鈑金零件檢具設計 _機械/儀器_工程技術(shù)_專業(yè)信息

鈑金零件檢具設計摘要：從汽車結(jié)構(gòu)開始，結(jié)合實例，描述了小型車身沖壓零件檢具設計的一般方法和步驟以及檢查特定設計模型的新思路，以及小規(guī)模[ 檢具設計解決出現(xiàn)的常見問題。關(guān)鍵字：檢具設計，小型沖壓零件1簡介車身沖壓零件，子組件（通過焊接沖壓零件制成），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，因此對其質(zhì)量進行檢查已成為必不可少的工作。適用于汽車制造商。對于中國重要的小型沖壓件，一般使用專用的檢驗夾具（簡稱檢驗夾具）作為控制工序間產(chǎn)品質(zhì)量的主要檢驗手段。美國，德國，日本和其他汽車工業(yè)高度自動化的國家已開始采用在線測試設備，以高效，快速地應對產(chǎn)品質(zhì)量問題。我國的上海大眾汽車制造有限公司于2001年引進了兩套在線測試設備，但由于技術(shù)和管理原因，以及在線測試設備的高昂成本和技術(shù)要求，未能得到有效利用。在我們國家很難普及。適用于小型車身沖壓件的檢查。近年來，隨著汽車和客車行業(yè)的快速發(fā)展，用于車身面板的檢查工具在國內(nèi)汽車行業(yè)中的應用已相當廣泛。國家經(jīng)貿(mào)委已將檢查工具的生產(chǎn)能力列在整車企業(yè)生產(chǎn)狀況評估方案中，因此，操作簡便，檢測精度高的專用檢查工具的設計與制造已成為許多汽車生產(chǎn)企業(yè)的當務之急。

2小型沖壓件檢查工具的組成和特點小型沖壓件檢查工具主要由底板組件，檢查體，型材，主，副定位銷和銷釘組成。夾緊裝置。檢查的主要元素是工件的形狀（包括工件的輪廓和曲面的形狀等）以及孔和法蘭等特征的位置。對于檢具設計，通常將尺寸參考放置在身體坐標系中，并在X，Y和Z方向上每100mm繪制坐標線，并使用底板上的參考塊和參考孔建立坐標系。量規(guī)的坐標系。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，非軸對稱，剛性差等，因此定位，支撐和夾緊更加困難。目前，大多數(shù)車身沖壓件都由數(shù)控機床根據(jù)數(shù)字模型和預定的加工程序進行檢查檢具設計，以自動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。檢驗設計完成后，根據(jù)檢驗細節(jié)確定底板組件的位置和尺寸，并在需要檢驗的關(guān)鍵部位建立截面模型。 3 檢具設計 3的一般步驟。1工件和檢查的特定設計模型首先參考零件圖，檢具設計初步草圖對工件進行分析，確定基準面，檢查工具的不平整度，檢查部分，定位表面等，然后簡單地繪制其二維示意圖。在檢驗工具的設計中，檢驗的具體設計模型是關(guān)鍵，它直接影響檢驗工具能否準確地檢測出工件的質(zhì)量。由于基于自由曲面的車身面板的功能，“從對象反向搜索”是當前的通用建模方法。

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)的原型模型的方法，該方法使用激光掃描儀收集數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)處理，三維重建和其他過程進行。我們使用激光掃描儀掃描標準工件表面，主要基于點云收集工件的表面特征信息，將點坐標轉(zhuǎn)換為體坐標，并使用二合一軟件處理該點信息以獲得特征曲線工件表面的角度。 ，生成最終的自由曲面模型；同時，可以通過從點云到曲面的最大和最小距離來檢測生成的原型模型。應當注意，此時獲得的模型是沒有厚度的薄片模型。必須根據(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。這對于檢查的設計尤為重要。為了通過檢查工具對工件的自由表面進行檢查，通常將檢查表面和工件的內(nèi)表面保持3mm或5mm的恒定間隙。根據(jù)設計的表面數(shù)字模型，數(shù)控加工機床可以滿足更高的精度要求?？梢酝ㄟ^量具表面和專用測量工具的往復運動來測量工件表面的偏差。有兩種主要的檢測工件外輪廓的方法。在設計相應的檢查工具時：①檢查表面沿切線方向沿工件的外輪廓向外延伸約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3或5mm（如果生成的工件模型是外表面，則在偏移時添加工件的厚度），然后沿切線方向移動該表面?；蜉喞恼Ｑ由鞛?0mm以獲取檢查體的檢查表面，然后將其延伸到參考平面一定距離以作為檢查體模型。

