检具设计_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一、简介车身冲压件，子组件（通过焊接冲压件制成），车身框架，各种内部零件等统称为车身面板。 。盖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，通常使用专用的测试夹具（称为检查工具）作为控制工艺之间产品质量的主要测试手段。美国，德国，日本和其他汽车工业较高的国家都已开始采用在线测试设备来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年引进了两套在线检测设备，但由于技术和管理原因，以及在线检测设备的高昂成本和技术要求，未能有效使用。在我国很难通用。它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入了车辆企业生产状况评估程序。因此，具有操作简便，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制造商亟待解决的问题。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，主副定位销和夹紧装置组成（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。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。因此自动检具，定位，支撑和夹紧相对困难。目前自动检具，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。大多数检查材料是环氧树脂。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）工件和检验的特定设计模型首先参考零件图纸分析工件，制定检具设计的初步计划，确定基准面，检验的不平整度工具，检查截面和定位面等，只需画出其二维示意图，在检查工具的设计中，检查的具体设计模型是关键，直接影响检查工具能否准确检测工件的质量，因为车身盖主要是自由曲面的特征，因此“反向搜索”是目前的通用建模方法，反向搜索是使用激光扫描仪基于现有工件或原型收集数据，以及经过数据处理，三维重构等，该结构具有特定的形状。该方法为该结构的原型模型。
我们使用激光扫描仪扫描标准工件的表面，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处理点获取工件表面的信息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。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。这对于量具的设计尤为重要。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约2-3mm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检查表面沿工件的外轮廓切向向外延伸约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。
由于车身面板的复杂性，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和干涉。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（尤其是检查设备）的设计中会遇到很多类似的问题，有必要对检查工具原理的渗透理解和经验进行处理。 （[K14]横截面模板的设计和建模。通常通过横截面模板来实现对工件关键表面的检查。检查工具的横截面模板分为两种：旋转型截面模板的跨度超过300mm时，可以保证垂直方向的检测精度通常设计为插入式，检查面检测工件的内表面，横截面模板横穿工件的外表面以检测关键截面的外表面，通常，工作表面的距离工件的外表面为2-3mm，建模方法类似于工件的外表面。截面模型的板材通常是金属，例如钢或铝，工作表面部分可以由铝或树脂制成，表面复杂的截面模型是旋转的ng或在插入时会发生干扰，可以在实际设计中对其进行细分，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。正确正确地定位工件是进行精确测量的基础。车身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定位或永久磁铁夹紧。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，活动夹头还配有支架或不同类型和尺寸的支架。大部分车身罩上有两个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方向的自由度。辅助定位销是锥形销或金刚石塞销，以限制ZXYZ四个方向的自由度。 s在检查主体上定位孔的位置（取决于定位销衬套），并给出定位孔的主体坐标。同时，将工件定位垫片和活动卡盘的刚度布置在更好且合理分布的位置，以确保工件的牢固定位。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，并考虑到工人的操作便利性，最后还要考虑上表面中心的身体坐标给出了定位垫片的尺寸。对于仅具有一个定位孔的工件，由于主定位孔只能限制两个自由度，因此定位垫圈还起着限制工件自由度的作用。防止工件围绕主定位销旋转（请参见图4）（四））。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，点大于150mm的厚度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））处于整数位置。身体坐标系。
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。当基板由检查机构固定时，可以根据实际情况选择其他组件。标准模型。 （[K18]孔检查。车身冲压零件上的许多重要孔和法兰需要单独检查。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。凸台与工件孔的中心在同一轴线上，直径比孔的直径大5mm，并且凸台采用双重划线方法（见图5））。四、结论在较大的车身覆盖件中，由于形状复杂，体积大，生产成本高以及检查对象的柔韧性差，因此相对较高，该定位孔用作塞规和衬套的检查。 一、，很难快速获得大量准确的信息，已经逐渐被先进的自动检查方法（例如在线检查系统）所取代，但是对于大量生产的小型冲压零件的检查，中国汽车制造商仍然依靠这种检查工具。
