冲压零件检具设计的一般方法和步骤_机械/仪器_工程技术_专业信息
小型车身冲压件的一般方法和步骤检具设计 2007-6-19 9:16:34 [文章字体：大，中，小]打印收藏一、简介车身冲压件，子组件（冲压件，车身框架，各种内部零件等统称为车身覆盖件。覆盖件的制造质量对整车的质量有很大的影响，特别是汽车和各种乘用车的焊接生产以及整车的外观。因此，对其质量的检验已成为汽车制造商必不可少的工作。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，日本和其他汽车工业高度自动化的国家都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的生产状况评估程序，因此，操作简便，检测精度高的专用检查工具的设计与制造已成为许多汽车生产企业的当务之急。 。二、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，主副定位销和夹紧件组成。设备（请参见图1）。
检测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。对于检具设计，通常将尺寸基准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，并通过基准块和基准孔建立量规的坐标系在底板上。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，大多数车身冲压件都由数控机床根据数字模型和预定的加工程序进行检查，以自动完成一次需要加工的所有表面和孔。用于检查的大多数材料是环氧树脂。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建立截面模型。三、检具设计通用步骤（一）工件和检查的特定设计模型首先参考零件图纸，初步草图检具设计计划分析工件，确定参考表面，检查工具的不平整度检具设计，检查截面，找到其表面等，并简单地绘制其二维示意图，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质量因为车身盖主要是自由曲面的特征，所以“逆向搜索”是目前的通用建模方法，逆向搜索是用激光扫描仪根据现有的工件或原型收集数据，然后进行数据处理。 ，三维重建等，结构具有特定形状的结构原型方法。
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的表面特征信息，将点坐标转换为车身坐标，并使用表面处理软件将点信息处理为获取工件的表面以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原始模型。应当注意，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。这对于检查特定设计尤其重要。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约2-3mm的恒定间隙。根据设计的表面数字模型，CNC加工机床可以满足更高的精度要求。在检查过程中，可以使用专用的测量工具通过量具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检查表面沿切线方向沿工件的外轮廓向外延伸约20mm； ②沿工件外形的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），然后沿切线方向移动该表面或轮廓的正常延伸为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作为检查体模型。
由于车身覆盖物的复杂性，在生成检查表面时通常需要将上述两种方法结合起来，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并相互干涉。为了确保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，以进行检查，如图所示。对于特定表面，最后在被检表面上沿工件轮廓以3mm的间隔加双划线，以便于检测工件轮廓。当然，在检查工具（尤其是检查设备）的设计中会遇到许多类似的问题，需要通过对检查工具原理的透彻理解和经验来解决。 （[K14]截面模板的设计与建模工件关键表面的检测通常通过截面模板实现。检查工具的截面模板分为旋转和插入两种类型。横截面模板的跨度超过300mm，可以保证垂直方向的检测精度通常设计为插入式，检查表面检测工件的内表面，横截面模板横切工件的外表面以检测关键部分的外表面，通常，工作表面距离工件的外表面为2-3mm，其建模方法与量具表面相似。截面模型通常是金属，例如钢或铝，工作表面部分可以由铝或树脂制成，复杂表面的截面模型是旋转的，否则会产生干扰n插入，可以在实际设计中对其进行分段，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。 （[K15]工件的定位和夹紧。正确，合理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夹具夹紧或夹紧来完成的。随着检查工具在车身制造中的广泛应用，杠杆式活动夹头和永磁体都有一系列产品可供选择检具设计，活动夹头还配备有不同类型和尺寸的托架或托架。车身盖大部分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XY方向的自由度；辅助定位定位销是锥形销或菱形塞销，用于限制ZXYZ的四个方向的自由度。检查主体上的定位孔（取决于定位销衬套），并给出定位孔的主体坐标。同时，工件的刚性更好。此外，定位垫片和活动卡盘布置在合理的位置，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，以确保活动夹头在工作时不会与其他零件发生干扰，并考虑到操作人员的便利性。 ，最后给出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，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（见图4）（四）底板组件的设计沿参考平面方向将检查体的上表面拉伸一定距离，以使最低点的厚度大于150mm，以确保足够的检查体。同时，尝试将检查主体的底面（即地板组件的上表面（基面））设置在主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。基板由检查机构固定后，可以根据实际情况选择其他组件。标准模型。 （[K18]孔检查。在车身冲压部件中需要单独检查许多重要的孔和法兰。在检查工具的设计中，通常将1mm厚的凸台添加到检查车体的上表面。工件孔在同一轴线上，直径比孔大5mm，并且在凸台上使用双重划线方法（见图5）。当测量的孔的精度较高时，定位孔为四、结论在大型车身覆盖件中，由于形状复杂，体积大，生产成本高以及柔韧性差，难以快速获得大量准确的信息。检验对象一、的使用，已逐渐被先进的自动检验方法（例如在线检验系统）取代，但是对于批量生产的小型冲压件的检验，中国的汽车制造商仍然依靠他的检查工具类型。
