三、大型裝修檢測工具的設計要點
這是佳駿發(fā)布的第1393篇技術文章
前言
今天給大家分享一篇資深設計師檢具設計總結的文章，在制造和測試中應該注意的要點，以及一般使用的方法和技巧。研發(fā)更高效的汽車內飾檢測工具對于適應快速發(fā)展的汽車市場的需求具有重要意義。
大型汽車裝飾件通常由化學材料或紡織面料制成，與車身零件相比，它們具有許多不同的特性。具有尺寸大、型材結構復雜、零件剛性差、多為空間尺寸等特點。因此，有必要借助檢測工具進行比對和測量，以快速準確地判斷產品零件的質量。同時，檢測工具有利于發(fā)現(xiàn)零件工藝問題，保證產品工藝的持續(xù)改進。檢具對汽車的順利生產起著舉足輕重的作用。對汽車生產中大型裝飾件的檢測工具進行了初步探討。
一、設計理念
在檢具設計之前，需要明確檢具設計的概念，并充分考慮以下因素。
1.1 完全理解GD&T
GD & T 是汽車產品設計的描述性文件。產品規(guī)格、產品定位基準、產品關鍵特性（KPC）和產品容差特性都會體現(xiàn)在GD&T上，所以在檢具設計&T之前一定要充分了解GD。
1.2 確定產品定位和測試內容
在充分了解產品GD&T的基礎上，分析產品定位基準特征，考慮產品零件的最佳放置，了解各種公差的含義，確定檢測內容和不必要的實現(xiàn)甚至不可能的內容實現(xiàn)。
1.3 過程控制能力（SPC）統(tǒng)計
識別產品是否有KPC要求，了解檢驗工具的用途，正確認識定量測量和定性測量的需求，保證SPC數(shù)據(jù)采集的可靠性。
1.4 了解需求和流程
充分了解客戶對產品檢驗工具的需求，借鑒以往成功或失敗案例，充分了解客戶檢驗審批流程，了解所需文件。
二、設計原則
檢查工具應具有足夠的剛性；應具有足夠的穩(wěn)定性；應具有足夠的測量精度，以保證汽車的質量；操作要方便，保證足夠的測量效率；結構應盡可能簡單易用；它應該有一個很好的外觀；具有足夠的經(jīng)濟性，確保方便控制整車成本；同時檢具設計，它應該易于測量和校準。
三、大型裝修檢測工具的設計要點
汽車大型內飾件檢測既有汽車零部件檢測工具的共同特點，也有自己的特點。其結構主要由以下幾部分組成：底板及框架部分、定位裝置、夾緊裝置、測量裝置、輔助裝置等。如圖1、圖2。
圖1某車型儀表盤檢具
圖2某車型前保險杠檢測工具
3.1 底板和框架部分設計
底板和框架是整個檢具的基本部分。雖然它不是檢具的工作部分，但它的穩(wěn)定性直接影響到整個檢具的精度。由于大型飾件的檢測工具比較大，在設計底板和框架結構時，必須注意所選材料的剛性和加工性和穩(wěn)定性。目前普遍采用鑄鋁材料，多采用加強筋結構或箱體結構。底板應設置檢具的檢驗校準標準，可與汽車坐標關聯(lián)，同時應設置起重或搬運結構。底板應有汽車零件的坐標線，如圖3。由于產品本身尺寸比較大，底板設計不宜過大，否則會造成操作不便，只要因為這樣可以保證轉動部件不會伸出底板。
圖3某門板內檢治具底板
3.2 定位裝置設計
汽車零件一般都是空間零件，它們在空間中的定位對其檢測的準確性和穩(wěn)定性起著決定性的作用。對于剛性零件或小零件，一般采用“3-2-1”的基本原則。 ，即第一個參考點為三個點，第二個參考點為兩個點，第三個參考點為一個點。通俗點是用不同數(shù)量的點組成面、線、點來限制空間物體的自由度。在實際生產中，不可能有真實的點和線。一般來說，“點”和“線”是由單位“面”來逼近的檢具設計，單位面的大小要根據(jù)產品的尺寸來確定。對于大型內飾件，檢具的放置狀態(tài)應與加載狀態(tài)一致，避免柔性體的重力狀態(tài)對測試結果的影響，如上圖1、圖2.
