大型汽車內(nèi)飾件制造技術(shù)檢具設(shè)計(jì)

這是Fixture Man發(fā)表的第1393篇技術(shù)文章

前言

今天給大家分享一篇大型汽車內(nèi)飾資深設(shè)計(jì)師總結(jié)的文章檢具設(shè)計(jì)，在制造和測(cè)試中應(yīng)該注意的關(guān)鍵點(diǎn)，以及一般使用的方法和技術(shù)。研發(fā)更高效的汽車內(nèi)飾檢測(cè)工具對(duì)于滿足快速發(fā)展的汽車市場(chǎng)的需求具有重要意義。

大型汽車內(nèi)飾件一般由化學(xué)材料或紡織面料制成，與車身部件相比智能檢具，具有許多不同的特性。具有尺寸大、型材結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零件剛性差、多為空間尺寸等特點(diǎn)。因此，必須借助檢測(cè)工具進(jìn)行比對(duì)和測(cè)量，才能快速準(zhǔn)確地判斷產(chǎn)品零件的質(zhì)量。同時(shí)，檢測(cè)工具可以幫助發(fā)現(xiàn)零件工藝問(wèn)題，保證產(chǎn)品工藝的持續(xù)改進(jìn)。檢具對(duì)汽車的順利生產(chǎn)起著重要的作用。對(duì)汽車生產(chǎn)中大型裝飾件的檢測(cè)工具進(jìn)行了初步探討。

一、設(shè)計(jì)理念

在檢具設(shè)計(jì)之前，要明確檢具設(shè)計(jì)的概念，充分考慮以下因素。

1.1 全面理解GD&T

GD&T 是汽車產(chǎn)品設(shè)計(jì)的描述性文件。產(chǎn)品規(guī)格、產(chǎn)品定位基準(zhǔn)、關(guān)鍵產(chǎn)品特性（KPC）和產(chǎn)品容差特性都會(huì)體現(xiàn)在GD&T上，所以在檢具設(shè)計(jì) T之前一定要充分了解GD&T。

1.2 確定產(chǎn)品的定位和檢測(cè)內(nèi)容

在充分了解產(chǎn)品GD&T的基礎(chǔ)上，分析產(chǎn)品定位基準(zhǔn)特性，考慮產(chǎn)品零件的最佳放置位置，了解各種公差的含義，確定產(chǎn)品零件上必須達(dá)到的檢驗(yàn)內(nèi)容。檢查工具，甚至不需要實(shí)現(xiàn)。根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容。

1.3 過(guò)程控制能力（SPC）統(tǒng)計(jì)

識(shí)別產(chǎn)品是否有KPC要求，了解檢驗(yàn)工具的用途，正確認(rèn)識(shí)定量測(cè)量和定性測(cè)量的需求，保證SPC數(shù)據(jù)采集的可靠性。

1.4 了解需求和流程

充分了解客戶對(duì)產(chǎn)品檢驗(yàn)工具的需求，借鑒以往成功或失敗案例，充分了解客戶檢驗(yàn)審批流程，了解所需文件。

二、設(shè)計(jì)原則

檢具應(yīng)有足夠的剛性；應(yīng)具有足夠的穩(wěn)定性；應(yīng)具有足夠的測(cè)量精度，以保證汽車的質(zhì)量；操作要方便，保證足夠的測(cè)量效率；結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單易用；它應(yīng)該有一個(gè)很好的外觀；應(yīng)有足夠的經(jīng)濟(jì)保證，便于控制整車成本；同時(shí)，它應(yīng)該易于測(cè)量和校準(zhǔn)。

三、大型裝修檢測(cè)工具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

大型汽車內(nèi)飾檢測(cè)既有汽車零部件檢測(cè)工具的共同特點(diǎn)，也有其自身的特點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)主要由以下幾部分組成：底板及框架部分、定位裝置、夾緊裝置、測(cè)量裝置、輔助裝置等。如圖1、圖2所示。

圖1 某車輛儀表盤檢具

圖2 某車型前保險(xiǎn)杠檢具

3.1 底板和框架部分的設(shè)計(jì)

底板和框架是整個(gè)檢具的基本部分。雖然它不是檢具的工作部分，但它的穩(wěn)定性直接影響到整個(gè)檢具的精度。因?yàn)榇笮惋椘返臋z測(cè)工具比較多，所以在設(shè)計(jì)底板和框架結(jié)構(gòu)時(shí)，一定要注意所選材料的剛性和加工性和穩(wěn)定性。目前普遍采用鑄鋁材料，有加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)或箱體結(jié)構(gòu)。底板應(yīng)設(shè)置檢具的檢驗(yàn)校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，可與汽車坐標(biāo)相關(guān)聯(lián)，同時(shí)應(yīng)設(shè)置起重或搬運(yùn)結(jié)構(gòu)。底板應(yīng)有汽車零件的坐標(biāo)線，如圖3所示。

圖3 某門板內(nèi)檢工具底板

3.2 定位裝置設(shè)計(jì)

汽車零件一般都是空間零件，它們?cè)诳臻g中的定位對(duì)其檢測(cè)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性起著決定性的作用。對(duì)于剛性零件或小零件，一般采用“3-2-1”的基本原則，即第一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)為三個(gè)點(diǎn)，第二個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)為兩個(gè)點(diǎn)，第三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)為一個(gè)點(diǎn)。通俗點(diǎn)是用不同數(shù)量的點(diǎn)組成面、線、點(diǎn)來(lái)限制空間物體的自由度。在實(shí)際生產(chǎn)中，不可能有真實(shí)的點(diǎn)和線。通常智能檢具，“點(diǎn)”和“線”由單位“面”逼近。單元表面的尺寸應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的尺寸而定。對(duì)于大型飾品，

