沖壓零件檢具設(shè)計(jì)的一般方法和步驟_機(jī)械/儀器_工程技術(shù)_專業(yè)信息

小型車身沖壓件的一般方法和步驟檢具設(shè)計(jì) 2007-6-19 9:16:34 [文章字體：大，中，小]打印收藏一、簡(jiǎn)介車身沖壓件，子組件（沖壓件，車身框架，各種內(nèi)部零件等統(tǒng)稱為車身覆蓋件。覆蓋件的制造質(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。對(duì)于中國(guó)重要的小型沖壓件，一般使用專用的檢驗(yàn)夾具（簡(jiǎn)稱檢驗(yàn)夾具）作為控制工序間產(chǎn)品質(zhì)量的主要檢驗(yàn)手段。美國(guó)，德國(guó)，日本和其他汽車工業(yè)高度自動(dòng)化的國(guó)家都已開(kāi)始采用在線測(cè)試設(shè)備，以高效，快速地應(yīng)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。我國(guó)的上海大眾汽車制造有限公司于2001年推出了兩套在線檢測(cè)設(shè)備，但由于技術(shù)和管理原因，它們并未得到有效使用。而且，由于在線檢查設(shè)備的高成本和技術(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)的快速發(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)的生產(chǎn)狀況評(píng)估程序，因此，操作簡(jiǎn)便，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生產(chǎn)企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。 。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（請(qǐng)參見(jiàn)圖1）。

檢測(cè)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。對(duì)于檢具設(shè)計(jì)，通常將尺寸基準(zhǔn)放置在車身坐標(biāo)系中，并在X，Y和Z方向上每100mm繪制坐標(biāo)線，并通過(guò)基準(zhǔn)塊和基準(zhǔn)孔建立量規(guī)的坐標(biāo)系在底板上。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(duì)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)車身沖壓件都由數(shù)控機(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。用于檢查的大多數(shù)材料是環(huán)氧樹(shù)脂。檢驗(yàn)設(shè)計(jì)完成后，根據(jù)檢驗(yàn)細(xì)節(jié)確定底板組件的位置和尺寸，并在要檢驗(yàn)的關(guān)鍵部位建立截面模型。三、檢具設(shè)計(jì)通用步驟（一）工件和檢查的特定設(shè)計(jì)模型首先參考零件圖紙，初步草圖檢具設(shè)計(jì)計(jì)劃分析工件，確定參考表面，檢查工具的不平整度檢具設(shè)計(jì)，檢查截面，找到其表面等，并簡(jiǎn)單地繪制其二維示意圖，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，直接影響檢驗(yàn)工具能否準(zhǔn)確地檢測(cè)出質(zhì)量因?yàn)檐嚿砩w主要是自由曲面的特征，所以“逆向搜索”是目前的通用建模方法，逆向搜索是用激光掃描儀根據(jù)現(xiàn)有的工件或原型收集數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 ，三維重建等，結(jié)構(gòu)具有特定形狀的結(jié)構(gòu)原型方法。

我們使用激光掃描儀掃描標(biāo)準(zhǔn)工件表面，主要基于點(diǎn)云收集工件的表面特征信息，將點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為車身坐標(biāo)，并使用表面處理軟件將點(diǎn)信息處理為獲取工件的表面以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)原始模型。應(yīng)當(dāng)注意，此時(shí)獲得的模型是沒(méi)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，CNC加工機(jī)床可以滿足更高的精度要求。在檢查過(guò)程中，可以使用專用的測(cè)量工具通過(guò)量具表面的往復(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)：①檢查表面沿切線方向沿工件的外輪廓向外延伸約20mm； ②沿工件外形的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(jìn)行偏移時(shí)增加工件的厚度），然后沿切線方向移動(dòng)該表面或輪廓的正常延伸為20mm，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作為檢查體模型。

