設(shè)計(jì)沖壓件夾具的一般方法和步驟

2007-6-199：16：34 [文章字體：大字體收藏關(guān)閉一、簡(jiǎn)介用于小型車身沖壓件的檢查工具設(shè)計(jì)的一般方法和步驟車身小型沖壓件檢查夾具設(shè)計(jì)的一般方法和步驟2007-6-19 16:34 [文章字體：大字體收藏集一、簡(jiǎn)介車身沖壓件，子組件（通過(guò)焊接沖壓件制成），車身框架，各種內(nèi)部裝飾部件統(tǒng)稱為車身罩。覆蓋物的制造質(zhì)量是相同的。覆蓋零件的制造質(zhì)量。 199：16：34 [文章字體：大字體收藏關(guān)閉一、簡(jiǎn)介車身沖壓件，子組件（通過(guò)焊接沖壓件制成），車身框架，各種內(nèi)部零件等統(tǒng)稱為車身面板，面板制造質(zhì)量對(duì)整車的質(zhì)量有很大的影響，特別是汽車和各種乘用車的焊接生產(chǎn)以及整車的外觀。因此，對(duì)其質(zhì)量的檢驗(yàn)已成為汽車制造商必不可少的工作。在國(guó)內(nèi)，重要的小型沖壓件通常使用專用的檢查夾具（稱為檢查夾具）作為控制工序間產(chǎn)品質(zhì)量的主要檢查方法。美國(guó)，德國(guó)，日本和其他汽車工業(yè)較高的國(guó)家都已開始采用在線測(cè)試設(shè)備來(lái)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)備的高昂成本和技術(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)的飛速發(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)能力列入了車輛企業(yè)生產(chǎn)狀況評(píng)估程序。因此，具有操作簡(jiǎn)便自動(dòng)檢具，檢測(cè)精度高的專用檢查工具的設(shè)計(jì)與制造已成為許多汽車制造商亟待解決的問題。二、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，主副定位銷和夾緊件組成。設(shè)備（參見圖1）。檢查的主要元素）是具有孔和法蘭等特征的工件形狀的位置（包括工件的輪廓和曲面的形狀等）。通常將尺寸參考放置在車身坐標(biāo)系中，每100mm在X，Y和Z方向上繪制一條坐標(biāo)線，并使用底板上的參考?jí)K和參考孔建立坐標(biāo)系。檢查工具，大多數(shù)車身沖壓件具有空間彎曲的表面和許多局部特征，例如非軸對(duì)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。具體設(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)置橫截面樣品。三、量具設(shè)計(jì)的一般步驟（一）工件和檢驗(yàn)特定的設(shè)計(jì)建模首先參考零件圖分析工件，初步制定檢驗(yàn)工具的設(shè)計(jì)計(jì)劃，確定基準(zhǔn)面，檢驗(yàn)的不均勻性工具，檢查橫截面，定位表面等，只需繪制其二維示意圖。

在檢驗(yàn)工具的設(shè)計(jì)中，檢驗(yàn)的具體設(shè)計(jì)模型是關(guān)鍵，它直接影響檢驗(yàn)工具能否準(zhǔn)確檢驗(yàn)工件的質(zhì)量。由于車身面板主要是自由曲面的特征，因此“從對(duì)象反向搜索”是當(dāng)前的通用建模方法。反向搜索是一種使用激光掃描儀基于現(xiàn)有工件或物理原型收集數(shù)據(jù)，并通過(guò)數(shù)據(jù)處理，三維重建和其他過(guò)程來(lái)構(gòu)建具有特定形狀和結(jié)構(gòu)的原型模型的方法。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。有兩種主要的檢測(cè)工件外輪廓的方法。在設(shè)計(jì)相應(yīng)的檢查工具時(shí)：檢查表面沿切線方向沿工件的外輪廓向外延伸約20mm；它沿著工件外輪廓的法線方向向下延伸約20mm。

