汽车面板检具的原理及应用
汽车面板检具的原理及应用
摘要：结合应用实例，介绍了汽车面板检具的基本组成、结构特点和检测原理。
1 简介
汽车外罩一般是指汽车冲压件、冲压件焊接而成的零部件（总成）、车身骨架、各种内饰件等。外罩的制造质量对整车质量影响很大，是对轿车和各类乘用车尤为重要。在覆盖件的制造中，无论是对空间几何形状复杂的大型冲压件、内饰件、焊接分总成等，还是简单的小型冲压件、内饰件等汽车检具，都需要专用的检测治具（简称检具)作为主要检测手段，用于控制工序间的产品质量。该检具具有快速、准确、直观、方便等优点，特别适合大批量生产的需要。自 1980 年代中期以来，
2 盖板检具的组成及特点
网格标注方法已逐渐被 CAD 数据所取代。设计部门提供的冲压件、焊接件甚至车身的CAD数据，可以同时作为制造模具、焊接治具和检具的尺寸依据。图1为车身坐标系示意图。坐标原点在前轴中点，沿X、Y、Z轴平行排列的网线以100mm的距离穿过车身，确定车身上的所有位置点。每个部分的位置。当然，以前使用过的网格尺寸也可以相应地制表。设计部门提供的焊接件甚至车身，可同时作为制造模具、焊接治具和检具的尺寸依据。图1为车身坐标系示意图。坐标原点在前轴中点，沿X、Y、Z轴平行排列的网线以100mm的距离穿过车身，确定车身上的所有位置点。每个部分的位置。当然汽车检具，以前使用过的网格尺寸也可以相应地制表。设计部门提供的焊接件甚至车身，可同时作为制造模具、焊接治具和检具的尺寸依据。图1为车身坐标系示意图。坐标原点在前轴中点，沿X、Y、Z轴平行排列的网线以100mm的距离穿过车身，确定车身上的所有位置点。每个部分的位置。当然，以前使用过的网格尺寸也可以相应地制表。沿X、Y、Z轴平行排列的网线以100mm的距离穿过车身，确定车身上的所有位置点。每个部分的位置。当然，以前使用过的网格尺寸也可以相应地制表。沿X、Y、Z轴平行排列的网线以100mm的距离穿过车身，确定车身上的所有位置点。每个部分的位置。当然，以前使用过的网格尺寸也可以相应地制表。
图1
罩面检具是根据罩面检具的特点设计制造的，与普通的机加工检具有很大区别。现在采用图2所示的两种盖板检测工具。2和图。3为例来说明它们的基本结构和结构特点。
图 2
检具的主体是承载工件的型材（图3中的2)部分），由可加工的环氧树脂制成。检具骨架一般有两种，一种是钢管结构（如图2)@2)，另一种是铸铝结构（图3中的片1) .图2所示的结构在型材和骨架之间还有一个层压层，由玻璃纤维布和层压层制成）它是由树脂层组成。检具的框架固定在钢或铝底座上. 不同检具的底座结构不同，但都装有参考块，参考块的作用是建立检具的坐标系。的尺寸值是参照身体坐标系确定的。图2中参考块的底面和图3中的F面为一个坐标面（例如设置为X'-Y'），另外两个坐标面XZ和YZ在参考的一侧块（未在图 3 中显示）。为了便于运输，中大型检具通常配备四个可拆卸的轮子（图3中的第1件0)），或者是一个框架式小车，将检具直接“嵌入”其中。而另外两个坐标面XZ和YZ在参考块的一侧（图3中未显示）。为了便于运输，中大型检具通常配备四个可拆卸的轮子（图3中的第1件0)），或者是一个框架式小车，将检具直接“嵌入”其中。而另外两个坐标面XZ和YZ在参考块的一侧（图3中未显示）。为了便于运输，中大型检具通常配备四个可拆卸的轮子（图3中的第1件0)），或者是一个框架式小车，将检具直接“嵌入”其中。
1.铸铝框架
2.环氧树脂型材
3.衬套
4.塞规
5.塞规座
