你知道嗎？汽車零部件檢具的這些問(wèn)題已經(jīng)解決了！
隨著我國(guó)汽車工業(yè)的快速發(fā)展，車型更新?lián)Q代步伐加快智能檢具，整車項(xiàng)目周期越來(lái)越短，市場(chǎng)對(duì)整車質(zhì)量、汽車價(jià)格的要求越來(lái)越高持續(xù)下滑，成本壓力越來(lái)越大。根據(jù)發(fā)展趨勢(shì)，汽車零部件檢測(cè)工具的發(fā)展應(yīng)滿足短周期、高質(zhì)量、低成本的要求。目前，整車項(xiàng)目和零部件檢具項(xiàng)目的周期、質(zhì)量和成本問(wèn)題突出，影響汽車檢具行業(yè)的健康發(fā)展。
問(wèn)題一
檢具項(xiàng)目周期長(zhǎng)、整車項(xiàng)目周期縮短的問(wèn)題
（1）檢具起步時(shí)間晚，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，整車項(xiàng)目周期越來(lái)越短。1950年代，整車更換周期15年左右，1980年代，整車更新周期為7年 目前國(guó)內(nèi)新車型開(kāi)發(fā)周期約為2~3年，隨著市場(chǎng)的快速發(fā)展，市場(chǎng)需求轉(zhuǎn)瞬即逝，整車項(xiàng)目不能耽誤。檢具的要求齊全，一般需要零部件的3D數(shù)據(jù)、2D圖紙、GD&T圖紙或產(chǎn)品招標(biāo)文件、整車裝配環(huán)境數(shù)據(jù)，以確定檢具的定位元件和檢測(cè)特性，所以檢具的啟動(dòng)時(shí)間比成型零件的模具啟動(dòng)時(shí)間晚1個(gè)月，完成時(shí)間一般晚于模具的制造。
（2）檢具制造和檢具周期長(zhǎng)，導(dǎo)致項(xiàng)目延誤。傳統(tǒng)檢具制造一般使用車床、銑床、線切割，也需要鉗工裝配和加工，3軸，5軸軸CNC加工中心雖然使用機(jī)器可以縮短加工周期，但是鉗工手工裝配、裝配精度調(diào)整、三坐標(biāo)檢測(cè)的周期還是比較長(zhǎng)的。
解決方案
1、模塊化、系列化設(shè)計(jì)有利于縮短檢具項(xiàng)目周期
檢具由檢具底板、支撐結(jié)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)等組成。另外，同一個(gè)主機(jī)廠的同類產(chǎn)品基本相同，檢測(cè)模塊的形狀相似，不同主機(jī)廠的檢測(cè)機(jī)制差別不大，所以有模塊化的前提。因此檢具設(shè)計(jì)中也可以采用模塊化設(shè)計(jì)理念，用模塊化設(shè)計(jì)代替單階設(shè)計(jì)，減少開(kāi)發(fā)周期。
（檢具翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)件）
在檢具的模塊化設(shè)計(jì)應(yīng)用中，還可以根據(jù)不同的尺寸和規(guī)格將模塊組成系列化模塊，并建立系列化規(guī)格數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)計(jì)時(shí)可以直接從數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇，從而縮短周期. 建立數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，也可以使用公司內(nèi)部的通用數(shù)據(jù)庫(kù)，或者面向市場(chǎng)的標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)，即專業(yè)檢具制造公司提供檢具專用模塊。
（檢具定位軸孔標(biāo)準(zhǔn)件）
目前我國(guó)汽車檢具市場(chǎng)已形成標(biāo)準(zhǔn)化模塊體系，專業(yè)公司提供標(biāo)準(zhǔn)化水平翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、拍打機(jī)構(gòu)、滑動(dòng)機(jī)構(gòu)、定位銷、卡扣機(jī)構(gòu)、檢測(cè)卡紙機(jī)構(gòu)、導(dǎo)銷、導(dǎo)套等標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)和標(biāo)準(zhǔn)化零件，為汽車零部件檢具的模塊化、系列化設(shè)計(jì)提供技術(shù)支持。
2、檢具設(shè)計(jì)平臺(tái)參數(shù)化有利于縮短檢具項(xiàng)目周期
