小型車身沖壓件的一般方法和步驟檢具設(shè)計(jì)_機(jī)械/儀器_工程技術(shù)_專業(yè)信息

小型車身沖壓件檢具設(shè)計(jì)的一般方法和步驟的概述：從汽車結(jié)構(gòu)出發(fā)，結(jié)合實(shí)例，車身小型沖壓件檢具設(shè)計(jì)的常規(guī)方法和步驟以及檢查特定設(shè)計(jì)的新思路解釋了模型和建模，并提出了新的想法。解決小問題檢具設(shè)計(jì)中常見問題的方法。關(guān)鍵字：檢具設(shè)計(jì)，小型沖壓零件1簡(jiǎn)介車身沖壓零件，子組件（通過(guò)焊接沖壓零件制成），車身框架，各種內(nèi)部裝飾零件等統(tǒng)稱為車身面板。面板的制造質(zhì)量對(duì)整體而言至關(guān)重要。汽車的質(zhì)量，尤其是汽車和各種乘用車的焊接生產(chǎn)以及整車的外觀都有很大的影響，因此其質(zhì)量檢查已成為汽車制造商不可或缺的工作。 。對(duì)于中國(guó)重要的小型沖壓件，通常使用專用的測(cè)試夾具（稱為檢查工具）作為控制工藝之間產(chǎn)品質(zhì)量的主要測(cè)試手段。美國(guó)，德國(guó)和日本等汽車工業(yè)較高的國(guó)家已經(jīng)開始采用在線測(cè)試設(shè)備，以快速有效地響應(yīng)產(chǎn)品質(zhì)量問題。我國(guó)的上海大眾汽車制造有限公司于2001年引進(jìn)了兩套在線檢測(cè)設(shè)備，但由于技術(shù)和管理原因，尚未得到有效利用。而且，由于在線檢查設(shè)備的高成本和技術(shù)要求，在我國(guó)很難普及。它被應(yīng)用于小型車身沖壓件的檢查。近年來(lái)，隨著汽車和客車行業(yè)的快速發(fā)展，車身面板檢查工具已在國(guó)內(nèi)汽車工業(yè)中得到廣泛使用。國(guó)家經(jīng)貿(mào)委已將檢查工具的生產(chǎn)能力列入了車輛企業(yè)生產(chǎn)狀況評(píng)估程序。因此，操作簡(jiǎn)便，檢測(cè)精度高的專用檢測(cè)工具的設(shè)計(jì)與制造已成為許多汽車制造商迫切需要解決的問題。

2小型沖壓件檢查工具的組成和特點(diǎn)小型沖壓件檢查工具主要由底板組件，檢查體，型材，主副定位銷和夾緊裝置（見圖1)。主要元素是工件形狀的位置（包括工件的輪廓和曲面的形狀等），具有孔，法蘭等特征。 ]，尺寸參考通常放置在X，Y和Z方向的身體坐標(biāo)系中，以100mm的間隔繪制坐標(biāo)線，并使用參考?jí)K和底板上的參考孔建立坐標(biāo)系。大多數(shù)車身沖壓件具有空間彎曲的表面和更多的局部特征，并且具有非軸對(duì)稱和剛性差的特征，因此定位和支撐很難安裝和夾緊。目前，大多數(shù)車身沖壓件均由CNC機(jī)床根據(jù)數(shù)字模型和預(yù)定的加工程序進(jìn)行檢查，以自動(dòng)完成一次需要加工的所有表面和孔。檢查材料主要是環(huán)氧樹脂。特定于檢查的設(shè)計(jì)完成后，根據(jù)檢查細(xì)節(jié)確定底板組件的位置和尺寸，并在要檢查的關(guān)鍵部分設(shè)置橫截面模板。 3 檢具設(shè)計(jì)通用步驟3.1首先進(jìn)行工件和檢查的特定設(shè)計(jì)建模必須參考零件圖分析工件，并首先繪制檢具設(shè)計(jì)平面圖，確定基準(zhǔn)面，檢查的不均勻性工具，測(cè)試部分，定位表面等，只需繪制其二維示意圖。在檢查工具的設(shè)計(jì)中，檢查具體設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是建模，它直接影響檢查工具能否準(zhǔn)確地檢測(cè)出工件的質(zhì)量。由于車身覆蓋部件的自由曲面的特性，“逆向搜索真實(shí)物體”是當(dāng)前的通用建模方法。