(1）Positioning surface (第一次參考)
它是基準系統(tǒng)中的“3”。對于大型飾品，由于其剛性較差，重量比較大，三點不足以形成穩(wěn)定的表面基準，因此其定位系統(tǒng)必須在“3-2-1的基礎上”，添加足夠的定位點或輔助定位點處理完整的曲面基準，保證定位的可靠性。例如SGM980前檢工具定位點太少，導致產品定位不穩(wěn)定，出現(xiàn)誤差。判斷產品。第一個定位平面盡量選擇重心平面?？赡軙r重心應落在定位面各點形成的多邊形內，使零件與定位面穩(wěn)定接觸。如圖4所示，某車型的前保險杠尺寸較大，剛性較差，有20多個定位特征。
夾緊裝置必須具有一定的剛性。夾緊方向應沿定位面法線方向，如圖5所示。同時夾緊兩個方向時，夾緊方向應盡量靠近兩側夾角。將線一分為二。
圖4某車型前保險杠
(2）Locating pin (hole) (第二、third datum)是基準系統(tǒng)中的“2”和“1”。一般主定位孔（柱）使用四位定位銷（孔），二級定位孔（柱）采用二位定位銷（孔），二位定位銷應有防轉措施。對于大型飾品，由于剛性差，重量大，一般不用錐形銷定位，直銷定位，設計時可以先設計到最大孔徑，然后根據(jù)實際產品的穩(wěn)定值修改定位銷的尺寸（必須滿足尺寸公差孔徑）保證產品定位的穩(wěn)定性，從而保證檢具的R&R。
當然，實際定位特征的形狀也可能是定位孔（柱）的變形，所以具體問題一定要詳細分析，結合零件的特點，采用合適的定位方法保證產品在檢具上的可靠定位。
3.3 夾緊裝置設計
由于大型飾品的特點，為了保證檢查時零件在檢具中的獨特狀態(tài)，將零件放在檢具上后，應使用夾緊裝置，將零點定位面和檢具定位夾緊裝置必須有一定的剛性，夾緊方向應沿定位面的法線方向，如圖5所示。同時夾緊兩個方向時，夾緊方向應盡可能靠近兩側夾角的平分線。夾緊裝置的種類和結構很多，但總的原則是使操作盡可能方便快捷，在壓緊件和檢具結構合理的前提下，盡量使用標準件。允許。
圖5夾緊示意圖
3.4 測量裝置設計
測量裝置和定位裝置也是檢具的核心部件，是實現(xiàn)檢具檢測功能的重要組成部分。根據(jù)被測產品的公差特性如何確定，可分為定性型和定量型。定性測量儀只判斷產品是否合格，無法獲得產品特征值；而定量測量裝置可以直接獲得產品特征值。定性測量主要通過G o-N ogo、體積或面積比較的方法獲得。在修邊檢具中，主要是通過模擬塊、截面模板、擋規(guī)、位置規(guī)和對公差帶區(qū)域的劃分來獲得。是的，用于在線檢測時有很大的優(yōu)勢，并且具有快速判斷產品的功能，如圖6所示。 定量測量主要用于產品試制初期或需要KPC測試的場合千分表、量油尺或塞尺主要用于縱傾檢驗工具。
圖6 某車型門板內飾檢具
在檢驗裝置測試裝置的采用和設計中，需要仔細分析產品的GD&T，并根據(jù)不同的公差特性采用合適的測試方法。比如位置和輪廓的監(jiān)控方式不同，位置公差是最大實體原則和獨立原則也不同，相對于小基準的公差要區(qū)別對待。
結論
由于汽車行業(yè)的快速發(fā)展，新車型的開發(fā)正在加速，對汽車檢具的需求不斷增加。加強檢具開發(fā)，深入研究檢具技術，加大檢具開發(fā)投入。服務于蓬勃發(fā)展的中國汽車工業(yè)，使中國汽車制造業(yè)早日趕上世界先進水平。
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