由于車身面板的復雜性，在生成檢查表面時經(jīng)常需要將上述兩種方法結(jié)合起來。但是，對于某些特殊的配置文件，仍然很難實現(xiàn)。圖2顯示了復雜形狀的處理示意圖。在圖中，發(fā)動機支座的工件表面顯然在兩個位置1和2處自相交和干涉。為了確保檢測到工件的主要輪廓，在垂直方向的拐角處進行檢測如圖所示，犧牲了高度差以產(chǎn)生檢查。對于特定的表面，最后在混凝土表面上沿工件輪廓以3mm的間隔形成雙劃線，以便于檢測工件輪廓。當然，在檢查工具（特別是檢查設備）的設計中會遇到很多類似的問題，有必要對檢查工具的原理有透徹的理解和經(jīng)驗。 3.2橫截面模板的設計和建模通常通過橫截面模板實現(xiàn)對工件關(guān)鍵表面的檢測。檢查工具的截面模板分為兩種：旋轉(zhuǎn)型和插入型。當橫截面模板的跨度超過300mm時，是為了確保垂直度。方向檢測精度通常設計為插入式。檢查表面檢測工件的內(nèi)表面，并且橫截面模板橫穿工件的外表面以檢測關(guān)鍵部分的外表面。通常，工作表面與工件外表面的距離為2-3mm。其建模方法與檢查工具的表面相似。橫截面模型的板體材料通常是金屬，例如鋼或鋁檢具設計，并且工作表面部分可以由鋁或樹脂制成。形狀復雜的橫截面模板在旋轉(zhuǎn)或插入時會產(chǎn)生干擾。在實際設計中，可以分幾個部分對其進行處理，如圖3所示。

如果設置為插入式斷面型號，將會干擾工件的定位銷；如果設置為單旋轉(zhuǎn)型，則由于工件本身的多重折疊，會干擾檢查體或工件，因此將其設計為兩個獨立的零件。旋轉(zhuǎn)截面模型可以滿足綜合測試的要求。 3.3工件的定位和夾緊正確，正確地定位工件是準確測量的基礎。主體蓋在檢查工具上的定位方法主要是通過定位孔和卡盤的夾緊和定位，或者通過永磁體的夾緊和裝配來完成的。隨著檢查夾具在車身制造中的廣泛應用，杠桿式活動卡盤和永磁體都有一系列產(chǎn)品可供選擇?？梢苿涌ūP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。主定位銷通常是限制X的圓柱銷（圓孔）或菱形銷（腰孔）。輔助定位銷是錐形銷或金剛石塞銷，用于在四個方向上限制Z. X. Y. Z的自由度。在設計檢查工具時，應在檢查主體上定位孔的位置打孔（視定位銷襯套的插入而定），并給出定位孔的主體坐標。同時，將定位墊片和活動卡盤布置在剛性好，工件分布合理的位置，以確保工件的牢固定位。在設計過程中，應盡量減少夾緊點的數(shù)量，以確保活動卡盤在工作時不會干擾其他零件?？紤]到工人的方便，最后給出了定位墊上表面中心的車身坐標。 3.4底板組件的設計在檢查體上表面上沿參考平面的方向延伸一定距離，以使最低點的厚度大于150mm，以確保檢查體具有足夠的強度。同時，嘗試使檢查主體的底面（即底板）成為裝配體的上表面（基面）在主體坐標系的整數(shù)位置上。

檢查主體的底板組件通常由底板，槽鋼（必要時在中間進行加工），定位塊和萬向輪組成。當基板由檢查機構(gòu)固定時，可以根據(jù)實際情況選擇其他組件。標準模型。 3.5孔檢測車身沖壓件中的許多重要孔和法蘭需要單獨測試。在檢查工具的設計中，通常將大約1mm厚的凸臺添加到檢查體的上表面。凸臺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，并且在凸臺上采用雙重劃線方法。檢測。當被測孔的精度較高時，用塞規(guī)和襯套進行定位孔的檢測。 4結(jié)束語在大型車身覆蓋件中，由于形狀復雜，體積大，生產(chǎn)成本高，檢測對象單一，柔韌性差，難以快速獲得大量準確的信息，并已逐漸被采用通過先進的自動檢測方法（例如在線檢查系統(tǒng)），但是對于批量生產(chǎn)的小型沖壓零件的檢查，目前，我國的汽車制造商仍然主要依靠這種檢查工具。