汽车检具设计步骤
要点：从汽车结构出发，结合实例，讲解小车身冲压件检具设计的一般方法和步骤，以及检查具体设计造型的新思路，小检具设计中常见的问题有建议的。解决方案。关键词：检具设计、小型冲压件、车身冲压件、分总成（由冲压件焊接而成）、车身骨架、各种内饰件等统称为车身板件。面板的制造质量对整车质量很重要 汽车的质量，尤其是轿车和各种乘用车的焊接生产和整车的外观有很大的影响，因此对其质量的检验成为必不可少的工作。汽车制造商。对于国内重要的小型冲压件，专用检具（简称检具）一般作为主要的检验手段，在工序间控制产品质量。美国、德国、日本等汽车工业发达的国家都开始采用在线检测设备来高效、快速地响应产品质量问题。我国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，但由于技术和管理方面的原因一直没有得到有效使用，而且由于在线检测设备成本高、技术要求高，在我国很难普及。适用于小型车身冲压件的检测。近年来，随着汽车和客车行业的快速发展，车身板件检测工具已广泛应用于国内汽车行业。国家经贸委已将检具生产能力列入整车企业生产状况考核程序。因此，设计和制造操作方便、检测精度高的专用检测工具已成为众多汽车制造商亟待解决的问题。
小车身冲压件检具的组成和特点（轮廓和曲面形状等）是根据孔、法兰等特征的位置确定的。检具设计时，尺寸参考一般放在body坐标系中，每100mm画一次方向，使用底板上的参考块。建立检具与基准孔的坐标系。车身冲压件大多具有空间曲面，局部特征较多，具有非轴对称、刚性差的特点。因此，定位、支撑和夹紧更加困难。现在的车身冲压件，大部分零件的检验细节都是由数控机床根据数字模型和预定的加工程序一次性自动完成的。底板组件的位置和尺寸，并在要检查的关键部分设置横截面模型。检具设计一般步骤3.1 工件及检验专用设计建模首先参考零件图对工件进行分析，并作初步草图检具设计计划是确定基准面，检查工具的不平整度，检查横截面，定位面等，并简单地绘制其二维示意图。在设计中，检验的具体设计造型是关键，直接影响检测工具能否准确检测工件的质量。由于车身覆盖件自由曲面的特点，“反向寻道”是目前通用的造型方法。逆向搜索是基于现有的工件或物理原型，利用激光扫描仪获取数据的方法，并通过数据处理、三维重建等方式，构建出具有特定形状和结构的原型模型。
我们使用激光扫描仪对标准工件表面进行扫描，主要基于点云采集工件的表面特征信息，将点坐标转换为车身坐标，利用surfacer软件对点信息进行处理得到特征工件表面的曲线，从而生成最终的自由曲面模型；同时，可以通过点云到表面的最大和最小距离检测生成的原型模型。需要注意的是，此时得到的模型是没有厚度的片状模型。需要根据扫描仪扫描的表面来区分型号是工件的内表面还是外表面。这对于检查特定设计尤为重要。为了实现检测工具对工件自由曲面的检测，检测面与工件内表面一般保持2-3mm左右的恒定间隙。检测时，可以用专用量具，通过量规表面的往复运动来测量工件表面的偏差。检测工件外轮廓的方法主要有两种。设计相应的检测工具时：检测面沿工件外轮廓切线向外延伸约20mm；沿工件外轮廓法线方向向下延伸约20mm。一般的CAD软件（如UG），
由于车身覆盖件的复杂性，在生成检测面时通常需要将上述两种方法结合起来。但是，对于一些特殊的型材，这仍然难以实现。图2为复杂形状的加工示意图。图中发动机支架的工件表面在1、2两处明显自相交和干涉。牺牲高度差来生成如图所示的检查。对于特定的表面，最后在被检测表面沿工件轮廓划双划线，间隔3mm，以方便工件轮廓的检测。当然，在检具（尤其是检具）的设计中会遇到很多类似的问题，需要对检具的原理有深入的了解和体会。3.2 截面模板的设计与建模 工件关键面的检测一般是通过截面模板来实现的。检具的截面模板分为旋转式和插入式两种。当断面模板跨度超过300mm时，为保证垂直方向的检测精度，通常设计为插入式。检测面检测工件的内表面，截面模型用于检测临界截面的外表面。一般来说，工作面距工件外表面2-3mm。建模方法和检查工具 表面相似。断面模型的板体材料一般为钢或铝等金属，工作面部分可由铝或树脂制成。复杂形状的横截面模板在旋转或插入时会发生干涉。在实际设计中，可以分段加工，如图所示。
如果设置为插入式截面模板，会干扰工件的定位销；如果设置为单回转式，由于工件本身的多次折叠，会干扰检测体或工件，故设计为两个独立的回转段。该模型能够满足综合测试的要求。3.3 工件的定位和夹紧 工件正确、合理的定位是准确测量的基础。车身盖在检具上的定位方法主要通过定位孔与卡盘的夹持定位或与永磁体的夹持配合来完成。随着检测工具在车身制造中的广泛应用，杠杆式活动卡盘和永磁体均有系列产品可供选择。活动卡盘还配有不同类型和尺寸的支架或支架。大多数车身面板都有主定位孔和辅助定位孔。主要定位销一般为圆柱销（圆孔）或菱形销（腰孔），以限制X.两个方向的自由度；辅助定位销为锥形销或菱形塞，用于限制ZXYZ四个方向的自由度。设计检测工具时汽车检具，在检测体上定位孔的位置打孔（以定位销衬套为准），并给出定位孔的体坐标。同时，在工件刚性好、分布合理的位置设置定位垫片和活动卡盘汽车检具，保证工件定位牢固。设计时应尽量减少夹持点的数量，以保证活动卡盘在工作时不干扰其他零件。并考虑到工人的方便，最终给出了定位垫上表面中心的车身坐标。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，定位垫片还起到限制工件自由度的作用，防止工件绕主定位销旋转（见图3. 4 底板组件的设计将检测体上表面沿基准面方向拉伸一定距离，使最低点大于150mm的厚度，保证检测体有足够的强度。上表面（基面）位于车身坐标系的整数位置。
检测体的底板总成一般由底板、槽钢（必要时在加工中）、定位块和万向轮组成。当基板由检测体固定时，可根据实际情况选择其他零件。3.5 孔检测。车身冲压件中许多重要的孔和法兰需要单独检查。在检查工具的设计中，通常在检查体的上表面增加一个约1mm厚的凸台。凸台的中心与工件孔的中心在同一轴线上，直径比孔的直径大5mm。凸台检测采用双划线法（见图5)。当被测孔精度要求比较高时，定位孔用于与塞规和衬套检测。结论在大型车身覆盖件中，由于该类检测工具形状复杂，体积大，生产成本高，检测对象列表灵活性差一、，难以快速获取大量准确的信息，已逐渐被先进的自动化检测手段（如在线检测系统）所取代，但对于批量生产的小型冲压件的检测，我国汽车制造商仍主要依靠此类检测工具。其实，检具设计的关键在于零件的正确装夹，包括定位、装夹位置、装夹顺序等，因为在钣金件和注塑件的检测中，装夹是否正确将导致零件变形检测参考系的建立。然后在检具上（不是零件上）设置参考点，通过六点定位原理确定坐标系。这些参考点作为检具的基准，还应在一定时期内检查检具的准确性。有时这些检具的基准是手册中的三个标准球，可以查到不同尺寸检具的尺寸系列，以及检具上常用的结构和零件的系列（标准化）。事实上，它只是标准化和方便。如果知道需要控制的控件的位置和内容，就可以自己设计了。
