汽車(chē)檢具設(shè)計(jì)、制造和發(fā)展方向概述

想學(xué)設(shè)計(jì)，卻找不到學(xué)習(xí)的方法？思考是問(wèn)題，行動(dòng)是答案

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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(chē)項(xiàng)目周期越來(lái)越短，檢測(cè)工具的開(kāi)發(fā)速度也需要相應(yīng)提高，以提高整體競(jìng)爭(zhēng)力。1950年代整個(gè)車(chē)輛更換周期約為15年，1980年代整個(gè)車(chē)輛更換周期約為7年。目前國(guó)產(chǎn)車(chē)型的開(kāi)發(fā)周期已經(jīng)縮短到2-3年。為適應(yīng)汽車(chē)行業(yè)發(fā)展的需要檢具設(shè)計(jì)，適應(yīng)瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng)需求，在大環(huán)境的壓力下，汽車(chē)總裝廠正在不斷加快研發(fā)步伐，控制生產(chǎn)成本，不斷推出新車(chē)型，增加市場(chǎng)份額。沖床幫

為了面對(duì)汽車(chē)開(kāi)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(chē)檢具廠商在檢具設(shè)計(jì)階段改變了傳統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方式經(jīng)過(guò)不斷摸索，并提出了一種檢查工具。模塊組合的概念，以及檢具設(shè)計(jì)制造中的大量通用標(biāo)準(zhǔn)件，模塊組裝組合的方法，有效提高了檢具加工制造的生產(chǎn)效率。

在檢具的設(shè)計(jì)過(guò)程中，日本公司提出了全面的計(jì)算機(jī)信息管理方法。檢具從正式設(shè)計(jì)階段到最終調(diào)試階段，都投入了大量的技術(shù)力量進(jìn)行信息化管理。創(chuàng)建的共享平臺(tái)可用于開(kāi)發(fā)檢測(cè)工具的整個(gè)過(guò)程。公司各項(xiàng)事宜的信息傳遞和存儲(chǔ)，在各相關(guān)部門(mén)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，有效地實(shí)現(xiàn)了問(wèn)題解決的扁平化，在檢具的設(shè)計(jì)和制造上積累了經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，可以在過(guò)程中不斷提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

國(guó)內(nèi)檢具設(shè)計(jì)的參數(shù)化

我國(guó)汽車(chē)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)化的發(fā)展順應(yīng)了市場(chǎng)的要求，這種先進(jìn)的變革正在逐步實(shí)現(xiàn)。同一類(lèi)型的汽車(chē)檢具主要是由于尺寸和公差不同（具有復(fù)雜曲面的檢查工具除外），必須重新繪制和標(biāo)記設(shè)計(jì)。這不僅浪費(fèi)了設(shè)計(jì)時(shí)間，而且增加了設(shè)計(jì)者的勞動(dòng)。因此，檢具設(shè)計(jì) 類(lèi)似的應(yīng)該實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)。

量具參數(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） 減輕設(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） 在需要大規(guī)模定制和創(chuàng)新的市場(chǎng)環(huán)境中，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(kāi)發(fā)助力檢具設(shè)計(jì)優(yōu)化

CAD軟件的二次開(kāi)發(fā)，將降低設(shè)計(jì)門(mén)檻，更加方便快捷。國(guó)際知名的CAD/CAM軟件，如UG、Pro/E、MASTERCAM、solidworks等，都是商業(yè)化的通用平臺(tái)，基本覆蓋整個(gè)制造業(yè)。，但專(zhuān)業(yè)針對(duì)性較差，無(wú)法滿(mǎn)足多種特定產(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，真正做到靈活高效。二次開(kāi)發(fā)是對(duì)商業(yè)化、通用化的CAD系統(tǒng)進(jìn)行定制化和本土化的過(guò)程，即在優(yōu)秀的CAD系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，研發(fā)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，適用于定制化、專(zhuān)業(yè)化、并結(jié)合企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用。CAD二次開(kāi)發(fā)的關(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。

在眾多檢具設(shè)計(jì)廠商中，大多采用電腦三維建模的方式進(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圖形設(shè)計(jì)不可比擬的優(yōu)越性。這是為了改進(jìn)設(shè)計(jì)。質(zhì)量的重要手段，但因?yàn)槿S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)。三維設(shè)計(jì)比二維設(shè)計(jì)更復(fù)雜和繁瑣。為了便于設(shè)計(jì)，需要基于計(jì)算機(jī)3D CAD平臺(tái)對(duì)產(chǎn)品特性進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，從而減輕設(shè)計(jì)人員的工作量，使復(fù)雜繁瑣的設(shè)計(jì)工作大大簡(jiǎn)化，并且只有簡(jiǎn)單的操作才能完成之前的需求。工作量巨大，同時(shí)降低了對(duì)人員的要求，降低了設(shè)計(jì)的人工成本

