的主要要素是具有孔、法兰等特征的工件形状的位置(包括工件的轮廓和曲面的形状等)。检具设计时,尺寸参考一般放在车身坐标系,X、Y、Z方向每隔100mm绘制坐标线,底板上的参考块和参考孔用于建立检具坐标系。车身冲压件大多具有空间曲面,局部特征多,具有非轴对称、刚性差等特点,定位、支撑、夹持困难。现在车身冲压件大部分都是通过数控机床检测,根据数字模型和预定的加工程序,一次自动完成所有需要加工的表面和孔。检查的具体材料多为环氧树脂。,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断面设置断面模板。三、检具设计的一般步骤(一)工件的具体设计造型及检测应先参照零件图分析工件,初步制定检具设计方案、确定检具的基准面、凹凸情况、检测断面、定位面等,并简单地画出它的二维示意图。在检具设计中,检具的具体设计造型是关键,直接影响检具能否准确检测出工件的质量。因为车身覆盖件主要以自由曲面为特征,而“反求实物”是目前建模的通用方法。逆求法是在现有工件或物理样机的基础上,用激光扫描仪采集数据,通过数据处理,三维重建,构造出具有特定形状和结构的样机模型的一种方法。我们使用激光扫描仪对标准工件表面进行扫描,主要基于点云采集工件表面的特征信息,并将点坐标转换为车身坐标。,利用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,生成的原型模型可以通过点云到地表的最大和最小距离来检测。
需要注意的是,此时得到的模型是没有厚度的片材模型。需要根据扫描仪扫描的表面来区分模型是工件的内表面还是外表面,这对于检查具体设计尤为重要。为了实现检具对工件自由曲面的检测检具设计,检测的比表面与工件内表面一般保持2-3mm左右的恒定间隙。检验时,可通过检具轮廓的往复运动和专用量具来测量工件表面的偏差。工件外轮廓的检测方法主要有两种。在设计相应的检具时:①检查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的距离(如果生成的工件模型是外表面,在做偏移的时候加上工件的厚度),然后移动表面沿轮廓的切线或法线方向延伸20mm,得到特定的检测面,然后拉伸到参考平面一定距离,即为检测的特定模型。由于车身覆盖件的复杂性,在生成检测面的时候大多需要结合以上两种方式,但是对于一些特殊的型材,这仍然很难实现。图 2 显示了复杂配置文件的处理示意图。图中发动机内支架工件表面在1、2两处明显产生自相交和干涉。 ,并生成如图所示的检测。比表面,最后是比表面沿着工件的轮廓和3mm双划线的间隔进行检测,以利于工件轮廓的检测。图中发动机内支架工件表面在1、2两处明显产生自相交和干涉。 ,并生成如图所示的检测。比表面,最后是比表面沿着工件的轮廓和3mm双划线的间隔进行检测,以利于工件轮廓的检测。图中发动机内支架工件表面在1、2两处明显产生自相交和干涉。 ,并生成如图所示的检测。比表面,最后是比表面沿着工件的轮廓和3mm双划线的间隔进行检测,以利于工件轮廓的检测。
当然,在检具设计(尤其是检具细节)中会遇到很多类似的问题,需要处理检具原理的渗透理解和经验。(二)截面模板的设计和造型,工件关键面的检测一般都是通过截面模板来实现的。检具的截面模板分为旋转式和旋转式两种。插入式。当截面模板跨度超过300mm时,为了保证垂直方向的检测精度,通常设计为插入式。检测面检测工件的内表面,截面模板跨越工件外表面,检测关键部位的外表面。表面距工件外表面2-3mm,其造型方法与检具表面相近。型材模板的材料一般为钢或铝,工作面可用铝或树脂制成。复杂截面模板在旋转或插入时会产生干扰,在实际设计中可以进行分段,如图3所示。如果设置为插件截面模板,会干扰定位销工件;本身的多面性对检查体或工件造成干扰。可设计成两个独立的旋转截面模板,满足综合检测的要求。(三) 工件的定位和工件的装夹是否正确合理 检具的定位是准确测量的基础。体盖在检具上的定位方式主要是通过定位孔和卡盘或用永磁体夹紧配合来完成。随着检具在车身制造中的广泛应用,杠杆活动卡盘和永磁体可串联使用,活动卡盘还配有支架或不同类型和尺寸的支架。
大部分的车身覆盖件都有主、副定位孔。主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。或者菱形塞子来限制ZXYZ四个方向的自由度。设计检具时,在检具本体上的定位孔处打孔(以定位销轴套为准)检具设计,并给出定位孔的本体坐标。同时,定位垫片和活动卡盘应设置在刚性好、工件分布合理的位置,以保证工件的牢固定位。设计时,应尽量减少夹紧点的数量,以保证活动卡盘在工作时不与其他部件发生干涉。并考虑到工人操作的方便,最后给出了定位垫片上表面中心的本体坐标。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,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转动(见图4)( 四)底板组件的设计在检测体上表面沿参考平面方向拉伸一定距离,使最低点厚度大于150mm , 以保证检测体有足够的强度,同时尽量使检测面,即基板总成的上表面(基面)在体坐标系的整数位置。检测专用底板总成一般由底板、槽钢(必要时中间加工钢梁)、定位块和万向轮组成。底板经检验固定后,其他部位可根据实际情况选用标准型号。(五)孔检查车身冲压件很多重要的孔和法兰都需要单独检查。底板总成的上表面(基面)在车身坐标系的整数位置。检测专用底板总成一般由底板、槽钢(必要时中间加工钢梁)、定位块和万向轮组成。底板经检验固定后,其他部位可根据实际情况选用标准型号。(五)孔检查车身冲压件很多重要的孔和法兰都需要单独检查。底板总成的上表面(基面)在车身坐标系的整数位置。检测专用底板总成一般由底板、槽钢(必要时中间加工钢梁)、定位块和万向轮组成。底板经检验固定后,其他部位可根据实际情况选用标准型号。(五)孔检查车身冲压件很多重要的孔和法兰都需要单独检查。底板经检验固定后,其他部位可根据实际情况选用标准型号。(五)孔检查车身冲压件很多重要的孔和法兰都需要单独检查。底板经检验固定后,其他部位可根据实际情况选用标准型号。(五)孔检查车身冲压件很多重要的孔和法兰都需要单独检查。
在检具的设计中,通常在检具的上表面增加一个厚度为1mm左右的凸台。凸台中心与工件孔中心在同一轴线上,直径比孔径大5mm,凸台上采用双划线法。检查(见图5)。当被测孔的精度比较高时,用塞规和衬套检测定位孔。四、结论在大体盖中,由于这样的检具形状复杂,体积大,生产成本高,检测对象的灵活性差,难以快速获得大量准确信息。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。但是,对于大批量生产的小型冲压件的检测,我国汽车生产企业仍主要依靠此类检测工具。来源:机床行业