檢查工具的設計步驟

車身檢查器設計小型沖壓件的一般方法和程序：上海交通大學陳杰軍預備役摘要：從汽車結構上，結合實例介紹通用方法和程序以及扣押特定車身沖壓件的小型量具設計新思路提出了小軌距設計中的常見建模和解決方案。關鍵字：檢查夾具設計，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)部裝飾零件等統(tǒng)稱為車身面板。面板的制造質(zhì)量對整體而言至關重要。汽車的質(zhì)量，尤其是汽車和各種乘用車的焊接生產(chǎn)以及整車的外觀都具有很大的影響力，因此對其質(zhì)量進行檢查已成為汽車不可或缺的工作。汽車制造商。在國內(nèi)，對于重要的小型沖壓零件，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)量的主要檢查手段。美國，德國和日本等汽車工業(yè)較高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年引進了兩套在線檢測設備，但由于技術和管理原因，尚未得到有效利用。而且，由于在線檢查設備的高成本和技術要求，在我國很難普及。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，車身面板檢查工具已在國內(nèi)汽車工業(yè)中廣泛使用。國家經(jīng)貿(mào)委已將檢查工具的生產(chǎn)能力列在車輛企業(yè)生產(chǎn)條件評估程序中。因此，操作簡便，檢測精度高的專用檢測工具的設計與制造已成為許多汽車制造商迫切需要解決的問題。

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，主副定位銷和夾緊裝置（見圖1）。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。設計檢查工具時，通常將尺寸參考放置在車身坐標系中，并在X，Y和Z方向上每100mm繪制坐標線，并使用參考塊和底板上的參考孔來進行測量。建立檢查工具的坐標系。圖1檢驗工具主要結構示意圖。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，并且具有非軸對稱和剛性差的特征。因此，定位，支撐和夾緊是困難的。目前，大多數(shù)車身沖壓件檢查都是由CNC機床根據(jù)數(shù)字模型和預定的加工程序自動完成的，一次自動完成所有需要加工的表面和孔。檢查材料主要是環(huán)氧樹脂。檢查設計完成后，根據(jù)檢查細節(jié)確定底板組件的位置和尺寸，并在要檢查的關鍵部位設置橫截面模型。 3檢查夾具設計的一般步驟3.1工件和檢查的特定設計模型必須首先參考零件圖分析工件，檢查夾具設計計劃的初稿，確定基準面，夾具的不平整度，檢查截面，定位面等。只需繪制其二維示意圖。在檢驗工具的設計中，檢驗的具體設計模型是關鍵，直接影響檢驗工具能否準確地檢測出工件的質(zhì)量。

由于車身面板的特征是基于自由曲面，因此“實物反向搜索”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造具有特定形狀和結構的原型模型的方法，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，基于點云收集工件表面特征信息，將點坐標轉換為車身坐標，并使用Surfacer軟件處理該點信息，以獲得工件的特征曲線。工件表面，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，這對于檢查特定設計特別重要。為了實現(xiàn)通過檢查工具對工件的自由表面的檢查，通常將檢查表面與工件的內(nèi)表面之間的恒定間隙保持在大約2至3mm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。在檢查過程中，可以使用專用測量工具通過測量表面的往復運動來測量工件表面的偏差。有兩種主要方法可檢測工件的外輪廓。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沿工件外輪廓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2?3mm（如果生成的工件模型是外表面，則在進行偏移時增加工件的厚度），然后沿曲面的切線或法線方向?qū)⑶嫜由?0mm，以獲得檢查體的檢查表面，然后將參考平面拉伸一定距離，以成為檢查體模型。由于車身罩的復雜性，在生成檢查表面時通常需要將上述兩種方法結合起來使用，但是對于某些特殊的輪廓，這仍然很難實現(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地方自相交和干涉。為了確保檢測到工件的主輪廓，犧牲了具有垂直高度差的拐角處的檢測，以進行檢查，如圖所示。最后，對于特定表面，在被檢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（尤其是檢查設備）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深入的了解和經(jīng)驗。圖2復雜輪廓的處理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)對工件關鍵表面的檢測。檢查工具的截面模板分為兩種：旋轉型和插入型。當跨度超過300mm時，為了確保在垂直方向上的檢測精度，通常將其設計為插入式。

檢查表面是工件的內(nèi)表面，橫截面模板用于檢測關鍵部分的外表面。通常，工作表面距離工件外表面2?3mm。其建模方法類似于量具的表面。截面模型的板體材料通常為鋼或鋁，工作表面部分可以由鋁或樹脂制成。復雜形狀的橫截面模板在旋轉或插入時會產(chǎn)生干擾。在實際設計中，可以分段進行加工檢具設計，如圖3所示。如果將其設置為插入式截面模板，則會與工件的定位銷發(fā)生干擾；如果設置為單旋轉型檢具設計，則由于工件本身的多重折疊，會干擾檢查體或工件，因此設計為兩個獨立的旋轉部分。該模型可以滿足綜合測試的要求。圖3截面模型3.3的截面處理工件的定位和夾緊正確，正確地定位工件是進行精確測量的基礎。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與永磁體的夾緊和配合來完成的。隨著檢查工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。可移動卡盤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。主定位銷通常是圓柱銷（圓孔）或菱形銷（腰孔），以限制X和Y方向上的自由度。輔助定位銷是錐形銷?；蛴勉@石插頭限制Z，X，Y和Z四個方向的自由度。

設計檢查工具時，在檢查體上定位孔的位置打孔（取決于定位銷襯套），并給出定位孔的體坐標。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。在設計中，應盡量減少夾緊點的數(shù)量，以確?；顒涌ūP在工作時不會與其他零件發(fā)生干擾，并考慮到工人的方便性，將身體的坐標定位在上表面的中心墊終于給了。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，因此定位墊片還可以限制工件的自由度，以防止工件圍繞主定位銷旋轉（見圖4)]。圖4使用卡盤定位來限制工件的自由度3.4底板組件的設計將檢查體的上表面沿參考平面的方向拉伸一定距離，以使最低點大于150mm的厚度以確保檢查體具有足夠的強度。同時，嘗試使檢查體的底面（即底板組件的上表面（底面））為整數(shù)體坐標系的位置檢查體的底板組件一般由底板，槽鋼（必要時在加工鋼的中間）制成，由定位塊和萬向輪?；逵蓹z查機構固定后，可以根據(jù)實際情況選擇其他零件。 3.5孔檢查車身沖壓件上有許多重要的孔和法蘭。單獨檢查。在檢查工具的設計中，通常將大約1毫米厚的凸臺添加到檢查主體的上表面。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。用于凸臺雙線檢測（請參見圖5)。

當要測試的孔的精度較高時，將定位孔用于通過塞規(guī)和襯套進行檢測。圖5孔洞檢測方法4結束語在大型車身覆蓋件中，由于形狀復雜，體積龐大，生產(chǎn)成本高以及檢查對象一、的柔韌性差，因此難以快速獲得大量準確信息。信息。它逐漸被先進的自動檢查方法（例如在線檢查系統(tǒng)）取代，但對于批量生產(chǎn)的小型沖壓零件的檢查，我國的汽車制造商仍然主要依靠這種檢查工具。參考文獻1朱正德。汽車面板檢查工具的原理和應用。工具技術，2000（1）2任學艷。車身面板的表面質(zhì)量控制。汽車技術與材料，2001（2)3楊華，曹立波。特征建模在車身面板設計中的應用。公交技術與研究，2002（4)4周保成。綜合設計，制造與應用檢查工具。汽車電器（完）