汽車檢具設(shè)計(jì)、制造和發(fā)展方向概述

夾具作為一種非標(biāo)準(zhǔn)工藝裝備，其設(shè)計(jì)制造周期長。隨著整車項(xiàng)目周期越來越短，需要相應(yīng)提高夾具的開發(fā)速度，以提高整體競爭力。20世紀(jì)50年代，車輛更換周期約為15年，80年代，車輛更換周期約為7年。目前，國產(chǎn)車型的開發(fā)周期縮短為2-3年。為了滿足汽車行業(yè)發(fā)展的需要，適應(yīng)快速變化的市場需求，在大環(huán)境的壓力下，汽車總裝廠不斷加快研發(fā)步伐，控制生產(chǎn)成本，不斷推出新車型，提高市場占有率。微信公眾號；沖壓鞋面

為了面對汽車開發(fā)周期不斷縮短的現(xiàn)實(shí)，美國、德國等發(fā)達(dá)國家的汽車檢具廠商經(jīng)過不斷探索，改變了檢具設(shè)計(jì)階段傳統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方法，提出了檢具組合模塊的概念，并在檢具設(shè)計(jì)和制造中廣泛采用通用標(biāo)準(zhǔn)件和模塊組裝方法，有效提高了檢具加工制造的生產(chǎn)效率

日本公司在檢測工具的設(shè)計(jì)過程中提出了計(jì)算機(jī)信息的綜合管理方法。從正式設(shè)計(jì)階段到最終調(diào)試階段，信息管理投入了大量的技術(shù)力量。該共享平臺可以傳輸和存儲檢具全過程中的各種問題。各相關(guān)部門之間形成了有效的技術(shù)流通體系。該管理模式建立的問題反饋機(jī)制有效地實(shí)現(xiàn)了問題解決的扁平化，積累了檢驗(yàn)工具設(shè)計(jì)制造的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，并能在過程中不斷提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

國內(nèi)檢具設(shè)計(jì)參數(shù)化

中國汽車檢具制造商在借鑒國外先進(jìn)設(shè)計(jì)和管理經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了一系列創(chuàng)新。例如，設(shè)計(jì)參數(shù)化的發(fā)展符合市場的要求，這種先進(jìn)的變化正在逐步實(shí)現(xiàn)。同一型號的汽車檢具主要有不同的外形尺寸和公差（復(fù)雜表面的檢驗(yàn)工具除外），其設(shè)計(jì)必須重新繪制和標(biāo)記，這不僅浪費(fèi)了設(shè)計(jì)時間，而且增加了設(shè)計(jì)人員的勞動。因此，類似于這種檢具設(shè)計(jì)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)

檢驗(yàn)夾具參數(shù)化設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：

1）夾具參數(shù)化設(shè)計(jì)可以有效提高設(shè)計(jì)自動化水平，促進(jìn)和支持新產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)和快速設(shè)計(jì)

2）降低了設(shè)計(jì)師的勞動強(qiáng)度，提高了設(shè)計(jì)效率，縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期

3）在大規(guī)模定制和創(chuàng)新的市場環(huán)境中，這種發(fā)展趨勢對企業(yè)的生存、競爭和發(fā)展具有重要意義

優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件的輔助二次開發(fā)檢具設(shè)計(jì)

CAD軟件的二次開發(fā)將降低設(shè)計(jì)門檻，使設(shè)計(jì)更加方便快捷。UG、Pro/E、Mastercam、Solidworks等國際知名的CAD/CAM軟件是商業(yè)化的通用平臺，基本覆蓋整個制造業(yè)，但專業(yè)針對性差，無法滿足各種特定產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需求，而在實(shí)際公差設(shè)計(jì)中很難達(dá)到理想的效果，真正實(shí)現(xiàn)柔性和高效的特點(diǎn)。二次開發(fā)是對商品化、通用化的CAD系統(tǒng)進(jìn)行定制和國產(chǎn)化的過程，即在優(yōu)秀CAD系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，開發(fā)符合國家標(biāo)準(zhǔn)、適合企業(yè)實(shí)際應(yīng)用的定制、專業(yè)化、集成化的軟件。CAD二次開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)包括：軟件工程技術(shù)、集成產(chǎn)品模型研究、分布式環(huán)境技術(shù)、人工智能技術(shù)等

