檢具設(shè)計.doc 3 頁

小車身沖壓件的一般方法和步驟檢具設(shè)計焊接）、車身骨架、各種內(nèi)飾件等統(tǒng)稱為車身覆蓋件。覆蓋物的制造質(zhì)量對整車質(zhì)量影響很大，尤其是轎車和各類乘用車的焊接生產(chǎn)和整車外觀。因此，對其質(zhì)量的檢驗成為汽車制造商不可或缺的工作。對于國內(nèi)重要的小型沖壓件，一般采用專用檢測治具（簡稱檢測治具）作為主要檢測手段，控制工序間的產(chǎn)品質(zhì)量。汽車工業(yè)自動化程度高的國家如美國、德國、日本也開始采用在線檢測設(shè)備，高效、快速地應(yīng)對產(chǎn)品質(zhì)量問題。我國上海大眾汽車制造有限公司于2001年引進了兩套在線檢測設(shè)備，但由于技術(shù)和管理方面的原因，一直沒有得到有效的使用，而且由于在線檢測設(shè)備的成本和技術(shù)要求較高，在我國很難普及。廣泛應(yīng)用于小型車身沖壓件的檢測。近年來，隨著轎車、客車行業(yè)的快速發(fā)展，車身面板檢測工具在國內(nèi)汽車行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)相當廣泛。制造操作方便、檢測精度高的專用檢具已成為眾多汽車制造商亟待解決的問題。二、小體沖壓件檢具的組成及特點主要由底板總成、檢體、斷面模板、主副定位銷和夾緊裝置組成（見圖1）)。

檢測的主要要素是具有孔、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）。檢具設(shè)計時，尺寸參考一般放在車身坐標系，X、Y、Z方向每隔100mm繪制坐標線，底板上的參考塊和參考孔用于建立檢具坐標系。車身沖壓件大多具有空間曲面，局部特征多，具有非軸對稱、剛性差等特點，定位、支撐、夾持困難。現(xiàn)在車身沖壓件大部分都是通過數(shù)控機床檢測，根據(jù)數(shù)字模型和預(yù)定的加工程序，一次自動完成所有需要加工的表面和孔。檢查的具體材料多為環(huán)氧樹脂。，然后根據(jù)檢查細節(jié)確定底板組件的位置和尺寸，并在需要檢查的關(guān)鍵斷面設(shè)置斷面模板。三、檢具設(shè)計的一般步驟（一）工件的具體設(shè)計造型及檢測應(yīng)先參照零件圖分析工件，初步制定檢具設(shè)計方案、確定檢具的基準面、凹凸情況、檢測斷面、定位面等，并簡單地畫出它的二維示意圖。在檢具設(shè)計中，檢具的具體設(shè)計造型是關(guān)鍵，直接影響檢具能否準確檢測出工件的質(zhì)量。因為車身覆蓋件主要以自由曲面為特征，而“反求實物”是目前建模的通用方法。逆求法是在現(xiàn)有工件或物理樣機的基礎(chǔ)上，用激光掃描儀采集數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)處理，三維重建，構(gòu)造出具有特定形狀和結(jié)構(gòu)的樣機模型的一種方法。我們使用激光掃描儀對標準工件表面進行掃描，主要基于點云采集工件表面的特征信息，并將點坐標轉(zhuǎn)換為車身坐標。，利用surfacer軟件對點信息進行處理，得到工件表面的特征曲線，從而生成最終的自由曲面模型；同時，生成的原型模型可以通過點云到地表的最大和最小距離來檢測。

需要注意的是，此時得到的模型是沒有厚度的片材模型。需要根據(jù)掃描儀掃描的表面來區(qū)分模型是工件的內(nèi)表面還是外表面，這對于檢查具體設(shè)計尤為重要。為了實現(xiàn)檢具對工件自由曲面的檢測檢具設(shè)計，檢測的比表面與工件內(nèi)表面一般保持2-3mm左右的恒定間隙。檢驗時，可通過檢具輪廓的往復(fù)運動和專用量具來測量工件表面的偏差。工件外輪廓的檢測方法主要有兩種。在設(shè)計相應(yīng)的檢具時：①檢查面沿工件外輪廓切線向外延伸約20mm；②沿工件外輪廓法線方向向下延伸約20mm。在一般的CAD軟件（如UG）中，將工件表面向內(nèi)偏移2-3mm的距離（如果生成的工件模型是外表面，在做偏移的時候加上工件的厚度），然后移動表面沿輪廓的切線或法線方向延伸20mm，得到特定的檢測面，然后拉伸到參考平面一定距離，即為檢測的特定模型。由于車身覆蓋件的復(fù)雜性，在生成檢測面的時候大多需要結(jié)合以上兩種方式，但是對于一些特殊的型材，這仍然很難實現(xiàn)。圖 2 顯示了復(fù)雜配置文件的處理示意圖。圖中發(fā)動機內(nèi)支架工件表面在1、2兩處明顯產(chǎn)生自相交和干涉。 ，并生成如圖所示的檢測。比表面，最后是比表面沿著工件的輪廓和3mm雙劃線的間隔進行檢測，以利于工件輪廓的檢測。圖中發(fā)動機內(nèi)支架工件表面在1、2兩處明顯產(chǎn)生自相交和干涉。 ，并生成如圖所示的檢測。比表面，最后是比表面沿著工件的輪廓和3mm雙劃線的間隔進行檢測，以利于工件輪廓的檢測。圖中發(fā)動機內(nèi)支架工件表面在1、2兩處明顯產(chǎn)生自相交和干涉。 ，并生成如圖所示的檢測。比表面，最后是比表面沿著工件的輪廓和3mm雙劃線的間隔進行檢測，以利于工件輪廓的檢測。