反向搜索是一種基于現(xiàn)有工件或物理原型構(gòu)造具有特定形狀和結(jié)構(gòu)的原型模型，使用激光掃描儀收集數(shù)據(jù)以及通過(guò)數(shù)據(jù)處理和三維重構(gòu)過(guò)程的方法。我們使用激光掃描儀掃描標(biāo)準(zhǔn)工件表面檢具設(shè)計(jì)，基于點(diǎn)云收集工件表面特征信息，將點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為車身坐標(biāo)，并使用Surfacer軟件處理該點(diǎn)信息，以獲得工件的特征曲線。工件表面，從而生成最終的自由曲面模型；同時(shí)，可以通過(guò)從點(diǎn)云到曲面的最大和最小距離來(lái)檢測(cè)生成的原型模型。應(yīng)當(dāng)注意，此時(shí)獲得的模型是沒有厚度的薄片模型。有必要根據(jù)掃描儀掃描的表面將模型區(qū)分為工件的內(nèi)表面或外表面。這對(duì)于檢查特定設(shè)計(jì)尤其重要。為了通過(guò)檢查工具對(duì)工件的自由表面進(jìn)行檢查，通常將檢查表面和工件的內(nèi)表面之間的恒定間隙保持在約2-3mm的恒定間隙。根據(jù)設(shè)計(jì)的表面數(shù)字模型，數(shù)控加工機(jī)床可以滿足更高的精度要求。在檢查過(guò)程中，可以使用專用測(cè)量工具通過(guò)測(cè)量表面的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)測(cè)量工件表面的偏差。有兩種主要方法可檢測(cè)工件的外輪廓。在設(shè)計(jì)相應(yīng)的檢查工具時(shí)：①檢查混凝土表面，沿工件的外輪廓線切向向外延伸約20mm； ②沿工件外形的法線方向向下延伸約20mm。在通用CAD軟件（例如UG）中，將工件表面向內(nèi)偏移2-3mm（如果生成的工件模型是外表面，則在進(jìn)行偏移時(shí)增加工件的厚度），然后沿切線方向移動(dòng)該表面或輪廓的正常延伸為20mm，以獲得檢查體的檢查表面，然后將參考平面拉伸一定距離以作為檢查體模型。

由于車身覆蓋物的復(fù)雜性，在生成檢查表面時(shí)通常需要將上述兩種方法結(jié)合起來(lái)，但是對(duì)于某些特殊的輪廓，這仍然很難實(shí)現(xiàn)。圖2顯示了復(fù)雜形狀的處理示意圖。在圖中，發(fā)動(dòng)機(jī)支座的工件表面顯然在兩個(gè)位置1和2處自相交和干涉。為確保檢測(cè)到工件的主要輪廓，在垂直方向的拐角處進(jìn)行檢測(cè)如圖所示，犧牲了高度差以產(chǎn)生檢查。對(duì)于特定表面，最后以3mm的間隔使檢查表面沿工件輪廓雙線，以方便檢查工件輪廓。當(dāng)然，在檢查工具（尤其是檢查設(shè)備）的設(shè)計(jì)中會(huì)遇到很多類似的問題，有必要對(duì)檢查工具原理的滲透理解和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行處理。 3.2橫截面模板的設(shè)計(jì)和建模通常通過(guò)橫截面模板實(shí)現(xiàn)對(duì)工件關(guān)鍵形狀表面的檢測(cè)。檢查工具的橫截面模板分為兩種：旋轉(zhuǎn)和插入。當(dāng)橫截面模板的跨度超過(guò)300mm時(shí)，可以保證垂直方向的檢測(cè)精度通常設(shè)計(jì)為插入式。檢查表面檢查工件的內(nèi)表面，截面模型用于檢查關(guān)鍵截面的外表面。通常，工作表面距離工件的外表面2-3mm。建模方法和檢查工具表面相似。截面模型的板體材料通常為鋼或鋁，工作表面部分可以由鋁或樹脂制成。復(fù)雜形狀的橫截面模板在旋轉(zhuǎn)或插入時(shí)會(huì)產(chǎn)生干擾。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，可以分幾個(gè)部分對(duì)其進(jìn)行處理，如圖3所示。

