汽車檢驗(yàn)工具的設(shè)計(jì)步驟_機(jī)械/儀器_工程技術(shù)_專業(yè)信息

摘要：從汽車的結(jié)構(gòu)出發(fā)，結(jié)合實(shí)例，對(duì)小型車身沖壓件檢驗(yàn)工具設(shè)計(jì)的一般方法和步驟，以及針對(duì)檢驗(yàn)專用設(shè)計(jì)建模的新思路進(jìn)行了說(shuō)明，并解決了常見(jiàn)問(wèn)題。提出了小型檢查工具的設(shè)計(jì)。方法。關(guān)鍵字：檢查夾具設(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，特別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，因此對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行檢查已成為汽車不可或缺的工作。汽車制造商。在國(guó)內(nèi)，對(duì)于重要的小型沖壓零件，通常使用特殊的檢查夾具（稱為檢查夾具）作為控制工序之間產(chǎn)品質(zhì)量的主要檢查手段。美國(guó)，德國(guó)，日本和其他汽車工業(yè)高度自動(dòng)化的國(guó)家已開始采用在線測(cè)試設(shè)備，以快速有效地響應(yīng)產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。我國(guó)的上海大眾汽車制造有限公司于2001年推出了兩套在線檢測(cè)設(shè)備，但由于技術(shù)和管理原因，它們并未得到有效使用。而且，由于在線檢查設(shè)備的高成本和技術(shù)要求汽車檢具，在我國(guó)很難普及。適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)能力列在車輛企業(yè)生產(chǎn)條件評(píng)估程序中。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(wèn)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(jiàn)圖1)。主要要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。通常，將尺寸參考放置在身體坐標(biāo)系中，并分別在X，Y和Z方向上繪制100mm間隔的坐標(biāo)線，并使用底板上的參考?jí)K和參考孔確定尺寸。車身沖壓件的大部分具有空間彎曲的表面和許多局部特征，并且具有非軸對(duì)稱和剛性差的特征。 nd支撐難以安裝和夾緊。目前，大多數(shù)車身沖壓件都由數(shù)控機(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。特定檢查設(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)鍵部位設(shè)置橫截面模型。 3檢驗(yàn)工具設(shè)計(jì)的一般步驟3.1工件和具體檢驗(yàn)設(shè)計(jì)模型的建立首先要參照零件圖分析工件，初步制定檢驗(yàn)工具的設(shè)計(jì)，確定基準(zhǔn)面，不平整度。檢查工具，檢查部分，定位表面等，并簡(jiǎn)單地繪制其二維示意圖。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。由于自由曲面作為主體遮蓋物的特性，“逆向搜索”是當(dāng)前的通用建模方法。

反向搜索是指根據(jù)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)處理和三維重建過(guò)程的方法。我們使用激光掃描儀掃描標(biāo)準(zhǔn)工件表面，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(méi)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，通常將檢查表面與工件的內(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。

由于車身面板的復(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示出了復(fù)雜形狀的處理的示意圖。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。為了確保檢測(cè)到工件的主要輪廓，在垂直高度的拐角處進(jìn)行檢測(cè)犧牲差異以產(chǎn)生以下檢查特定表面，最后將檢查表面沿工件輪廓雙線以3mm的間隔進(jìn)行劃線，以方便檢查工件輪廓。當(dāng)然汽車檢具，在檢查工具（特別是檢查設(shè)備）的設(shè)計(jì)中會(huì)遇到很多類似的問(wèn)題，有必要對(duì)檢查工具的原理有透徹的理解和經(jīng)驗(yàn)。 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)鍵表面的檢測(cè)。檢查工具的橫截面模板分為兩種：旋轉(zhuǎn)型和插入型。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。橫截面模板的主體材料通常是鋼或鋁，并且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，它可以分為幾部分，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與永磁體的夾緊和配合來(lái)完成的。隨著檢查工具在車身制造中的廣泛應(yīng)用，杠桿式活動(dòng)卡盤和永磁體都有一系列產(chǎn)品可供選擇?？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?；蛴媒饎偸孱^銷限制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)過(guò)程中，應(yīng)盡量減少夾持點(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，因此定位墊片還起到限制工件自由度的作用，以防止工件圍繞主定位銷旋轉(zhuǎn)（參見(jiàn)圖4）3.4底板組件的設(shè)計(jì)在檢查體上表面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強(qiáng)度，車輛的上表面（基面）在車身坐標(biāo)系的整數(shù)位置。

檢查主體的底板組件通常由底板，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，并且直徑比孔大5mm。在輪轂檢查中使用雙劃線方法（見(jiàn)圖5)。當(dāng)被測(cè)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，體積大，生產(chǎn)成本高，檢查對(duì)象列表一、的靈活性差，難以快速獲取大量準(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)），但對(duì)于小批量沖壓小件檢查的批量生產(chǎn)，當(dāng)前我們的汽車制造商仍主要依靠這種檢查工具，實(shí)際上，設(shè)計(jì)檢查工具的關(guān)鍵在于正確夾緊1.零件，包括定位，夾緊位置，夾緊順序等，因?yàn)樵阝k金零件和注塑成型中檢查零件時(shí)，夾緊是否正確t會(huì)導(dǎo)致零件變形。2.檢驗(yàn)的基準(zhǔn)建立系統(tǒng)，然后在檢驗(yàn)工具上（而不是零件上）設(shè)置參考點(diǎn)，并通過(guò)六點(diǎn)定位原理確定坐標(biāo)系。參考點(diǎn)是檢驗(yàn)工具驗(yàn)證的基準(zhǔn)，必須在一定時(shí)期內(nèi)檢查檢驗(yàn)工具的準(zhǔn)確性。有時(shí)，這些檢查工具的基準(zhǔn)是在手冊(cè)中使用三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)球，并且可以找到不同尺寸的檢查工具。一系列尺寸以及檢查工具上常用的一系列結(jié)構(gòu)和零件（標(biāo)準(zhǔn)化），實(shí)際上，它只是標(biāo)準(zhǔn)化和方便的。如果知道所需控件的位置和內(nèi)容，則可以自己設(shè)計(jì)。由于檢測(cè)基準(zhǔn)孔也存在偏差，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)量規(guī)時(shí)應(yīng)考慮公差