在許多檢具設(shè)計(jì)制造商中，計(jì)算機(jī)三維建模主要用于設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)三維建模在可視化、裝配設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)分析、加工仿真等方面具有無可比擬的優(yōu)勢。它是提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要手段。但是，由于三維模型需要完整、準(zhǔn)確地反映產(chǎn)品的幾何和拓?fù)潢P(guān)系。三維設(shè)計(jì)比二維設(shè)計(jì)更復(fù)雜、更麻煩。為了便于設(shè)計(jì)，很有必要根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)，在計(jì)算機(jī)三維CAD平臺上進(jìn)行二次開發(fā)，以減少設(shè)計(jì)師的工作量，大大簡化復(fù)雜繁瑣的設(shè)計(jì)工作，并以簡單的操作完成了之前巨大的工作量。同時，也降低了對人員的要求，降低了設(shè)計(jì)的人工成本

通用CAD軟件的二次開發(fā)具有以下優(yōu)點(diǎn)

1）提高檢具設(shè)計(jì)的效率和準(zhǔn)確性@

2）節(jié)省勞動時間，降低勞動強(qiáng)度

3）促進(jìn)檢具設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化和普遍性@

4）繼承和整合專家設(shè)計(jì)知識智能檢具，降低設(shè)計(jì)門檻

高效標(biāo)準(zhǔn)化檢測工具的發(fā)展方向

目前，檢測工具的發(fā)展方向主要體現(xiàn)在三個方面：高效率、模塊化、靈活性和標(biāo)準(zhǔn)化

高效率就是減少工人的使用時間和操作步驟，從而提高勞動生產(chǎn)率，降低工人的勞動強(qiáng)度

檢驗(yàn)工具的標(biāo)準(zhǔn)化和通用化是兩個相互關(guān)聯(lián)的方面。在制定典型檢具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先對檢具零部件進(jìn)行概括，建立類型和尺寸系列或變型，以減少功能和用途相似的檢具零部件類型，消除一些功能較差的結(jié)構(gòu)。綜合方法包括檢驗(yàn)工具、零部件和材料綜合。檢驗(yàn)工具的標(biāo)準(zhǔn)化有利于檢驗(yàn)工具的商業(yè)化生產(chǎn)，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低總生產(chǎn)成本。檢具中使用了大量的標(biāo)準(zhǔn)件，可以減少加工時間和成本，提高互換性，大大縮短設(shè)計(jì)周期，大大降低設(shè)計(jì)錯誤率，將檢具零部件的制造水平提高到一個更高的水平。完善的檢具標(biāo)準(zhǔn)化體系將使檢具的設(shè)計(jì)和制造更加方便，便于我們加強(qiáng)過程控制，促進(jìn)檢具質(zhì)量的提高，使檢具具有更高的市場信任度。通過采購檢具標(biāo)準(zhǔn)件，檢具供應(yīng)商可降低生產(chǎn)成本20%-30%

機(jī)械產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化的主要形式和方法有系列化、通用化、組合化和模塊化

通過對同類產(chǎn)品發(fā)展規(guī)律的分析研究，對國內(nèi)外生產(chǎn)和需求趨勢及生產(chǎn)條件可能增長的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，實(shí)現(xiàn)系列化，合理安排和規(guī)劃同類產(chǎn)品的基本結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)，包括確定參數(shù)系列、編制產(chǎn)品系列類型譜和系列設(shè)計(jì)

泛化是指相似產(chǎn)品或不同類型產(chǎn)品中具有相同或相似功能和結(jié)構(gòu)的零件。目的是為了擴(kuò)大零件的制造批量和重復(fù)使用范圍，減少產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的勞動量，保證結(jié)構(gòu)和質(zhì)量的穩(wěn)定性，提高適應(yīng)性，以滿足產(chǎn)品的多樣化需求，也便于組織專業(yè)化生產(chǎn)和合作，降低成本

組合使用可互換的通用零件和附加的特殊零件組合成特殊的機(jī)械產(chǎn)品

模塊化是一種基于功能分析的通用互換功能模塊，用于形成類型產(chǎn)品和各種變型產(chǎn)品。首先，成功地為產(chǎn)品的每個單元（如零件、組件或組件系統(tǒng)）設(shè)計(jì)了具有相同連接元件和不同結(jié)構(gòu)的基本通用功能模塊。然后，根據(jù)用戶需求預(yù)測智能檢具，設(shè)計(jì)了功能不同、連接元素相同的通用功能模塊

同一主機(jī)廠的汽車檢具要求基本相同。一些非標(biāo)準(zhǔn)零件可以制成固定樣式。采用模塊化設(shè)計(jì)代替單一設(shè)計(jì)可以顯著提高設(shè)計(jì)效率，縮短開發(fā)周期。在檢具模塊化設(shè)計(jì)的應(yīng)用中，可以根據(jù)不同的尺寸和規(guī)格將模塊組成系列模塊，并對系列模塊進(jìn)行參數(shù)化。在設(shè)計(jì)過程中，可以通過數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，使其適合不同的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)庫的建立可以采用公司內(nèi)部的通用數(shù)據(jù)庫