檢具設(shè)計(jì)-汽車行業(yè)

檢具設(shè)計(jì)以及制造的邏輯和原理

在汽車行業(yè)，模具、治具、檢具是汽車行業(yè)的三大核心設(shè)備。一個(gè)好的模夾檢測(cè)設(shè)計(jì)會(huì)降低成本，縮短開發(fā)周期，減輕調(diào)試人員的壓力。

可以肯定的是，在閱讀本文之前，您已經(jīng)閱讀了大量的檢具標(biāo)準(zhǔn)，例如“Public汽車檢具標(biāo)準(zhǔn)”和“General汽車檢具標(biāo)準(zhǔn)”。因?yàn)槟愫臀湫薅伎催^這些標(biāo)準(zhǔn)和很多流行的檢測(cè)工具知識(shí)，這里就不贅述了。

今天我們站在檢具之上，分析檢具的設(shè)計(jì)邏輯和原理。在這里我們不僅討論如何設(shè)計(jì)檢具，還討論檢具前后產(chǎn)品和工裝的相關(guān)性。

檢具作為一種測(cè)量裝置檢具設(shè)計(jì)，其主要功能是通過檢具檢測(cè)零件的變化。

但是檢測(cè)工具是如何制造和設(shè)計(jì)的？

很多公司的檢具設(shè)計(jì)手冊(cè)里有這么一句話，量具的坐標(biāo)系是基于圖紙的RPS坐標(biāo)系。另一種是描述很多周邊設(shè)施的要求，如檢測(cè)塊、車身坐標(biāo)系線等。

檢具設(shè)計(jì)一般注意事項(xiàng)是：

零件與其他零件的匹配關(guān)系（下道工序或總裝順序）零件本身的變化，零件的結(jié)構(gòu)特征，零件的工裝夾具的定位，零件的設(shè)計(jì)夾緊關(guān)系，以及檢查器的設(shè)計(jì)，不只是取材于圖紙，獲得RPS點(diǎn)后，零件的3D模型可以偏移3或5毫米，這是一個(gè)綜合考慮。

在許多情況下，許多檢查工具的設(shè)計(jì)目的是模仿組裝后的狀態(tài)，有時(shí)是基于自己零件的形狀。大多數(shù)檢測(cè)工具的設(shè)計(jì)、制造和使用都沒有問題；但由于部分零件的特殊性，產(chǎn)品人員沒有合理分配坐標(biāo)系，檢具設(shè)計(jì)人員沒有考慮綜合使用要求，質(zhì)量人員不了解檢驗(yàn)工具的穩(wěn)健性檢驗(yàn)，導(dǎo)致不斷報(bào)出- 公差和零件尺寸的不斷調(diào)整，從而浪費(fèi)了大量的能源和成本；或許這類問題在大量問題中被掩蓋了，可能沒有被重視。

在這個(gè)爆發(fā)式增長(zhǎng)的時(shí)代，大量的需求增加，導(dǎo)致行業(yè)人員快速增加，導(dǎo)致行業(yè)水平參差不齊；專業(yè)分工加劇了整個(gè)制造鏈的脫節(jié)，現(xiàn)在越來越多的圖紙質(zhì)量變化太低；并且很多工程師無法理解整個(gè)工藝要求，只看圖紙，導(dǎo)致檢具設(shè)計(jì)和制造出現(xiàn)錯(cuò)誤。

在檢具設(shè)計(jì)之前，我們拿到圖紙的時(shí)候需要考慮：

1、零件精度要求

零件是否要求高精度、中精度、低精度，區(qū)分結(jié)構(gòu)件和從屬件

很多時(shí)候，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)圖紙時(shí)，并沒有考慮工藝，直接從3D模型生成2D圖紙，按照精度標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置精度要求，然后完成圖紙，沒有注意產(chǎn)品本身。制造鏈整改中的屬性和要求。結(jié)果，零件打標(biāo)精度高，零件經(jīng)常不合格，但裝車沒有問題；或者，要求零件精度合適，但對(duì)精度要求不高的關(guān)鍵部位，導(dǎo)致生產(chǎn)過程的持續(xù)不穩(wěn)定。

2、零件本身的變化特性

零件的變化特征主要來自定位精度的變化、組間材料性能的差異、模具設(shè)備的劣化，導(dǎo)致零件的變化。

注意自身變化的特點(diǎn)，有利于模具、治具、檢具的標(biāo)桿設(shè)計(jì)；烏茲別克維修車部分客戶接觸的零件中，封閉的零件被變化面包圍，但基準(zhǔn)點(diǎn)都建立在周圍變化面上，參考區(qū)域和變化區(qū)域不能構(gòu)成相對(duì)關(guān)系，并且檢具直接失效（還好這部分是精度要求不高的部分，這么多年了）。

3、零件的結(jié)構(gòu)特征

零件的主要結(jié)構(gòu)特征包括基準(zhǔn)的設(shè)置，基準(zhǔn)點(diǎn)是設(shè)計(jì)在邊線上還是面上，坐標(biāo)系的角度關(guān)系。結(jié)構(gòu)特征一般由零件的裝配屬性和設(shè)計(jì)關(guān)系決定。但是，優(yōu)秀的設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)零件時(shí)會(huì)考慮整個(gè)生產(chǎn)鏈。如果發(fā)現(xiàn)定位系統(tǒng)不合理，將調(diào)整零件結(jié)構(gòu)。

