淺談汽車檢查工具的輕量化應(yīng)用

（廣州敏特汽車配件有限公司）

摘要：通過對檢驗工具中常用的典型結(jié)構(gòu)材料的比較分析，得出了在不同使用條件和要求下如何選擇檢驗工具材料以實現(xiàn)輕量化檢驗工具的結(jié)論。從檢查塊，檢查柱的支撐柱和檢查工具的底座出發(fā)，從三個主要方面入手，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化分析，從而實現(xiàn)了檢查工具的輕量化。最后結(jié)合實際情況，提出了一種輕量化檢測工具的建議。

關(guān)鍵字：檢查工具；輕便材料;結(jié)構(gòu)優(yōu)化

1簡介

目前，中國汽車產(chǎn)銷量已連續(xù)十年位居世界第一，是全球汽車產(chǎn)銷量的大國。家庭住戶基本上擁有一輛或多輛汽車，甚至農(nóng)村的小巷也充滿了汽車。隨著居民生活質(zhì)量的提高，除用作交通工具外，對汽車的質(zhì)量也提出了更高的要求。在汽車的開發(fā)和生產(chǎn)中，汽車檢查工具是一種有效的質(zhì)量控制專用工具。汽車由成千上萬個零件組成，是由汽車廠和零件供應(yīng)商組成的產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)的。在開發(fā)和生產(chǎn)過程中不可避免地會出現(xiàn)質(zhì)量問題。當(dāng)存在質(zhì)量問題時，檢查工具是幫助進(jìn)行問題分析的良好質(zhì)量判斷標(biāo)準(zhǔn)。這可能導(dǎo)致零件供應(yīng)商需要將檢查工具運送到汽車制造廠進(jìn)行檢查。檢查工具還需要定期重新測量三坐標(biāo)測量儀的精度。在產(chǎn)品開發(fā)的初始階段，需要將產(chǎn)品安裝在檢查夾具上，并移至三坐標(biāo)測量機進(jìn)行滿量程測量。所有這些都會導(dǎo)致檢查工具在汽車工廠或零件供應(yīng)商中移動。因此，質(zhì)量人員非常注意檢查工具的重量，要求重量輕且操作方便。針對輕量化要求和檢測工具的發(fā)展趨勢，對檢測工具的材料和結(jié)構(gòu)技術(shù)進(jìn)行了探討和分析。

塑料零件檢查工具。根據(jù)結(jié)構(gòu)，檢查工具主要分為夾緊機構(gòu)汽車檢具，定位銷，檢測銷，檢測塊，基座，滑動或翻轉(zhuǎn)檢測機構(gòu)，手持式檢查規(guī)，校準(zhǔn)機構(gòu)和支撐柱。 。檢查工具底座有兩種主要類型：框架底座和板式底座。圖1是一個簡單的檢查工具的示意圖。

圖1

表1典型結(jié)構(gòu)材料的密度和強度

3種輕質(zhì)檢查工具材料

傳統(tǒng)的檢查工具通常使用45號鋼作為主要材料。盡管它具有高強度和耐用性，但它又笨重且移動性差。隨著輕量化概念的普及和輕量化技術(shù)的不斷進(jìn)步，已經(jīng)開發(fā)出許多新材料并將其投入檢驗工具的制造中，例如鋁合金，合成樹脂，電木和碳纖維。表1列出了檢查工具中常用的典型結(jié)構(gòu)材料的密度和強度。從表中的材料密度可以看出，新材料的密度遠(yuǎn)低于結(jié)構(gòu)鋼的密度，可以實現(xiàn)量規(guī)的輕量化。

支撐柱主要用于連接定位塊，檢測塊，夾緊機構(gòu)和底板。支撐柱需要承受定位塊，檢測塊和與其連接的夾緊機構(gòu)的重量。因此，對支柱的強度有一定的要求，并且必須確保足夠的強度。如果支撐柱上方的機構(gòu)較大且較重，則建議支撐柱應(yīng)由結(jié)構(gòu)鋼制成。通常情況下，支撐柱可以選擇鋁合金以減輕重量。

4個輕量級檢查夾具結(jié)構(gòu)

圖2

圖3

除了使用輕質(zhì)材料減輕重量外，檢查工具還可以通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化來減輕重量。由于檢查塊，支撐柱和基座占據(jù)了檢查工具的大部分重量，因此將從這三個塊中分析結(jié)構(gòu)優(yōu)化。首先，檢測塊僅用作測量產(chǎn)品尺寸的參考，并且可以承受自身的重量，因此設(shè)計應(yīng)盡可能小。在某些情況下，檢測塊無需支撐柱即可直接連接至底板。在這種情況下，檢測塊會更大，并且可以在檢測塊的中間挖空，如圖2所示。其次，支撐柱需要支撐定位塊，檢測塊和夾緊機構(gòu)的重量，所以它需要確保自己的力量。當(dāng)支撐柱支撐更多或更大的零件時汽車檢具，支撐柱的體積將非常大，如果將其制成實心，則會非常重。這是兩種結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法：（1）支撐柱通過平板焊接，加強筋焊接在平板的搭接處，以確保支撐柱的剛性和強度，如圖所示。 3;（2）支撐柱，當(dāng)體積很大時，可以從支撐柱的底部鉆出以減輕重量，如圖4所示。第三，檢查工具的基礎(chǔ)是支撐所有零件和檢驗工具上的產(chǎn)品，對底座的強度有很高的要求，如果底座上的零件沒有密實地覆蓋并留有空間，則可以在確保強度和重量的前提下，將底座挖空以減輕重量底座的剛度，如圖5所示。

上面從檢查工具的材料選擇和檢查工具的結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面介紹了如何實現(xiàn)檢查工具的輕量化，基本可以滿足大多數(shù)公司對檢查工具輕量化的要求。 。盡管輕質(zhì)檢查工具有許多優(yōu)點，但是選擇高強度，低密度材料的價格較高，并且結(jié)構(gòu)優(yōu)化和減輕重量也將增加加工成本。規(guī)格越輕，相應(yīng)的成本就越高。魚和熊掌不可兼得。實際上，汽車行業(yè)的競爭非常激烈，成本控制也非常嚴(yán)格。因此，無論成本如何，您都不能盲目追求最大程度的輕量化檢查工具并制造檢查工具。相反，您應(yīng)該根據(jù)公司自身的情況和需求全面選擇檢查工具。材料，在輕量化和成本之間找到平衡。