在一般的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)添加工件的厚度），然后彎曲表面沿其輪廓的切線或法線方向延伸20 mm，以獲得檢查體的檢查表面，然后將其延伸到參考表面一定距離以形成檢查體模型。由于車身罩的復(fù)雜性，在生成檢查表面時(shí)，最需要將上述兩種方法結(jié)合起來(lái)。但是，對(duì)于某些特殊的配置文件，仍然很難實(shí)現(xiàn)。圖2顯示了復(fù)雜配置文件的處理示意圖。在圖中，發(fā)動(dòng)機(jī)支架的工件表面顯然在兩個(gè)地方自相交并且相互干涉。為了確保檢測(cè)到工件的主輪廓，犧牲了具有垂直高度差的拐角處的檢測(cè)，以進(jìn)行檢查，如圖所示。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)遇到許多類似的問題，需要通過(guò)對(duì)檢查工具原理的透徹理解和經(jīng)驗(yàn)來(lái)解決。 （[K7]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)型式和插入式。橫截面模板的跨度超過(guò)300mm時(shí)，為確保垂直方向的檢測(cè)精度通常設(shè)計(jì)為插入式，檢查表面檢測(cè)工件的內(nèi)表面和十字形截面模板橫穿工件的外表面以檢測(cè)關(guān)鍵截面的外表面，通常工作表面距離工件的外表面為2-3mm，建模方法與檢查表面相似工具。

橫截面模型的板材通常是金屬，例如鋼或鋁，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，可以將其分成幾部分進(jìn)行處理，如圖3所示。如果將其設(shè)置為插入部分模板，則會(huì)干擾工件的定位銷；如果將其設(shè)置為插入型模板，則將其定位。如果設(shè)置為單旋轉(zhuǎn)型，則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)為兩個(gè)獨(dú)立的旋轉(zhuǎn)部分。該模型可以滿足綜合測(cè)試的要求。 （[K8]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)定位孔和夾具夾緊或夾緊來(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)夾頭和永磁體都有一系列產(chǎn)品可供選擇，活動(dòng)夾頭還配備有不同類型和尺寸的托架或托架。主體蓋大部分都有主定位孔和輔助定位孔，主定位銷通常是圓柱形銷（圓孔）或菱形銷（腰孔），以限制X.兩個(gè)方向的自由度；輔助定位銷是錐形銷或金剛石塞銷，用于限制ZXYZ四個(gè)方向的自由度在設(shè)計(jì)檢查工具時(shí)，請(qǐng)?jiān)谝韵挛恢勉@孔在檢查體上定位孔（取決于定位銷襯套），并給出定位孔的體坐標(biāo)。同時(shí)，工件的剛性較高。定位墊片和活動(dòng)卡盤布置在良好且合理分布的位置，以確保工件的牢固定位。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減少夾緊點(diǎn)的數(shù)量，以確?；顒?dòng)夾頭在工作時(shí)不會(huì)與其他零件發(fā)生干擾，并考慮到工人的操作便利性，最后給出機(jī)身上表面中心的坐標(biāo)定位墊片。

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，因此定位墊片還限制了工件的自由度，以防止工件圍繞主定位銷旋轉(zhuǎn)（參見圖4）（[K10]底板組件的設(shè)計(jì)沿參考平面方向?qū)z查體的上表面拉伸一定距離，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；底板組件的上表面（底表面）在車身坐標(biāo)系的整數(shù)位置；檢查底板組件通常由底板，槽鋼組成（如果需要，在底盤中）。中間）自動(dòng)檢具，定位塊和萬(wàn)向輪。通過(guò)檢查機(jī)構(gòu)將基板固定后，可以根據(jù)實(shí)際情況選擇其他零件（五）孔檢查。車身沖壓件中的孔和法蘭需要分別檢查。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。在凸臺(tái)上使用雙重劃線方法進(jìn)行檢測(cè)（請(qǐng)參見圖5）。當(dāng)測(cè)試孔的精度要求較高時(shí)，使用定位孔通過(guò)塞規(guī)和襯套進(jìn)行檢測(cè)。四、結(jié)論）由于這種檢查工具的形狀復(fù)雜，笨重且生產(chǎn)復(fù)雜，因此車身覆蓋部件較大，檢查對(duì)象一、的成本高且靈活性差，因此難以快速獲得大量準(zhǔn)確的信息。逐漸被先進(jìn)的自動(dòng)檢查方法（例如在線檢查系統(tǒng)）所取代，但是，對(duì)于批量生產(chǎn)的小型沖壓零件的檢查，目前，中國(guó)的汽車制造商仍然主要依靠這種檢查工具。