检查夹具的设计步骤_机械/仪器_工程技术_专业信息
车身检查器设计小型冲压件的一般方法和程序：上海交通大学陈杰军预备役摘要：从汽车结构上，结合实例介绍通用方法和程序以及扣押特定车身冲压件的小型量具设计新思路提出了小轨距设计中的常见建模和解决方案。关键字：检查夹具设计，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，各种内部装饰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。汽车的质量检具设计，尤其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，因此其质量检查已成为汽车制造商不可或缺的工作。 。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，德国和日本等汽车工业较高的国家已开始采用在线测试设备，以快速有效地响应产品质量问题。我国的上海大众汽车制造有限公司于2001年推出了两套在线检测设备，但由于技术和管理原因，它们并未得到有效使用。而且，由于在线检查设备的高成本和技术要求，在我国很难普及。它被应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，车身面板检查工具已在国内汽车工业中广泛使用。国家经贸委已将检查工具的生产能力列入了车辆企业生产状况评估程序。因此，操作简便，检测精度高的专用检测工具的设计与制造已成为许多汽车制造商迫切需要解决的问题。
2小型冲压件检验工具的组成和特性。小型冲压件检验工具主要由底板组件，检验体，截面模型，主副定位销和夹紧装置组成（见图1)。主要要素是工件形状的位置）。 （包括工件的轮廓和曲面的形状等）具有孔和法兰等特征。在检查工具的设计中，尺寸参考通常放置在车身坐标系中，并且每个X，Y和Z方向以100mm的间隔绘制坐标线，并使用底板上的参考块和参考孔建立检查工具的坐标系图1检查工具的主要结构图车身冲压件具有空间弯曲的表面和更多局部特征，并且是非轴对称且相对刚性的，很难定位，支撑和夹紧，现在大多数车身冲压件都经过了检查。 CNC机床根据数字模型和预定的加工程序自动完成一次需要加工的所有表面和孔。具体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，并在要检验的关键部位设置横截面模型。 3检查工具设计的一般步骤3.1工件和检查的具体设计和建模必须首先参考零件图分析工件，草拟检查工具的设计计划，确定参考面，检查工具，检查部分，定位表面等的不平整，只需画出其二维示意图。在设计中，具体的设计建模是关键，它直接影响检验工具能否准确检测出工件的质量。由于车身外罩自由曲面的特性，“反向需求”是建模的一般目的。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，使用激光扫描仪收集数据以及通过数据处理和三维重建过程的方法。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表面特征信息，将点坐标转换为车身坐标，而上光机使用软件处理该点信息以获得工件的特征曲线。工件表面，从而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。应当注意检具设计，此时获得的模型是没有厚度的薄片模型。有必要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之间的恒定间隙保持在大约2至3mm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。在检查过程中，可以使用专用测量工具通过测量表面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检查表面在工件外轮廓的切线方向上左右延伸20mm； ②沿工件外形的法线方向向下延伸约20mm。在一般的CAD软件（例如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，则在进行偏移时应添加工件的厚度），然后表面沿其轮廓的切线或法线方向延伸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成为检查体模型。
由于车身覆盖物的复杂性，在生成检查表面时常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，发动机支架的工件表面显然在两个地方自相交并且相互干涉。为了确保检测到工件的主轮廓，牺牲了具有垂直高度差的拐角处的检测，以进行检查，如图所示。对于特定表面，最后以3mm的间隔使检查表面沿工件轮廓双线，以方便检查工件轮廓。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，有必要对检查工具原理的渗透理解和经验进行处理。图2复杂轮廓的处理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。当跨度超过300mm时，为了确保在垂直方向上的检测精度，通常将其设计为插入式。检查表面检查工件的内表面，截面模型用于检查关键截面的外表面。工作表面通常距离工件的外表面2至3毫米。建模方法和检查工具表面相似。截面模型的板体材料通常为钢或铝，工作表面部分可以由铝或树脂制成。复杂形状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。
如果将其设置为插件部分模板，则会干扰工件的定位销；如果设置为单旋转型，由于工件本身的多重折叠，会干扰检查体或工件，因此设计成两个独立的零件。旋转截面模型可以满足综合要求测试。图3截面模型3.的截面处理3工件的定位和夹紧正确，正确地定位工件是进行精确测量的基础。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通过永磁体的夹紧和装配来完成的。随着检查工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一个或多个不同类型和尺寸的支架。大多数车身面板都有主定位孔和辅助定位孔。主定位销通常是圆柱销（圆孔）或菱形销（腰孔），以限制X和Y方向上的自由度。辅助定位销是锥形销。或使用金刚石塞子限制Z，X，Y和Z四个方向的自由度。设计检查工具时，请在检查体上定位孔的位置打孔（视插入定位而定）。销衬套），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。在设计时，有必要将夹紧点的数量减至最少，以确保活动夹头在工作时不会与其他零件发生干扰，并考虑到工人的方便性，将其上座标的中心坐标最后给出定位垫。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，因此定位垫片还起到限制工件自由度的作用，以防止工件围绕主定位销旋转（参见图4)。
图4使用卡盘限制工件的自由度3.4底板组件的设计沿检查体上表面的参考平面拉伸一定距离，以使最低点更大厚度大于150mm以确保检查体具有足够的强度，并尝试使检查体的底面（即地板组件的上表面（底面））位于体坐标系的整数位置。检查主体的底板组件通常由底板，槽钢（必要时在加工过程中），定位块和万向轮组成。通过检查机构将基板固定后，可以根据实际情况选择其他零件作为标准型号。 3.5孔检查需要单独检查车身冲压件中的许多重要孔和法兰。在检查工具的设计中，通常将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。凸台检查采用双破折号方法（见图5)。当被测孔的精度要求较高时，用定位孔通过塞规和衬套进行检测。）图5孔检测方法4结论在大型车身覆盖件中，由于这种类型的检查工具形状复杂，笨重，生产成本高，并且测试对象清单一、较差，因此难以快速获得大量准确的信息；它已逐渐被先进的自动检查方法（例如在线检查系统）所取代；对于批量生产的小型冲压零件的检查，中国的汽车制造商仍然主要依靠这种检查工具。参考文献1朱正德。汽车面板检查工具的原理与应用。工具技术，2000（1) 2任学艳。汽车车身面板的表面质量控制。汽车技术与材料，2001（2)） 3杨华，曹立波。特征建模在车身面板设计中的应用。公交技术与研究，2002（4) 4周宝成。综合检查工具的设计，制造和应用。汽车电器（完）