6.杠杆筒夹
7.夹具座8.检查工具座9.搬运（起重）拉马10.动轮11.过渡底板
图 3
3 盖板检具的原理及应用
一般来说，罩盖乃至机体的检测要素主要是工件的形状（如轮廓、曲面形状等）和特征部位的位置（如孔、法兰等）。现将封面检测工具的主要检测原理和要点简单介绍如下。
3.1 工件定位
工件的正确、合理定位是准确测量的基础。在检具上定位罩盖的方法主要有两种： 1. 将面定位块安装到工件的自由曲面上，然后利用工件上的两个孔作为定位孔，一起完成定位。两个定位孔中的一个必须能在两个方向上进行限位，可以用锥形塞规（圆孔用）或棱柱塞规（腰孔用）定位；另一个定位孔只能限制在一个方向。定位，可采用棱柱销、倒角销（用于腰孔）或圆销（用于圆孔）定位，见图4。 ②将表面定位块贴合到工件的自由曲面上，然后在工件轮廓的边缘设置一个挡块，一起完成定位。轮廓锚点通常设置为三个点，即一个方向设置两个点，另一个方向设置一个点。
图 4
3.2孔检测
孔洞的检测内容主要包括孔洞的大小和孔洞的位置。使用检具时通常可以采用以下方法：①当被测孔的精度较低时，可以采用划线法进行检测，即在检具相应区域划一条线在工件被测孔下方1mm的间隔处，划线区域为圆的直径（或正方形的边长），应比被测孔径大5mm，如图5a所示。图中圆形双点划线的直径D1、D2根据图纸的公差要求确定，其中D1=D-1，D2=D+1。②当被测孔较重要或精度较高时，可以采用塞规和套管法进行检测，如图5b所示。塞规的形状为阶梯圆柱销，与图4所示用于孔定位的塞规相似。塞规的工作部分为直径为D'、D'的圆柱体
图 5
3.3 轮廓检测
盖的轮廓一般具有不规则和自由曲面的特点。因此，轮廓检测的主要依据是检具的轮廓。同时采用了其他相应的检测方法，如线比较、齐平比较、粗细比较等。检查、游标卡尺及专用手持量具等
用划线法检测工件轮廓的方法与检查孔类似，在检具表面也划线双划线，用比较法评价盖的轮廓精度（检图 3 所示的工具使用了这种方法）。当对轮廓精度要求较高时，可采用冲洗比较法进行检测。这时，评价工件轮廓精度的依据是检具的相关轮廓，应有足够的利用长度L（25～30mm）。图 6 显示了封面轮廓检测的一些代表性示例。在实际检测中，往往需要用到如图7所示的专用量具。以图6中的a、b、d、f为例，进行检验时，将专用量具的底平面M紧贴在检具的相关轮廓F上，然后移动量具，记录百分表读数值的变化。（开始测量前需要将百分表归零）。图7所示量具尺寸为参考尺寸，底座长度L可根据实际需要确定。对于图 6 中的 C 和 E 情况，只需要在使用专用测量工具进行检测时，将百分表探头从球头改为小平面即可。然后移动量具，记录百分表读数的变化。（开始测量前需要将百分表归零）。图7所示量具尺寸为参考尺寸，底座长度L可根据实际需要确定。对于图 6 中的 C 和 E 情况，只需要在使用专用测量工具进行检测时，将百分表探头从球头改为小平面即可。然后移动量具，记录百分表读数的变化。（开始测量前需要将百分表归零）。图7所示量具尺寸为参考尺寸，底座长度L可根据实际需要确定。对于图 6 中的 C 和 E 情况，只需要在使用专用测量工具进行检测时，将百分表探头从球头改为小平面即可。
图 6
1.量规体
2.百分表
3.旋钮
4. 紧固螺钉
图 7