常用CAD軟件二次開(kāi)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)確率

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)的標(biāo)準(zhǔn)化和通用性

4）繼承和整合專(zhuān)家設(shè)計(jì)知識(shí)，降低設(shè)計(jì)門(mén)檻

高效標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)工具的發(fā)展方向

當(dāng)前檢測(cè)工具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：高效化、模塊化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化。

高效率就是減少工人使用的時(shí)間，減少操作步驟，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

檢驗(yàn)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，首先進(jìn)行檢具零部件的通用化，建立型號(hào)和尺寸系列或變型，以減少相似的功能和用途。元器件類(lèi)型篩選出一些功能較差的結(jié)構(gòu)。泛化方法包括檢具、零件、部件、材料的泛化。檢具標(biāo)準(zhǔn)化有利于檢具的商業(yè)化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。檢具采用大量標(biāo)準(zhǔn)件，可減少加工時(shí)間和成本，提高互換性，大大縮短了設(shè)計(jì)周期，大大降低了設(shè)計(jì)錯(cuò)誤率檢具設(shè)計(jì)，提高了檢具零件的制造水平。標(biāo)準(zhǔn)化的體系將使檢具的設(shè)計(jì)和制造更加方便，更便于我們加強(qiáng)過(guò)程控制，促進(jìn)檢具的改進(jìn)，使檢具具有更高的市場(chǎng)信任度。檢具供應(yīng)商通過(guò)采購(gòu)檢具的標(biāo)準(zhǔn)件，通過(guò)初步估算，可以降低20%-30%的生產(chǎn)成本。推動(dòng)檢驗(yàn)工具的改進(jìn)，使檢驗(yàn)工具具有更高的市場(chǎng)信任度。檢具供應(yīng)商通過(guò)采購(gòu)檢具的標(biāo)準(zhǔn)件，通過(guò)初步估算，可以降低20%-30%的生產(chǎn)成本。推動(dòng)檢驗(yàn)工具的改進(jìn)，使檢驗(yàn)工具具有更高的市場(chǎng)信任度。檢具供應(yīng)商通過(guò)采購(gòu)檢具的標(biāo)準(zhǔn)件，通過(guò)初步估算，可以降低20%-30%的生產(chǎn)成本。

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

系列化通過(guò)對(duì)同類(lèi)產(chǎn)品發(fā)展規(guī)律的分析研究，綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)需求趨勢(shì)和增長(zhǎng)情況，對(duì)同類(lèi)產(chǎn)品的基本結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)進(jìn)行合理安排和規(guī)劃。生產(chǎn)條件。包括確定參數(shù)系列、編制產(chǎn)品系列型號(hào)譜和進(jìn)行系列設(shè)計(jì)等。

通用性 在同類(lèi)產(chǎn)品或不同類(lèi)型的產(chǎn)品中，具有相同或相似功能和結(jié)構(gòu)的零件的統(tǒng)一工作是為了擴(kuò)大零件的制造批量和重復(fù)使用的范圍，減少產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的勞動(dòng)量。保證結(jié)構(gòu)和質(zhì)量的穩(wěn)定性，提高適應(yīng)產(chǎn)品多樣化需求的能力，便于組織專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)協(xié)同降低成本

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

模塊化基于功能分析?？苫Q的通用功能模塊用于形成類(lèi)型產(chǎn)品和多變型產(chǎn)品。首先，產(chǎn)品的零件、部件或部件系統(tǒng)設(shè)計(jì)成具有相同的功能和相同的結(jié)構(gòu)，并具有相同的連接元件。不同的基本通用功能模塊。在預(yù)測(cè)用戶(hù)需求的基礎(chǔ)上，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(chē)檢具要求基本一致。一些非標(biāo)準(zhǔn)件可以做成固定式。使用模塊化設(shè)計(jì)替代單一設(shè)計(jì)，可以顯著提高設(shè)計(jì)效率，縮短開(kāi)發(fā)周期。在檢具模塊化設(shè)計(jì)的應(yīng)用中，可以將模塊按照不同的尺寸規(guī)格組成系列化的模塊，然后對(duì)系列化的模塊進(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)調(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)，也可以是市場(chǎng)化的標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)，即專(zhuān)業(yè)檢測(cè)工具制造公司提供的模塊。

目前我國(guó)汽車(chē)檢具市場(chǎng)已經(jīng)形成了標(biāo)準(zhǔn)化的模塊體系，還需要更多的開(kāi)發(fā)和完善。專(zhuān)業(yè)公司提供標(biāo)準(zhǔn)化的水平翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、滑動(dòng)機(jī)構(gòu)、定位銷(xiāo)、卡盤(pán)機(jī)構(gòu)、導(dǎo)銷(xiāo)、導(dǎo)套等標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)和標(biāo)準(zhǔn)件，為檢具模塊化、系列化、參數(shù)化提供技術(shù)支持。

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