當然，在檢具設(shè)計（尤其是檢具細節(jié)）中會遇到很多類似的問題，需要處理檢具原理的滲透理解和經(jīng)驗。（二）截面模板的設(shè)計和造型，工件關(guān)鍵面的檢測一般都是通過截面模板來實現(xiàn)的。檢具的截面模板分為旋轉(zhuǎn)式和旋轉(zhuǎn)式兩種。插入式。當截面模板跨度超過300mm時，為了保證垂直方向的檢測精度，通常設(shè)計為插入式。檢測面檢測工件的內(nèi)表面，截面模板跨越工件外表面，檢測關(guān)鍵部位的外表面。表面距工件外表面2-3mm，其造型方法與檢具表面相近。型材模板的材料一般為鋼或鋁，工作面可用鋁或樹脂制成。復(fù)雜截面模板在旋轉(zhuǎn)或插入時會產(chǎn)生干擾，在實際設(shè)計中可以進行分段，如圖3所示。如果設(shè)置為插件截面模板，會干擾定位銷工件；本身的多面性對檢查體或工件造成干擾。可設(shè)計成兩個獨立的旋轉(zhuǎn)截面模板，滿足綜合檢測的要求。(三） 工件的定位和工件的裝夾是否正確合理 檢具的定位是準確測量的基礎(chǔ)。體蓋在檢具上的定位方式主要是通過定位孔和卡盤或用永磁體夾緊配合來完成。隨著檢具在車身制造中的廣泛應(yīng)用，杠桿活動卡盤和永磁體可串聯(lián)使用，活動卡盤還配有支架或不同類型和尺寸的支架。

大部分的車身覆蓋件都有主、副定位孔。主定位銷一般為圓柱銷（圓孔）或菱形銷（腰孔），以限制X、Y方向的自由度；輔助定位銷為錐形銷?；蛘吡庑稳觼硐拗芞XYZ四個方向的自由度。設(shè)計檢具時，在檢具本體上的定位孔處打孔（以定位銷軸套為準）檢具設(shè)計，并給出定位孔的本體坐標。同時，定位墊片和活動卡盤應(yīng)設(shè)置在剛性好、工件分布合理的位置，以保證工件的牢固定位。設(shè)計時，應(yīng)盡量減少夾緊點的數(shù)量，以保證活動卡盤在工作時不與其他部件發(fā)生干涉。并考慮到工人操作的方便，最后給出了定位墊片上表面中心的本體坐標。對于只有一個定位孔的工件，由于主定位孔只能限制兩個自由度，定位墊片還起到限制工件自由度的作用，防止工件繞主定位銷轉(zhuǎn)動（見圖4）( 四）底板組件的設(shè)計在檢測體上表面沿參考平面方向拉伸一定距離，使最低點厚度大于150mm , 以保證檢測體有足夠的強度，同時盡量使檢測面，即基板總成的上表面（基面）在體坐標系的整數(shù)位置。檢測專用底板總成一般由底板、槽鋼（必要時中間加工鋼梁）、定位塊和萬向輪組成。底板經(jīng)檢驗固定后，其他部位可根據(jù)實際情況選用標準型號。（五）孔檢查車身沖壓件很多重要的孔和法蘭都需要單獨檢查。底板總成的上表面（基面）在車身坐標系的整數(shù)位置。檢測專用底板總成一般由底板、槽鋼（必要時中間加工鋼梁）、定位塊和萬向輪組成。底板經(jīng)檢驗固定后，其他部位可根據(jù)實際情況選用標準型號。（五）孔檢查車身沖壓件很多重要的孔和法蘭都需要單獨檢查。底板總成的上表面（基面）在車身坐標系的整數(shù)位置。檢測專用底板總成一般由底板、槽鋼（必要時中間加工鋼梁）、定位塊和萬向輪組成。底板經(jīng)檢驗固定后，其他部位可根據(jù)實際情況選用標準型號。（五）孔檢查車身沖壓件很多重要的孔和法蘭都需要單獨檢查。底板經(jīng)檢驗固定后，其他部位可根據(jù)實際情況選用標準型號。（五）孔檢查車身沖壓件很多重要的孔和法蘭都需要單獨檢查。底板經(jīng)檢驗固定后，其他部位可根據(jù)實際情況選用標準型號。（五）孔檢查車身沖壓件很多重要的孔和法蘭都需要單獨檢查。

在檢具的設(shè)計中，通常在檢具的上表面增加一個厚度為1mm左右的凸臺。凸臺中心與工件孔中心在同一軸線上，直徑比孔徑大5mm，凸臺上采用雙劃線法。檢查（見圖5）。當被測孔的精度比較高時，用塞規(guī)和襯套檢測定位孔。四、結(jié)論在大體蓋中，由于這樣的檢具形狀復(fù)雜，體積大，生產(chǎn)成本高，檢測對象的靈活性差，難以快速獲得大量準確信息。它已逐漸被先進的自動化檢測方法（如在線檢測系統(tǒng)）所取代。但是，對于大批量生產(chǎn)的小型沖壓件的檢測，我國汽車生產(chǎn)企業(yè)仍主要依靠此類檢測工具。來源：機床行業(yè)