对于罩盖自由曲面（平面为特例）的检测，通常在量规面上设置“3mm测量面”，测量面由支撑面（即“ O" 间隙表面）到工件。成型后（见图6)。罩盖的尺寸公差一般为±015mm或±1mm，形状误差有两种确定方法：①刀片测厚仪由不同厚度（如间隔尺寸 011mm) 几块，分别或组合用于测量。 ②另一种应用较多的方法是使用如图8a所示的锥度尺进行测量。锥度尺可以将插入深度转换为间隙量，读数可达0.11mm，图
(a)(b)
图 8
图 9
3.4节模板和手持组合规
截面模板和手持式组合量规均用于用检具测量盖板的曲面形状和孔在工件上的位置。是否配置这两种测量工具，取决于实际的测量需求。当对工件的尺寸和形状精度要求较高，而检具轮廓及相应结构不足以实现有效控制时，可在检具周围设置多个截面模板。图 10 是横截面模板的测量示例。工作部分型材与罩盖的被测面之间应保持3mm的间隙，以便用于各种专用量具的检测。型材模板的板体材料一般为钢或铝，工作部分可用铝或树脂制成。手持式组合规为限位式塞规，但其作用不同于检查销或定位销。主要用于控制工件表面多个孔（包括非圆孔）的大小和位置。它与检查工具本身有关。图 11 显示了使用车门外板检测工具检测工件时使用的组合量规测量示例。检查对象是一组用于安装门把手的孔。左侧圆柱销用于检测圆孔，右侧两个销用于检测腰形孔。
图 10
图 11
3.5 工件装夹
检具中盖的检测一般应在夹紧状态下进行。夹持方式主要有杠杆式卡盘夹持和永磁夹持。夹紧点必须设置在“O”型间隙表面（即支架）上。面），装夹点应尽量少，装夹位置应选择在工件刚性较好的部位。
图 3 中的第 6 部分是杠杆式夹头的应用示例。杠杆式筒夹有系列产品，厂家可根据需要选择，也可配不同类型和尺寸的支架或支架（图3中7)部分）。
永磁装夹法近年来得到广泛应用，尤其是在中小型盖检具上。夹持用的永磁体均为扁圆形纽扣形状，可串联使用。永磁体有两种配置方式： ① 将永磁体嵌入支撑块中。②将永磁体对称插入支撑块两侧的型材中（磁体上表面应低于定位面012-013mm）。
大盖的夹持通常是夹头夹持和磁铁夹持的混合。工件用杠杆式卡盘夹持，中间支撑块用永磁体夹持。对于覆盖件和车身中一些比较复杂的装配体（如前壁、车身框架甚至车身等），可以使用图12所示的检测工具进行检测。
图 12
待测工件（车身框架或前壁总成等）由四个阶梯形柱支撑，通过其圆柱部分和环形表面定位。定位孔一般选用减震器孔等制造精度较高的孔。立柱固定在稳固的底座上，在被测工件的两侧设有数个测量支架。每个支架上安装有水平可移动的测量臂，测量头顶部安装有测量头，每个测量头对应测量焊接组件。或身体上的测量部位。由于工件被测部分在轮廓上可以分为孔和点，因此探头也分为两种，如图13所示。
图 13
从图中可以看出，虽然与型材面上的被测孔或点接触的量爪的形状和结构不同，但都固定在带有读数刻度的二维可调机械滑块上. 在轴向上也有一个读数刻度。当然，一些简单的检测工具的探头结构比较简单，没有可以读取的二维滑台，但是读数是由操作人员目测读取的，如图14所示。图15显示的是用于从另一个方向测量车身分总成和车身框架等覆盖件的夹具。
图 14
图 15
4。结论
必须指出，虽然汽车面板检测工具在量产上具有一定的优势，但由于这些检测工具大多形状复杂、体积大、生产周期长、成本高、检测对象单一，检测灵活性较差。此外，检具的工作特性决定了难以快速获得大量准确的测量数据并据此监控生产线的运行情况。因此，1990年代以后，随着更先进的自动检测技术在汽车行业的广泛应用，检测工具在面板和车身的在线检测中逐渐失去了主导地位，尤其是对大型焊接总成和汽车车身的检测。车身，
作者：昆山恒本精密设备有限公司0512-********
