检查工具的设计步骤
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，尤其是汽车和各种乘用车的焊接生产以及整车的外观都具有很大的影响力，因此对其质量进行检查已成为汽车不可或缺的工作。汽车制造商。在国内，对于重要的小型冲压零件，通常使用专用的检查夹具（称为检查夹具）作为控制工序间产品质量的主要检查手段。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，以高效，快速地应对产品质量问题。我国的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，尚未得到有效利用。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。适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在车辆企业生产条件评估程序中。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小型冲压件检查工具的组成和特点小型冲压件检查工具主要由底板组件，检查体，型材，主副定位销和夹紧装置（见图1）。检查的主要元素是工件的形状（包括工件的轮廓和曲面的形状等）以及孔和法兰等特征的位置。设计检查工具时，通常将尺寸参考放置在车身坐标系中，并在X，Y和Z方向上每100mm绘制坐标线，并使用参考块和底板上的参考孔来进行测量。建立检查工具的坐标系。图1检验工具主要结构示意图。大多数车身冲压件具有空间弯曲的表面和许多局部特征，并且具有非轴对称和刚性差的特征。因此，定位，支撑和夹紧是困难的。目前，大多数车身冲压件检查都是由CNC机床根据数字模型和预定的加工程序自动完成的，一次自动完成所有需要加工的表面和孔。检查材料主要是环氧树脂。检查设计完成后，根据检查细节确定底板组件的位置和尺寸，并在要检查的关键部位设置横截面模型。 3检查夹具设计的一般步骤3.1工件和检查的特定设计模型必须首先参考零件图分析工件，检查夹具设计计划的初稿，确定基准面，夹具的不平整度，检查截面，定位面等。只需绘制其二维示意图。在检验工具的设计中，检验的具体设计模型是关键，直接影响检验工具能否准确地检测出工件的质量。
由于车身面板的特征是基于自由曲面，因此“实物反向搜索”是当前的通用建模方法。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的方法，使用激光扫描仪收集数据，并通过数据处理，三维重建和其他过程进行。我们使用激光扫描仪扫描标准工件表面，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，并使用Surfacer软件处理该点信息，以获得工件的特征曲线。工件表面，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，此时获得的模型是没有厚度的薄片模型。必须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，这对于检查特定设计特别重要。为了实现通过检查工具对工件的自由表面的检查，通常将检查表面与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。有两种主要方法可检测工件的外轮廓。在设计相应的检查工具时：①检查表面沿切线方向沿工件的外轮廓向外延伸约20mm； ②沿工件外轮廓法线方向向下延伸约20mm。
在通用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，则在进行偏移时增加工件的厚度），然后沿曲面的切线或法线方向将曲面延伸20mm，以获得检查体的检查表面，然后将参考平面拉伸一定距离，以成为检查体模型。由于车身罩的复杂性，在生成检查表面时通常需要将上述两种方法结合起来使用，但是对于某些特殊的轮廓，这仍然很难实现。图2显示了复杂形状的处理示意图。在图中，发动机支座的工件表面显然在两个地方自相交和干涉。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。最后，对于特定表面，在被检表面上沿工件轮廓以3mm的间隔形成双划线，以便于检测工件轮廓。当然，在检查工具（尤其是检查设备）的设计中会遇到很多类似的问题，有必要对检查工具的原理有深入的了解和经验。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。
检查表面是工件的内表面，横截面模板用于检测关键部分的外表面。通常，工作表面距离工件外表面2〜3mm。其建模方法类似于量具的表面。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，可以分段进行加工检具设计，如图3所示。如果将其设置为插入式截面模板，则会与工件的定位销发生干扰；如果设置为单旋转型检具设计，则由于工件本身的多重折叠，会干扰检查体或工件，因此设计为两个独立的旋转部分。该模型可以满足综合测试的要求。图3截面模型3.3的截面处理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与永磁体的夹紧和配合来完成的。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不同类型和尺寸的托架或托架。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。或用钻石插头限制Z，X，Y和Z四个方向的自由度。
设计检查工具时，在检查体上定位孔的位置打孔（取决于定位销衬套），并给出定位孔的体坐标。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。在设计中，应尽量减少夹紧点的数量，以确保活动卡盘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，将身体的坐标定位在上表面的中心垫终于给了。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，因此定位垫片还可以限制工件的自由度，以防止工件围绕主定位销旋转（见图4)]。图4使用卡盘定位来限制工件的自由度3.4底板组件的设计将检查体的上表面沿参考平面的方向拉伸一定距离，以使最低点大于150mm的厚度以确保检查体具有足够的强度。同时，尝试使检查体的底面（即底板组件的上表面（底面））为整数体坐标系的位置检查体的底板组件一般由底板，槽钢（必要时在加工钢的中间）制成，由定位块和万向轮。基板由检查机构固定后，可以根据实际情况选择其他零件。 3.5孔检查车身冲压件上有许多重要的孔和法兰。单独检查。在检查工具的设计中，通常将大约1毫米厚的凸台添加到检查主体的上表面。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。用于凸台双线检测（请参见图5)。
当要测试的孔的精度较高时，将定位孔用于通过塞规和衬套进行检测。图5孔洞检测方法4结束语在大型车身覆盖件中，由于形状复杂，体积庞大，生产成本高以及检查对象一、的柔韧性差，因此难以快速获得大量准确信息。信息。它逐渐被先进的自动检查方法（例如在线检查系统）取代，但对于批量生产的小型冲压零件的检查，我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和应用。工具技术，2000（1）2任学艳。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周保成。综合设计，制造与应用检查工具。汽车电器（完）
