汽車檢具設(shè)計(jì)、制造及開發(fā)方向概述

檢具作為非標(biāo)工藝設(shè)備，設(shè)計(jì)制造周期長(zhǎng)。隨著整車項(xiàng)目周期的縮短，檢測(cè)工具的開發(fā)速度也需要相應(yīng)提高，以提高整體競(jìng)爭(zhēng)力。 1950年代，整車更換周期約為15年，1980年代，整車更換周期約為7年。目前國(guó)產(chǎn)車型的開發(fā)周期縮短到2-3年。為適應(yīng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，適應(yīng)不斷變化的市場(chǎng)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，不斷推出新車型以增加市場(chǎng)份額。關(guān)注微信公眾號(hào)；沖壓幫

為了面對(duì)汽車開發(fā)周期不斷縮短的現(xiàn)實(shí)，美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的汽車檢具廠商經(jīng)過(guò)不斷探索，在階段改變了傳統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方式檢具設(shè)計(jì)的并提出了檢具組合模塊的概念，在檢具設(shè)計(jì)和制造中大量使用通用標(biāo)準(zhǔn)件，采用模塊化組裝組合的方法有效提高檢具加工制造的生產(chǎn)效率。

在檢測(cè)工具的設(shè)計(jì)過(guò)程中，日本公司提出了計(jì)算機(jī)信息的綜合管理方法。從檢具的正式設(shè)計(jì)階段到最后的調(diào)試階段，在信息化管理上投入了大量的技術(shù)力量。創(chuàng)建的共享平臺(tái)可以開發(fā)檢測(cè)工具。整個(gè)環(huán)節(jié)的各種問(wèn)題都被傳遞和存儲(chǔ)，在各個(gè)相關(guān)部門之間形成了有效的技術(shù)流通體系。這種管理模式建立的問(wèn)題反饋機(jī)制有效實(shí)現(xiàn)了問(wèn)題解決的扁平化，在檢具設(shè)計(jì)制造中積累了經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，可以在過(guò)程中不斷提高技術(shù)水平。

國(guó)產(chǎn)檢具設(shè)計(jì)參數(shù)化

我國(guó)汽車檢具廠商在借鑒國(guó)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)的發(fā)展順應(yīng)市場(chǎng)的要求，這種先進(jìn)的變化正在逐步實(shí)現(xiàn)。同類型的汽車檢具主要是由于尺寸和公差不同（表面復(fù)雜的檢具除外），其設(shè)計(jì)必須重新繪制和標(biāo)記，不僅浪費(fèi)設(shè)計(jì)時(shí)間，而且增加了人工設(shè)計(jì)師。所以像這樣的 檢具設(shè)計(jì) 應(yīng)該實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)。

檢具參數(shù)化設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：

1）檢具的參數(shù)化設(shè)計(jì)可以有效提高設(shè)計(jì)的自動(dòng)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）降低設(shè)計(jì)師的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高設(shè)計(jì)效率，縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期

3）在大規(guī)模定制和創(chuàng)新的市場(chǎng)環(huán)境下，這種發(fā)展趨勢(shì)對(duì)企業(yè)的生存、競(jìng)爭(zhēng)和發(fā)展具有重要意義。

設(shè)計(jì)軟件二次開發(fā)助力檢具設(shè)計(jì)

CAD軟件的二次開發(fā)將降低設(shè)計(jì)門檻，使其更加便捷高效。國(guó)際知名的CAD/CAM軟件，如UG、Pro/E、MASTERCAM、solidworks等，都是商品化的通用平臺(tái)，基本覆蓋了整個(gè)制造業(yè)，專業(yè)針對(duì)性差，無(wú)法滿足各種具體產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需求，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)靈活高效的特點(diǎn)。二次開發(fā)是將商品化、通用化的CAD系統(tǒng)進(jìn)行定制化、本地化的過(guò)程，即以優(yōu)秀的CAD系統(tǒng)為基礎(chǔ)平臺(tái)，研發(fā)出符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、適合實(shí)際應(yīng)用的定制化、專業(yè)化、集成化的產(chǎn)品。企業(yè)應(yīng)用 CAD二次開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)涉及：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。

在很多檢具設(shè)計(jì)廠商中檢具設(shè)計(jì)，大多采用計(jì)算機(jī)三維建模的方法進(jìn)行設(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二維平面設(shè)計(jì)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，是提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要手段，但由于3D模型需要完整準(zhǔn)確地反映產(chǎn)品的幾何拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 3D 設(shè)計(jì)比 2D 設(shè)計(jì)更加復(fù)雜和繁瑣。為了方便設(shè)計(jì)，非常有必要根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)，基于計(jì)算機(jī)3D CAD平臺(tái)進(jìn)行二次開發(fā)，以減輕設(shè)計(jì)人員的工作量，大大簡(jiǎn)化復(fù)雜繁瑣的設(shè)計(jì)工作。巨大的工作量也降低了對(duì)人員的要求，降低了設(shè)計(jì)的人工成本