由于車身覆蓋物的復(fù)雜性，在生成檢查表面時(shí)通常需要將上述兩種方法結(jié)合起來(lái)，但是對(duì)于某些特殊的輪廓，這仍然很難實(shí)現(xiàn)。圖2顯示了復(fù)雜形狀的處理示意圖。在圖中，發(fā)動(dòng)機(jī)支座的工件表面顯然在兩個(gè)地方自相交并相互干涉。為了確保檢測(cè)到工件的主要輪廓，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，最后在被檢表面上沿工件輪廓以3mm的間隔加雙劃線，以便于檢測(cè)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(wèn)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。 （[K14]截面模板的設(shè)計(jì)與建模工件關(guān)鍵表面的檢測(cè)通常通過(guò)截面模板實(shí)現(xiàn)。檢查工具的截面模板分為旋轉(zhuǎn)和插入兩種類型。橫截面模板的跨度超過(guò)300mm，可以保證垂直方向的檢測(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，橫截面模板橫切工件的外表面以檢測(cè)關(guān)鍵部分的外表面，通常，工作表面距離工件的外表面為2-3mm，其建模方法與量具表面相似。截面模型通常是金屬，例如鋼或鋁，工作表面部分可以由鋁或樹(shù)脂制成，復(fù)雜表面的截面模型是旋轉(zhuǎn)的，否則會(huì)產(chǎn)生干擾n插入，可以在實(shí)際設(shè)計(jì)中對(duì)其進(jìn)行分段，如圖3所示。

如果將其設(shè)置為插件部分模板，則會(huì)干擾工件的定位銷；如果設(shè)置為單旋轉(zhuǎn)型，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)成兩個(gè)獨(dú)立的零件。旋轉(zhuǎn)截面模型可以滿足綜合要求測(cè)試。 （[K15]工件的定位和夾緊。正確，合理地定位工件是進(jìn)行精確測(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)品可供選擇檢具設(shè)計(jì)，活動(dòng)夾頭還配備有不同類型和尺寸的托架或托架。車身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銷（圓孔）或菱形銷（腰孔），以限制XY方向的自由度；輔助定位定位銷是錐形銷或菱形塞銷，用于限制ZXYZ的四個(gè)方向的自由度。檢查主體上的定位孔（取決于定位銷襯套），并給出定位孔的主體坐標(biāo)。同時(shí)，工件的剛性更好。此外，定位墊片和活動(dòng)卡盤(pán)布置在合理的位置，以確保工件的牢固定位。在設(shè)計(jì)中應(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，并考慮到操作人員的便利性。 ，最后給出定位墊片上表面中心的本體坐標(biāo)。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，因此定位墊片還起到限制工件自由度的作用，以防止工件圍繞主定位銷旋轉(zhuǎn)（見(jiàn)圖4）（四）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)的厚度大于150mm，以確保足夠的檢查體。同時(shí)，嘗試將檢查主體的底面（即地板組件的上表面（基面））設(shè)置在主體坐標(biāo)系的整數(shù)位置。

檢查主體的底板組件通常由底板，槽鋼（必要時(shí)在加工過(guò)程中），定位塊和萬(wàn)向輪組成。基板由檢查機(jī)構(gòu)固定后，可以根據(jù)實(shí)際情況選擇其他組件。標(biāo)準(zhǔn)模型。 （[K18]孔檢查。在車身沖壓部件中需要單獨(dú)檢查許多重要的孔和法蘭。在檢查工具的設(shè)計(jì)中，通常將1mm厚的凸臺(tái)添加到檢查車體的上表面。工件孔在同一軸線上，直徑比孔大5mm，并且在凸臺(tái)上使用雙重劃線方法（見(jiàn)圖5）。當(dāng)測(cè)量的孔的精度較高時(shí)，定位孔為四、結(jié)論在大型車身覆蓋件中，由于形狀復(fù)雜，體積大，生產(chǎn)成本高以及柔韌性差，難以快速獲得大量準(zhǔn)確的信息。檢驗(yàn)對(duì)象一、的使用，已逐漸被先進(jìn)的自動(dòng)檢驗(yàn)方法（例如在線檢驗(yàn)系統(tǒng)）取代，但是對(duì)于批量生產(chǎn)的小型沖壓件的檢驗(yàn)，中國(guó)的汽車制造商仍然依靠他的檢查工具類型。