(1)定位曲面(第一個(gè)基準(zhǔn))

即參考系統(tǒng)中的“3”。對(duì)于大型飾品，由于其剛性較差，重量比較大，三個(gè)點(diǎn)不足以形成穩(wěn)定的面基準(zhǔn)，所以其定位系統(tǒng)必須在“3-2-1”的基礎(chǔ)上增加足夠的定位點(diǎn)或者輔助定位點(diǎn)，為了加工一個(gè)完整的面參考，保證定位的可靠性，例如SGM980前檢儀定位點(diǎn)太少，導(dǎo)致產(chǎn)品定位不穩(wěn)定，產(chǎn)品誤判。第一個(gè)定位平面盡量選擇重心平面?？赡軙r(shí)重心應(yīng)落在定位面各點(diǎn)形成的多邊形內(nèi)，使零件與定位面穩(wěn)定接觸。

夾緊裝置必須具有一定的剛性，夾緊方向應(yīng)沿定位面法線方向，如圖5所示。同時(shí)夾緊兩個(gè)方向時(shí)，夾緊方向應(yīng)盡量靠近盡可能到兩側(cè)夾角的平分線。

圖4 某車型前保險(xiǎn)杠

（2)定位銷（孔）（編號(hào)二、第三個(gè)基準(zhǔn)）是基準(zhǔn)系統(tǒng)中的“2”和“1”。一般主定位孔（柱）采用四位定位銷（孔），二級(jí)定位孔（柱）采用二位定位銷（孔），二位定位銷應(yīng)有防轉(zhuǎn)措施。對(duì)于大型飾品，由于剛性差，重量大，他們一般不使用錐形銷定位。，而使用直銷定位。設(shè)計(jì)時(shí)可以先設(shè)計(jì)到最大孔徑，然后根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品的穩(wěn)定值修改定位銷的尺寸（必須滿足孔徑的尺寸公差）以保證產(chǎn)品定位的穩(wěn)定性，從而確保檢查R&夾具的 R。

當(dāng)然，實(shí)際定位特征的形狀也可能是定位孔（柱）的變形，所以必須具體問(wèn)題具體分析，并結(jié)合零件的特點(diǎn)采用合適的定位方法，以確保產(chǎn)品在檢測(cè)工具上的可靠定位。

3.3 夾緊裝置設(shè)計(jì)

由于大型飾品的特點(diǎn)，為了保證檢查時(shí)零件在檢具中的獨(dú)特狀態(tài)，將零件放在檢具上后，應(yīng)使用夾緊裝置，將零點(diǎn)定位面和檢具定位夾緊裝置必須具有一定的剛性。，夾緊方向應(yīng)沿定位面法線方向，如圖5所示。同時(shí)夾緊兩個(gè)方向時(shí)，夾緊方向應(yīng)盡量靠近兩側(cè)夾角的平分線。夾緊裝置的種類和結(jié)構(gòu)有很多種，但總的原則是使操作盡可能方便快捷，

圖5 夾緊示意圖

3.4 測(cè)量裝置的設(shè)計(jì)

測(cè)量裝置和定位裝置既是檢具的核心部件，也是實(shí)現(xiàn)檢具檢測(cè)功能的重要組成部分。根據(jù)被檢產(chǎn)品的公差特性如何確定，可分為定性型和定量型。定性測(cè)量?jī)x只能判斷產(chǎn)品是否合格，不能獲得產(chǎn)品的特征值；而定量測(cè)量裝置可以直接獲得產(chǎn)品的特征值。定性測(cè)量主要通過(guò)G oN ogo、體積或面積比較的方法獲得。在修剪檢查工具中，主要通過(guò)模擬塊、截面模型、停止規(guī)則、位置規(guī)則和公差帶區(qū)域的劃分等方法獲得。是的，用于在線檢測(cè)時(shí)具有更大的優(yōu)勢(shì)，具有快速確定產(chǎn)品的功能，如圖6所示。定量測(cè)量主要用于產(chǎn)品試制初期或需要KPC檢測(cè)的場(chǎng)合。在飾件檢驗(yàn)工具中，主要通過(guò)百分表、量油尺或塞尺獲得。

圖6 某車型門板內(nèi)飾檢具

在檢測(cè)裝置檢測(cè)裝置的采用和設(shè)計(jì)中，需要仔細(xì)分析產(chǎn)品的GD&T，根據(jù)不同的公差特性，采用合適的檢測(cè)方法，如位置和輪廓的監(jiān)測(cè)方法不同，最大物理原理位置容忍度和獨(dú)立性的原則也不同，相對(duì)于不同相對(duì)小基準(zhǔn)的容忍度要區(qū)別對(duì)待。

結(jié)束語(yǔ)

由于汽車工業(yè)的快速發(fā)展，新車型的開發(fā)速度加快，對(duì)汽車檢具的需求越來(lái)越大。加強(qiáng)檢具開發(fā)，深入研究檢測(cè)技術(shù)，加大檢具開發(fā)投入，更好地服務(wù)蓬勃發(fā)展的中國(guó)汽車工業(yè)，使中國(guó)汽車制造業(yè)早日趕上世界先進(jìn)水平。

-結(jié)尾-

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