車身小型沖壓件的一般方法和步驟檢具設(shè)計

小車身沖壓件檢具設(shè)計的一般方法和步驟總結(jié)：從汽車的結(jié)構(gòu)出發(fā)，結(jié)合實例，介紹車身小沖壓件檢具設(shè)計的通用方法和步驟以及檢查具體的新思路設(shè)計建模進(jìn)行了解釋。小檢具設(shè)計中常見問題的解決方案。關(guān)鍵詞：檢具設(shè)計、小型沖壓件 1 引言 車身沖壓件、分總成（通過焊接沖壓件制成）、車身骨架、各種內(nèi)飾件等統(tǒng)稱為車身板件，其制造質(zhì)量面板對整車的質(zhì)量有很大的影響，尤其是轎車和各種乘用車的焊接生產(chǎn)和整車的外觀。所以，對其質(zhì)量的檢驗已成為汽車制造商必不可少的工作。對于我國重要的小型沖壓件，一般采用專用檢具（簡稱檢具）作為主要檢驗手段，控制工序間的產(chǎn)品質(zhì)量。美國、德國、日本等汽車工業(yè)高度發(fā)達(dá)的國家都開始采用在線檢測設(shè)備來高效、快速地響應(yīng)產(chǎn)品質(zhì)量問題。我國上海大眾汽車制造有限公司于2001年引進(jìn)了兩套在線檢測設(shè)備，但由于技術(shù)和管理原因，并沒有得到有效使用檢具設(shè)計，而且由于在線檢測設(shè)備成本高、技術(shù)要求高，在我國很難普及。適用于小型車身沖壓件的檢測。近年來，隨著汽車和客車行業(yè)的快速發(fā)展，車身板件檢測工具在國內(nèi)汽車行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。國家經(jīng)貿(mào)委已將檢具生產(chǎn)能力列入整車企業(yè)生產(chǎn)狀況考核程序。因此，設(shè)計和制造操作方便、檢測精度高的專用檢測工具已成為許多汽車制造商亟待解決的問題。國家經(jīng)貿(mào)委已將檢具生產(chǎn)能力列入整車企業(yè)生產(chǎn)狀況考核程序。因此，設(shè)計和制造操作方便、檢測精度高的專用檢測工具已成為許多汽車制造商亟待解決的問題。國家經(jīng)貿(mào)委已將檢具生產(chǎn)能力列入整車企業(yè)生產(chǎn)狀況考核程序。因此，設(shè)計和制造操作方便、檢測精度高的專用檢測工具已成為許多汽車制造商亟待解決的問題。

車身沖壓件大多具有空間曲面和許多局部特征，具有非軸對稱和剛性差的特點。因此，定位、支撐和夾緊都比較困難?，F(xiàn)在大多數(shù)車身沖壓件都是通過數(shù)控機床根據(jù)數(shù)字模型和預(yù)定的加工程序進(jìn)行檢測，一次自動完成所有需要加工的表面和孔。大多數(shù)用于檢查的材料是環(huán)氧樹脂。樹脂，檢測設(shè)計完成后，根據(jù)檢測細(xì)節(jié)確定底板組件的位置和尺寸，并在需要檢測的關(guān)鍵部分設(shè)置橫截面模型。3 檢具設(shè)計一般步驟3. 1 工件與檢驗 具體設(shè)計與造型首先要參考零件圖對工件進(jìn)行分析，擬定初步檢具設(shè)計計劃，確定基準(zhǔn)面、檢具的不平整度、檢查斷面、定位面等，并簡單繪制其二維示意圖。在設(shè)計中，檢查具體的設(shè)計造型是關(guān)鍵，它直接影響檢查工具能否準(zhǔn)確檢測工件的質(zhì)量。由于車身覆蓋件自由曲面的特點，“反轉(zhuǎn)實物”是目前通用的建模方法。定位面等，簡單畫出其二維示意圖。在設(shè)計中，檢查具體的設(shè)計造型是關(guān)鍵，它直接影響檢查工具能否準(zhǔn)確檢測工件的質(zhì)量。由于車身覆蓋件自由曲面的特點，“反轉(zhuǎn)實物”是目前通用的建模方法。定位面等，簡單畫出其二維示意圖。在設(shè)計中，檢查具體的設(shè)計造型是關(guān)鍵，它直接影響檢查工具能否準(zhǔn)確檢測工件的質(zhì)量。由于車身覆蓋件自由曲面的特點，“反轉(zhuǎn)實物”是目前通用的建模方法。

逆向搜索是一種基于現(xiàn)有工件或物理原型，利用激光掃描儀采集數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)處理、三維重建等過程，構(gòu)建具有特定形狀和結(jié)構(gòu)的原型模型的方法。我們使用激光掃描儀對標(biāo)準(zhǔn)工件表面進(jìn)行掃描，主要基于點云采集工件的表面特征信息，將點坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為車身坐標(biāo)，利用surfacer軟件對點信息進(jìn)行處理得到特征工件表面的曲線。, 從而生成最終的自由曲面模型；同時，可以通過點云到表面的最大和最小距離檢測生成的原型模型。需要注意的是，此時得到的模型是沒有厚度的片狀模型。需要根據(jù)掃描儀掃描的表面來區(qū)分型號是工件的內(nèi)表面還是外表面，這對于檢測的詳細(xì)設(shè)計尤為重要。為了實現(xiàn)檢測工具對工件自由曲面的檢測，檢測面與工件內(nèi)表面一般保持2-3mm左右的恒定間隙。檢測時，可以用專用量具，通過量規(guī)表面的往復(fù)運動來測量工件表面的偏差。檢測工件外輪廓的方法主要有兩種。在設(shè)計相應(yīng)的檢具時：①檢測面沿工件外輪廓切線向外延伸約20mm；②沿工件外輪廓法線方向向下延伸約20mm。一般的CAD軟件（如UG），將工件表面向內(nèi)偏移2-3mm的距離（如果生成的工件模型是外表面，做偏移時加上工件的厚度），然后移動表面沿其輪廓的切線或法線延伸20mm得到被檢體的被檢面，再拉伸到參考平面一定距離即為被檢體模型。