檢具設(shè)計(jì)采用參數(shù)化設(shè)計(jì)，整車及同一主機(jī)廠零部件的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)具有連續(xù)性。不同的模型和修改一般采用相同或相似的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式。檢具設(shè)計(jì)構(gòu)建車輛部件時(shí)模塊的檢具設(shè)計(jì)庫(kù)，參數(shù)化平臺(tái)車輛的模塊檢測(cè)工具數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)同類產(chǎn)品時(shí)，在原有鈑金數(shù)據(jù)或結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)上，采用原有曲面進(jìn)行替換刷新，可快速實(shí)現(xiàn)檢具的模塊化設(shè)計(jì)。對(duì)應(yīng)加工中心的CNC加工程序也可以通過(guò)類似的刷新編程方式提高設(shè)計(jì)效率。
目前我國(guó)汽車檢具市場(chǎng)已形成標(biāo)準(zhǔn)化模塊體系，專業(yè)公司提供標(biāo)準(zhǔn)化水平翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、拍打機(jī)構(gòu)、滑動(dòng)機(jī)構(gòu)、定位銷、卡扣機(jī)構(gòu)、檢測(cè)卡紙機(jī)構(gòu)、導(dǎo)銷、導(dǎo)套等標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)和標(biāo)準(zhǔn)化零件，為汽車零部件檢具的模塊化、系列化設(shè)計(jì)提供技術(shù)支持。
問(wèn)題二
檢具價(jià)格下降和制造成本增加的問(wèn)題
由于檢具企業(yè)數(shù)量快速增加、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)和車輛成本壓力，檢具價(jià)格持續(xù)下降。據(jù)統(tǒng)計(jì)，與10年前相比，汽車零部件檢具價(jià)格下降了近50%。比如2005年保險(xiǎn)杠總成檢具的價(jià)格一般在50萬(wàn)元左右，而2015年的價(jià)格只有20萬(wàn)到30萬(wàn)元。相應(yīng)地，檢具本身的人工設(shè)計(jì)成本不斷增加，原材料成本不斷增加，因效率提高而制造的成本并沒(méi)有明顯下降，導(dǎo)致檢具的利潤(rùn)率不斷降低，而行業(yè)虧損的問(wèn)題比較普遍。
解決方案
專業(yè)集成降低檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)難度
檢具制造成本高主要是由于其單件訂單式生產(chǎn)，具有零件制造精度高、設(shè)計(jì)難度大的特點(diǎn)。復(fù)雜的檢具設(shè)計(jì)和編程設(shè)計(jì)只用于單件訂單生產(chǎn)，不能使用。形成批量生產(chǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，檢具設(shè)計(jì)、編程設(shè)計(jì)、訂單式換刀成本超過(guò)檢具制造成本的50%。如果采用大批量生產(chǎn)，制造成本將降低，發(fā)展空間巨大。
汽車零部件檢具的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)需要高素質(zhì)、富有創(chuàng)造力的工程技術(shù)人員。檢具的生產(chǎn)和制造也需要工人具有較高的操作經(jīng)驗(yàn)和熟練程度。但是，檢具項(xiàng)目是不連續(xù)的，檢具企業(yè)往往面臨項(xiàng)目多時(shí)加班，項(xiàng)目少時(shí)不加班的問(wèn)題。汽車檢具企業(yè)通過(guò)專業(yè)整合形成專業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)盟，檢具設(shè)計(jì)應(yīng)使用更多的標(biāo)準(zhǔn)件，避免各公司獨(dú)立設(shè)計(jì)制造，導(dǎo)致設(shè)計(jì)編程人員比例高，人均成本低。人均產(chǎn)值。問(wèn)題，成本負(fù)擔(dān)增加。
檢具回收可用于降低成本
檢具的原材料成本是總成本的重要組成部分，約占總成本的30%。目前我國(guó)汽車的使用壽命比較短，新一代5年，內(nèi)外飾改裝2年，外飾改裝1年。檢具的精度保持良好，但不能重復(fù)使用，只能當(dāng)廢品。
目前檢測(cè)工具常用的材料有鑄鋁、鋁型材、鑄鋼、不銹鋼、鋼型材、代木等。除代木外，其他材料均具有充分的尺寸穩(wěn)定性，可反復(fù)回收、再加工、再利用. , 特別是檢具的底板和支撐結(jié)構(gòu)的可用價(jià)值非常高。目前智能檢具，同類型的新車型普遍采用平臺(tái)設(shè)計(jì)，不同車型內(nèi)部零件結(jié)構(gòu)變化不大，只有局部變化，為復(fù)用創(chuàng)造了有利條件。
（一汽白車身側(cè)測(cè)支架）