如果將其設(shè)置為插件部分模板，則會(huì)干擾工件的定位銷；如果設(shè)置為單旋轉(zhuǎn)型，由于工件本身的多重折疊，會(huì)干擾檢查體或工件，因此設(shè)計(jì)成兩個(gè)獨(dú)立的零件。旋轉(zhuǎn)截面模型可以滿足綜合要求測(cè)試。 3.3工件的定位和夾緊正確，正確地定位工件是準(zhǔn)確測(cè)量的基礎(chǔ)。主體蓋在檢查工具上的定位方法主要是通過(guò)定位孔和卡盤的夾緊和定位或通過(guò)永磁體的夾緊和裝配來(lái)完成的。隨著檢查夾具在車身制造中的廣泛應(yīng)用，杠桿式活動(dòng)卡盤和永磁體在一系列產(chǎn)品中均可用?？梢苿?dòng)卡盤還配備有不同類型和尺寸的托架或托架。大多數(shù)車身面板都有主定位孔和輔助定位孔。主定位銷通常是圓柱銷（圓孔）或菱形銷（腰孔），以限制X和Y方向上的自由度。輔助定位銷是錐形銷?；蚴褂勉@石插頭限制ZXYZ四個(gè)方向的自由度。在設(shè)計(jì)檢查工具時(shí)，請(qǐng)?jiān)跈z查體上定位孔的位置鉆孔（視定位銷襯套的插入而定），并給出定位孔的體坐標(biāo)。同時(shí)，將定位墊片和活動(dòng)卡盤布置在剛性好，工件分布合理的位置，以確保工件的牢固定位。在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量減少夾緊點(diǎn)的數(shù)量，以確?；顒?dòng)卡盤在工作時(shí)不會(huì)干擾其他零件。并且考慮到工人的便利性，最后給出了定位墊的上表面中心的身體坐標(biāo)。對(duì)于只有一個(gè)定位孔的工件，由于主定位孔只能限制兩個(gè)自由度，因此定位墊片還可以限制工件的自由度，以防止工件圍繞主定位銷旋轉(zhuǎn)（見圖4）] 3.4底板組件的設(shè)計(jì)在檢查體上表面上沿參考平面的方向拉伸一定距離，以使最低點(diǎn)大于150mm的厚度，以確保檢查體具有足夠的空間。同時(shí)，嘗試使檢查車身的底面（即底板組件）的位置整車的上表面（底面）位于車身坐標(biāo)系的整數(shù)位置。

檢查主體的底板組件通常由底板檢具設(shè)計(jì)，槽鋼（必要時(shí)在加工過(guò)程中），定位塊和萬(wàn)向輪組成。檢查機(jī)構(gòu)固定好底板后，可根據(jù)實(shí)際情況選擇其他型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)。 3.5孔檢查需要單獨(dú)檢查車身沖壓件中的許多重要孔和法蘭。在檢查工具的設(shè)計(jì)中，通常將1mm厚的凸臺(tái)添加到檢查體的上表面。凸臺(tái)的中心與工件孔的中心在同一軸線上，并且直徑比孔的直徑大5mm。在凸臺(tái)檢查中使用雙劃線方法（請(qǐng)參見圖5)。當(dāng)測(cè)試孔的精度要求較高時(shí)，將定位孔用于使用塞規(guī)和襯套進(jìn)行檢測(cè)。）4結(jié)論在大型車身覆蓋物中零件，由于形狀復(fù)雜，尺寸大，生產(chǎn)成本高，檢查對(duì)象列表一、的靈活性差，難以快速獲得大量準(zhǔn)確的信息，已逐漸被先進(jìn)的自動(dòng)檢查方法所代替（例如作為在線檢查系統(tǒng)），但要批量生產(chǎn)小型沖壓件，目前，中國(guó)的汽車制造商仍主要依靠這種檢查工具。