由于車身覆蓋件的復(fù)雜性，在生成檢查面時通常需要將上述兩種方法結(jié)合起來。但是，對于一些特殊的配置文件，這仍然很難實現(xiàn)。圖2為復(fù)雜形狀的加工示意圖。圖中發(fā)動機支架的工件表面在1和2兩個地方明顯自相交和干涉。被犧牲以生成如圖所示的檢查。對于特定的表面，最后在被檢測表面沿工件輪廓劃線，間隔3mm，以方便工件輪廓的檢測。當(dāng)然，在檢具（尤其是檢具）的設(shè)計中會遇到很多類似的問題，需要對檢具的原理有深入的了解和體會。3.2 截面模板的設(shè)計與建模 工件關(guān)鍵面的檢測一般是通過截面模板來實現(xiàn)的。檢具的截面模板分為旋轉(zhuǎn)式和插入式兩種。當(dāng)斷面模板跨度超過300mm時，為保證垂直方向的檢測精度，通常設(shè)計為插入式。檢測面檢測工件的內(nèi)表面檢具設(shè)計，截面模型用于檢測臨界截面的外表面。一般來說，工作面距工件外表面2-3mm。建模方法和檢查工具表面相似。斷面模板的板體材料一般為鋼或鋁等金屬，工作面部分可由鋁或樹脂制成。復(fù)雜形狀的橫截面模板在旋轉(zhuǎn)或插入時會發(fā)生干涉。在實際設(shè)計中，可以分段處理，如圖3所示。

如果設(shè)置為插入式截面模型，會干擾工件的定位銷；如果設(shè)置為單回轉(zhuǎn)式，由于工件本身的多次折疊，會干擾檢測體或工件，所以設(shè)計為兩個獨立的回轉(zhuǎn)段。該模型能夠滿足綜合測試的要求。3.3 工件的定位和夾緊 工件正確、合理的定位是準(zhǔn)確測量的基礎(chǔ)。車身蓋在檢具上的定位方法主要通過定位孔與卡盤的夾持定位或與永磁體的夾持配合來完成。隨著檢測工具在車身制造中的廣泛應(yīng)用，杠桿式活動卡盤和永磁體均有系列產(chǎn)品可供選擇?；顒涌ūP還配有不同類型和尺寸的支架或支架。大多數(shù)車身面板都有主定位孔和輔助定位孔。主要定位銷一般為圓柱銷（圓孔）或菱形銷（腰孔），以限制X、Y方向的自由度；輔助定位銷為錐形銷?；蛘哂昧庑稳麃硐拗芞XYZ的四個方向的自由度。設(shè)計檢測工具時，在檢測體上定位孔位置打孔（以插入定位銷襯套為準(zhǔn)），并給出定位孔的體坐標(biāo)。同時，在工件剛性好、分布合理的位置設(shè)置定位墊片和活動卡盤，保證工件定位牢固。設(shè)計時應(yīng)盡量減少夾持點的數(shù)量，以保證活動卡盤在工作時不干擾其他零件。并考慮到工人的方便，最終給出了定位墊上表面中心的車身坐標(biāo)。對于只有一個定位孔的工件，由于主定位孔只能限制兩個自由度，定位墊片還起到限制工件自由度的作用，防止工件繞主定位銷旋轉(zhuǎn)（見圖4）3. 4 底板組件的設(shè)計將檢測體上表面沿基準(zhǔn)面方向拉伸一定距離，使最低點大于150mm的厚度，保證檢測體有足夠的強度。即，地板總成的上表面（基面）位于車身坐標(biāo)系的整數(shù)位置。

檢測體的底板總成一般由底板、槽鋼（必要時在加工中）、定位塊和萬向輪組成。基板經(jīng)檢測體固定后，其他部位可根據(jù)實際情況選用標(biāo)準(zhǔn)型號。3.5 孔檢測。車身沖壓件中許多重要的孔和法蘭需要單獨檢查。在檢查工具的設(shè)計中，通常在檢查體的上表面增加一個約1mm厚的凸臺。凸臺中心與工件孔中心在同一軸線上，直徑比孔直徑大5mm。在boss上使用雙劃線。檢查（見圖5)。當(dāng)被測孔的精度要求比較高時，定位孔用于與塞規(guī)和襯套檢測。4 結(jié)語 在大型車體蓋板中，由于該類檢測工具外形復(fù)雜、體積龐大、生產(chǎn)成本高、檢測對象列表靈活性差一、，難以快速獲取大量準(zhǔn)確的信息，已逐漸被先進(jìn)的自動化檢測手段（如在線檢測系統(tǒng)）所取代，但對于大批量而言，目前我國汽車廠商生產(chǎn)的小型沖壓件的檢測仍主要依靠此類檢測工具。