靈活的檢查工具是資源回收的一種特殊形式。它采用帶有可移動(dòng)定位夾緊裝置的固定底板快速夾緊定位零件，然后采用三坐標(biāo)測(cè)量實(shí)現(xiàn)零件檢測(cè)。通常用于平臺(tái)產(chǎn)品，如地板、門、擋泥板、前蓋、后蓋等。柔性規(guī)具有專用規(guī)不具備的優(yōu)點(diǎn)。一套靈活的量規(guī)只需稍加調(diào)整即可測(cè)量不同的產(chǎn)品。具有自動(dòng)檢測(cè)、精度高、維護(hù)成本低、開(kāi)發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)。此外，還使用了基于關(guān)節(jié)臂測(cè)量機(jī)的柔性檢測(cè)工具和基于具有單節(jié)測(cè)量卡尺的通用機(jī)器人的檢測(cè)設(shè)備。
（關(guān)節(jié)臂測(cè)量機(jī)）
問(wèn)題三
傳統(tǒng)檢測(cè)工具的測(cè)量效率和精度低
以及汽車零部件尺寸精度要求提高的問(wèn)題
車身尺寸精度控制是汽車制造商的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。無(wú)論是“2mm工程”還是“6sigma管理”，其本質(zhì)都離不開(kāi)基于數(shù)據(jù)的檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。建模分析控制了車身及零部件制造過(guò)程中尺寸偏差的來(lái)源，保證了制造的穩(wěn)定性，最終提高了整車的裝配精度。但目前檢測(cè)一般采用手動(dòng)測(cè)量工具，測(cè)量效率低，手動(dòng)測(cè)量誤差較大。此外，使用“go-to-stop”測(cè)量會(huì)導(dǎo)致無(wú)法獲得特定值。測(cè)量效率和人工檢測(cè)誤差導(dǎo)致系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析困難。
檢具制造精度普遍偏低與整車精度不斷提高之間的矛盾日益突出。目前檢具的制造精度還停留在定位孔的制造精度-0.1~+0.05mm，檢測(cè)模組的制造精度為±0.1 mm，檢測(cè)模塊的制造精度為±0.15 mm。相應(yīng)地，整車質(zhì)量精度要求越來(lái)越高，大型內(nèi)飾件裝配精度要求≤1mm，結(jié)構(gòu)注塑件尺寸精度要求達(dá)到0.5mm，關(guān)鍵可以達(dá)到匹配要求。0.3 毫米，
解決方案
智能檢測(cè)工具提高檢測(cè)效率和測(cè)量精度
在傳統(tǒng)檢測(cè)工具的基礎(chǔ)上，智能檢測(cè)工具增加了自動(dòng)測(cè)量機(jī)制，結(jié)合信息處理系統(tǒng)，自動(dòng)生成零件檢測(cè)報(bào)告和數(shù)據(jù)分析報(bào)告，提高了測(cè)量效率，減少了人工測(cè)量誤差，避免了數(shù)據(jù)處理和分析中的錯(cuò)誤，提高了檢驗(yàn)報(bào)告的準(zhǔn)確性和測(cè)量效率。對(duì)在線加工產(chǎn)品的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析和比較，可以識(shí)別測(cè)量數(shù)據(jù)大小的一致性、穩(wěn)定性和一致性。設(shè)計(jì)程序中尺寸異常波動(dòng)和異常變化趨勢(shì)的報(bào)警規(guī)則，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線預(yù)防性報(bào)警，杜絕不合格產(chǎn)品，
(汽車玻璃智能檢具)
智能檢具功能需要有效判斷零件的質(zhì)量狀況和趨勢(shì)。檢具設(shè)計(jì)充分應(yīng)用行業(yè)光電技術(shù)和機(jī)械加工技術(shù)，使汽車檢具具備更高水平的柔性化和智能化，提高檢具企業(yè)的技術(shù)和成本競(jìng)爭(zhēng)力。目前，激光測(cè)量技術(shù)也是汽車檢具技術(shù)發(fā)展的重要組成部分，并逐漸被應(yīng)用。
激光測(cè)量技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用對(duì)提高汽車質(zhì)量具有重要意義。激光掃描測(cè)量?jī)x對(duì)彎曲零件的表面和輪廓進(jìn)行掃描和采集數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)據(jù)處理、3D重建和數(shù)模比較，對(duì)被測(cè)零件和CATIA/UG 3D數(shù)模的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，得到零件尺寸和數(shù)模。重合點(diǎn)和差異點(diǎn)，并輸出最終檢測(cè)報(bào)告。
（汽車密封圈外觀檢測(cè)設(shè)備）
本文節(jié)選自《模具工業(yè)》2017年第四期。
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