通用CAD軟件二次開發(fā)具有以下優(yōu)勢(shì)

1）提高檢具設(shè)計(jì)效率、準(zhǔn)確性

2）節(jié)省勞動(dòng)時(shí)間，降低勞動(dòng)強(qiáng)度

3）促進(jìn)檢具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、通用性

4）繼承和整合專家設(shè)計(jì)知識(shí)，降低設(shè)計(jì)門檻

高效標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)工具的發(fā)展方向

目前檢測(cè)工具的發(fā)展方向主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：高效、模塊化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化等。

效率是減少工人使用的時(shí)間，減少操作步驟，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

檢測(cè)工具的標(biāo)準(zhǔn)化和通用化是兩個(gè)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(duì)檢具組件和部件進(jìn)行概括，建立類型和尺寸系列或變體，以減少功能使用。檢具的零部件種類相近，排除了一些功能較差的結(jié)構(gòu)。概括方法包括檢驗(yàn)工具、零件、部件和材料的概括。檢具的標(biāo)準(zhǔn)化有利于檢具的商業(yè)化生產(chǎn)，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。該檢具使用了大量的標(biāo)準(zhǔn)件，可以減少加工時(shí)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(cuò)誤率，提高檢具零件的制造水平。擁有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的體系，將使檢具的設(shè)計(jì)和制造更加方便，使我們更容易加強(qiáng)過(guò)程控制，促進(jìn)檢具質(zhì)量的提高，使檢具具有更高的市場(chǎng)信任度。檢具供應(yīng)商可通過(guò)采購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)檢具零件，將生產(chǎn)成本降低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

系列化通過(guò)對(duì)同類型產(chǎn)品發(fā)展規(guī)律的分析研究和國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)需求趨勢(shì)和可能增長(zhǎng)的生產(chǎn)條件的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，確定了同類產(chǎn)品的基本結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)。對(duì)同類型產(chǎn)品進(jìn)行合理的安排和規(guī)劃，包括參數(shù)系列的確定、產(chǎn)品系列譜的編制和系列設(shè)計(jì)等。

泛化是將相同或不同類型產(chǎn)品中具有相同或相似功能和結(jié)構(gòu)的零部件統(tǒng)一起來(lái)，以擴(kuò)大零部件的制造批量和重復(fù)使用范圍，減少產(chǎn)品設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)的次數(shù)。制造業(yè)。勞動(dòng)量，保證結(jié)構(gòu)和質(zhì)量的穩(wěn)定性，提高適應(yīng)產(chǎn)品多樣化需求的適應(yīng)性，便于組織專業(yè)化生產(chǎn)和協(xié)作降低成本

組合使用可互換的通用零件和附加的專用零件組合成專用機(jī)械產(chǎn)品

模塊化是基于功能分析的可互換通用功能模塊，用于形成一種產(chǎn)品和多種變體產(chǎn)品。首先，產(chǎn)品的每個(gè)單元，如零件、組件或組件系統(tǒng)，都被設(shè)計(jì)成具有相同的功能，連接元件相同的基本通用功能模塊，但結(jié)構(gòu)不同。然后根據(jù)對(duì)用戶需求的預(yù)測(cè)，設(shè)計(jì)一些功能不同，連接元素相同的通用功能模塊。

同一個(gè)OEM的汽車檢具要求基本一致，一些非標(biāo)件可以做成固定款式。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。在檢具的模塊化設(shè)計(jì)應(yīng)用中，可以根據(jù)不同的尺寸規(guī)格將模塊組成系列化模塊，并且可以對(duì)系列化模塊進(jìn)行參數(shù)化。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)對(duì)參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使其適用于不同的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。 數(shù)據(jù)庫(kù)的建立可以使用公司內(nèi)部通用數(shù)據(jù)庫(kù)檢具設(shè)計(jì)，也可以使用面向市場(chǎng)的標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)，即專業(yè)檢具制造公司提供的模塊。

目前我國(guó)的汽車檢具市場(chǎng)已經(jīng)形成了標(biāo)準(zhǔn)化的模塊體系，但還需要更多的發(fā)展和完善。專業(yè)公司提供水平車削機(jī)構(gòu)、滑動(dòng)機(jī)構(gòu)、定位銷、夾板機(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)件，為檢具的模塊化、系列化、參數(shù)化提供技術(shù)支持。