4、Parts 在線性標(biāo)記零件的參考系下，參考系不需要轉(zhuǎn)化為 3-2-1 的特征。

根據(jù)烏茲別克斯坦多年修車經(jīng)驗(yàn)，建議線性標(biāo)注下轉(zhuǎn)換為3-2-1；

優(yōu)點(diǎn)1，指定坐標(biāo)系控制關(guān)系，可以明確定位檢測(cè)關(guān)系；

優(yōu)點(diǎn)2，減少benchmark的誤差，檢查

優(yōu)勢(shì)3，統(tǒng)一模具檢查和合模關(guān)系。比如夾具會(huì)盡量少控制點(diǎn)，檢查夾具不會(huì)轉(zhuǎn)換成3-2-1。治具和檢查治具的統(tǒng)一性會(huì)出現(xiàn)問題，治具的調(diào)整會(huì)比較困難。

無論你是否已經(jīng)了解了基本的檢具設(shè)計(jì)邏輯檢具設(shè)計(jì)，這里有幾個(gè)案例可以幫助你理解上層模型的描述。

Case1.前蓋鉸鏈零件圖

請(qǐng)檢查其RPS點(diǎn)設(shè)置，您可以發(fā)現(xiàn)：

第一個(gè)孔控制XYZ三個(gè)方向，第二個(gè)孔控制XZ兩個(gè)方向，一個(gè)面控制Z方向。

請(qǐng)注意圖紙上的坐標(biāo)系。兩個(gè)孔之間的距離在X方向上，兩個(gè)孔在X方向上的距離是固定的。這個(gè)距離與零件本身的坐標(biāo)形成一個(gè)閉環(huán)。如果兩個(gè)孔之間的距離出現(xiàn)很小的誤差，就會(huì)對(duì)零件矯正重建系統(tǒng)產(chǎn)生重大影響，導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)確，Y軸誤差嚴(yán)重。

如果是大尺寸零件，零件和工裝都受熱膨脹和收縮，那么兩個(gè)孔之間的距離必須發(fā)生變化，兩個(gè)圓孔的定位非常不利。

而且，定位兩個(gè)孔的方法也會(huì)增加夾具的制造和調(diào)試成本，因?yàn)榈诙€(gè)孔的定位銷位置必須非常準(zhǔn)確，調(diào)試得非常準(zhǔn)確。下面的基準(zhǔn)方案只需要一個(gè)調(diào)整方向。

上圖也是鉸鏈加強(qiáng)板。這部分的RPS點(diǎn)設(shè)計(jì)合理。零件的第一個(gè)孔控制 XYZ，第二個(gè)孔控制 YZ。 X方向的兩個(gè)孔不形成閉環(huán)，只要求位置公差。不影響部門設(shè)立。

總結(jié)：零件圖中的RPS點(diǎn)可能存在一些問題。所有調(diào)試部分都不應(yīng)被蒙蔽。必須分析零件定位點(diǎn)對(duì)零件測(cè)量的影響。

Case2.taillight 零件圖

請(qǐng)檢查RPS的位置，都在表面上，但是表面上大約有3個(gè)RPS點(diǎn)有反彈，在量規(guī)上測(cè)量和定位特別困難：

1：定位是平面，零件不一定是平面，所以定位容易不準(zhǔn)確；

2：都是表面定位。表面只能在夾緊狀態(tài)下定位。裝夾時(shí)很難進(jìn)行定位，因此零件在定位時(shí)特別容易受挫，導(dǎo)致零件被檢測(cè)到。檢測(cè)不準(zhǔn)確。

在這個(gè)零件的裝配初期，零件是靠零件表面定位的，但是零件總是受表面定位的挫敗，導(dǎo)致小裝配尺寸不穩(wěn)定。最后換了一種方法，找到了PKT.a的漏洞。定位，夾具上的第一個(gè)定位點(diǎn)變成了孔，但是零件圖的RPS點(diǎn)沒有變化。

總結(jié)：RPS分，一般情況下，定位孔定位比面定位好。如果發(fā)現(xiàn)零件的定位大多是平的，則在裝檢工具時(shí)一定要特別小心。

Case3.副車架安裝支架圖

請(qǐng)檢查零件圖 RPS2。 RPS2 位于回彈面上。如果零件反彈，則會(huì)導(dǎo)致零件圍繞RPS1旋轉(zhuǎn)（請(qǐng)參見紅色標(biāo)記）。導(dǎo)致整個(gè)零件輪廓受挫，整個(gè)零件狀態(tài)發(fā)生變化，零件無法控制。

同樣是括號(hào)。上面的RPS點(diǎn)設(shè)計(jì)是合理的。 RPS2 控制 Y 方向。模具成型和測(cè)量時(shí)準(zhǔn)確無變化，便于調(diào)試模具和測(cè)量零件的變化。

總結(jié)：零件的RPS點(diǎn)一般不在回彈面上。如果是在回彈面上，則零件的模具調(diào)試非常困難，無法通過測(cè)量獲得零件的實(shí)際情況。

Case4.bracket 零件圖

請(qǐng)檢查 Z 方向的 RPS 控制點(diǎn)。兩個(gè)在一個(gè)平面上，另一個(gè)在垂直平面的半圓孔上。但是RPS和3RPS4的兩個(gè)配合面比較大，所以直接控制一個(gè)面，RPS1的孔是多余的。如果在生產(chǎn)過程中孔掉下來，RPS1孔會(huì)頂住RPS1定位銷，導(dǎo)致RPS3、4點(diǎn)無法貼合木皮。它直接反映零件不合格。另外，RPS半圓孔翻邊時(shí)容易失圓。

總結(jié)：小零件和小曲面也可以控制一個(gè)曲面。沒有3-2-1 3的強(qiáng)制要求，分配到3分。

就是這樣，如果您有任何問題或建議，請(qǐng)記得聯(lián)系作者！

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