大型汽车内饰件制造技术检具设计
这是佳聚发布的第1393篇技术文章
前言
今天给大家分享一篇大型汽车内饰资深设计师总结的文章检具设计，在制造和测试中应该注意的关键点，以及一般的方法和技巧用过的。研发更高效的汽车内饰检测工具对于适应快速发展的汽车市场的需求具有重要意义。
大型汽车内饰件一般由化学材料或纺织面料制成，与车身部件相比具有许多不同的特性。具有尺寸大、型材结构复杂、零件刚性差、多为空间尺寸等特点。因此，有必要借助检测工具进行比对和测量，以快速准确地判断产品零件的质量。同时，检测工具有利于发现零件工艺问题，保证产品工艺的持续改进。检具对汽车的顺利生产起着举足轻重的作用。对汽车生产中大型装饰件的检测工具进行了初步探讨。
一、设计理念
在检具设计之前，要明确检具设计的概念，充分考虑以下因素。
1.1 完全理解GD&T
GD & T 是汽车产品设计的描述性文件。产品规格、产品定位基准、关键产品特性（KPC）和产品公差特性都将反映在 GD&T 上。所以在检具设计T之前一定要充分了解GD&T。
1.2 确定产品定位和测试内容
在充分了解产品GD&T的基础上，分析产品定位基准特性，考虑产品零件的最佳放置位置，了解各种公差的含义，确定在检具上必须达到的检测内容。产品部分，甚至不需要实现。根本无法实现的内容。
1.3 过程控制能力（SPC）统计
识别产品是否有KPC要求，了解检验工具的用途，正确认识定量测量和定性测量的需求，保证SPC数据采集的可靠性。
1.4 了解需求和流程
充分了解客户对产品检验工具的需求，借鉴以往成功或失败案例，充分了解客户检验审批流程，了解所需文件。
二、设计原则
检具应有足够的刚性；应具有足够的稳定性；应具有足够的测量精度，以保证汽车的质量；操作要方便，保证足够的测量效率；结构应尽可能简单易用；它应该有一个很好的外观；应有足够的经济保证，便于控制整车成本；同时，它应该易于测量和校准。
三、大型装修检测工具设计要点
大型汽车内饰检测既有汽车零部件检测工具的共性，也有其自身的特点。其结构主要由以下几部分组成：底板及框架部分、定位装置、夹紧装置、测量装置、辅助装置等。如图1、图2所示。
图1 某车辆仪表盘检具
图2 某车型前保险杠检具
3.1 底板和框架部分的设计
底板和框架是整个检具的基本部分。虽然它不是检具的工作部分，但它的稳定性直接影响到整个检具的精度。由于大型饰件的检测工具比较大，在设计底板和框架结构时，必须注意所选材料的刚性和加工性和稳定性。目前普遍采用铸铝材料，多采用加强筋结构或箱体结构。底板应设置检具的检验校准标准，可与汽车坐标相关联，同时应设置起重或搬运结构。底板应有汽车零件的坐标线，如图3所示。
图3 某门板内检工具底板
3.2 定位装置设计
汽车零件一般都是空间零件，它们在空间中的定位对其检测的准确性和稳定性起着决定性的作用。对于刚性零件或小零件，一般采用“3-2-1”的基本原则，即第一个基准点为三分，第二个基准点为两点检具设计，第三个基准点为一个点。通俗点是用不同数量的点组成面、线、点来限制空间物体的自由度。在实际生产中，不可能有真实的点和线。一般来说，“点”和“线”是由单位“面”来逼近的，单位面的大小要根据产品的尺寸来确定。对于大型装饰件，
（1） 定位面（第一参考）
即参考系统中的“3”。对于大型装饰件，由于其刚性较差，重量相对较大，三点不足以形成稳定的表面基准，因此其定位系统必须在“3-2-1”的基础上增加足够的定位点或辅助定位点，为了处理一个完整的面参考，保证定位的可靠性，例如SGM980前检工具定位点太少，导致产品定位不稳定，产品误判。第一个定位平面尽量选择重心平面。可能时重心应落在定位面各点形成的多边形内，使零件与定位面稳定接触。
夹紧装置必须具有一定的刚性，夹紧方向应沿定位面法线方向，如图5所示。同时夹紧两个方向时，夹紧方向应尽量靠近尽可能到两侧夹角的平分线。
图4 某车型前保险杠
（2）定位销（孔）（编号二、第三个基准）是基准系统中的“2”和“1”。一般主定位孔（柱）采用四位定位销（孔），二级定位孔（柱）采用二位定位销（孔），二位定位销应有防转措施。对于大型饰品，由于刚性差，重量大，他们一般不使用锥形销定位，而采用直销定位，设计时可以先设计到最大孔径，然后根据实际产品的稳定值修改定位销的尺寸（必须满足孔径的尺寸公差）以保证产品定位的稳定性。一定要检查夹具的R&R。
当然，实际定位特征的形状也可能是定位孔（柱）的变形，所以必须具体问题具体分析，并结合零件的特点采用合适的定位方法，以确保产品在检测工具上的可靠定位。
3.3 夹紧装置设计
由于大型饰品的特点，为保证检测时零件在检具中的独特状态，应在将零件放置在检具上后使用夹紧装置，将零点定位面及检查刀具定位和夹紧装置必须具有一定的刚性。，夹紧方向应沿定位面法线方向检具设计，如图5所示。同时夹紧两个方向时，夹紧方向应尽量靠近两侧夹角的平分线。夹紧装置的种类和结构有很多种，但总的原则是使操作尽可能方便快捷，
图5 夹紧示意图
3.4 测量装置设计
测量装置和定位装置既是检具的核心部件，也是实现检具检测功能的重要组成部分。根据被测产品的公差特性如何确定，可分为定性型和定量型。定性测量仪只能判断产品是否合格，不能获得产品的特征值；而定量测量装置可以直接获得产品的特征值。定性测量主要通过G oN ogo、体积或面积比较的方法获得。在修边检具中，主要是通过模拟块、截面模板、挡规、位置规和对公差带区域的划分来获得。是的，用于在线检测时有很大优势，具有快速判断产品的功能，如图6所示。定量测量主要用于产品试制初期或需要KPC检测的场合。在修整检查工具中，主要使用百分表、量油尺或塞尺来获得。
图6 某车型门板内饰检具
在检验装置检验装置的采用和设计中，需要仔细分析产品GD&T，根据不同的公差特性采用合适的检验方法。比如位置和轮廓的监控方式不同，位置容差和独立性的最大实体原则也不同，相对于不同相对小基准的容差要区别对待。
结束语
由于汽车行业的快速发展，新车型的开发速度不断加快，对汽车检具的需求不断增加。加强检具开发，深入研究检测技术，加大检具开发投入，更好地服务蓬勃发展的中国汽车工业，使中国汽车制造业早日赶上世界先进水平。
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