汽車檢具設(shè)計、制造和發(fā)展方向概述

夾具作為一種非標準工藝裝備，其設(shè)計制造周期長。隨著整車項目周期越來越短，需要相應(yīng)提高夾具的開發(fā)速度，以提高整體競爭力。20世紀50年代，車輛更換周期約為15年，80年代，車輛更換周期約為7年。目前，國產(chǎn)車型的開發(fā)周期縮短為2-3年。為了滿足汽車行業(yè)發(fā)展的需要，適應(yīng)快速變化的市場需求，在大環(huán)境的壓力下，汽車總裝廠不斷加快研發(fā)步伐，控制生產(chǎn)成本，不斷推出新車型，提高市場占有率。微信公眾號；沖壓鞋面

為了面對汽車開發(fā)周期不斷縮短的現(xiàn)實，美國、德國等發(fā)達國家的汽車檢具廠商經(jīng)過不斷探索，改變了檢具設(shè)計階段傳統(tǒng)的總體設(shè)計方法，提出了檢具組合模塊的概念，并在檢具設(shè)計和制造中廣泛采用通用標準件和模塊組裝方法，有效提高了檢具加工制造的生產(chǎn)效率

日本公司在檢測工具的設(shè)計過程中提出了計算機信息的綜合管理方法。從正式設(shè)計階段到最終調(diào)試階段，信息管理投入了大量的技術(shù)力量。該共享平臺可以傳輸和存儲檢具全過程中的各種問題。各相關(guān)部門之間形成了有效的技術(shù)流通體系。該管理模式建立的問題反饋機制有效地實現(xiàn)了問題解決的扁平化，積累了檢驗工具設(shè)計制造的經(jīng)驗教訓，并能在過程中不斷提高技術(shù)標準

國內(nèi)檢具設(shè)計參數(shù)化

中國汽車檢具制造商在借鑒國外先進設(shè)計和管理經(jīng)驗的基礎(chǔ)上進行了一系列創(chuàng)新。例如，設(shè)計參數(shù)化的發(fā)展符合市場的要求，這種先進的變化正在逐步實現(xiàn)。同一型號的汽車檢具主要有不同的外形尺寸和公差（復雜表面的檢驗工具除外），其設(shè)計必須重新繪制和標記，這不僅浪費了設(shè)計時間，而且增加了設(shè)計人員的勞動。因此，類似于這種檢具設(shè)計應(yīng)該實現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計

檢驗夾具參數(shù)化設(shè)計的優(yōu)點：

1）夾具參數(shù)化設(shè)計可以有效提高設(shè)計自動化水平，促進和支持新產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計和快速設(shè)計

2）降低了設(shè)計師的勞動強度，提高了設(shè)計效率，縮短了產(chǎn)品設(shè)計周期

3）在大規(guī)模定制和創(chuàng)新的市場環(huán)境中，這種發(fā)展趨勢對企業(yè)的生存、競爭和發(fā)展具有重要意義

優(yōu)化設(shè)計軟件的輔助二次開發(fā)檢具設(shè)計

CAD軟件的二次開發(fā)將降低設(shè)計門檻，使設(shè)計更加方便快捷。UG、Pro/E、Mastercam、Solidworks等國際知名的CAD/CAM軟件是商業(yè)化的通用平臺，基本覆蓋整個制造業(yè)，但專業(yè)針對性差，無法滿足各種特定產(chǎn)品的設(shè)計需求，而在實際公差設(shè)計中很難達到理想的效果，真正實現(xiàn)柔性和高效的特點。二次開發(fā)是對商品化、通用化的CAD系統(tǒng)進行定制和國產(chǎn)化的過程，即在優(yōu)秀CAD系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，開發(fā)符合國家標準、適合企業(yè)實際應(yīng)用的定制、專業(yè)化、集成化的軟件。CAD二次開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)包括：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

在許多檢具設(shè)計制造商中，計算機三維建模主要用于設(shè)計。計算機三維建模在可視化、裝配設(shè)計、設(shè)計分析、加工仿真等方面具有無可比擬的優(yōu)勢。它是提高設(shè)計質(zhì)量的重要手段。但是，由于三維模型需要完整、準確地反映產(chǎn)品的幾何和拓撲關(guān)系。三維設(shè)計比二維設(shè)計更復雜、更麻煩。為了便于設(shè)計，很有必要根據(jù)產(chǎn)品特點，在計算機三維CAD平臺上進行二次開發(fā)，以減少設(shè)計師的工作量，大大簡化復雜繁瑣的設(shè)計工作，并以簡單的操作完成了之前巨大的工作量。同時，也降低了對人員的要求，降低了設(shè)計的人工成本

通用CAD軟件的二次開發(fā)具有以下優(yōu)點

1）提高檢具設(shè)計的效率和準確性@

2）節(jié)省勞動時間，降低勞動強度

3）促進檢具設(shè)計的標準化和普遍性@

4）繼承和整合專家設(shè)計知識智能檢具，降低設(shè)計門檻

高效標準化檢測工具的發(fā)展方向

目前，檢測工具的發(fā)展方向主要體現(xiàn)在三個方面：高效率、模塊化、靈活性和標準化

高效率就是減少工人的使用時間和操作步驟，從而提高勞動生產(chǎn)率，降低工人的勞動強度

檢驗工具的標準化和通用化是兩個相互關(guān)聯(lián)的方面。在制定典型檢具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先對檢具零部件進行概括，建立類型和尺寸系列或變型，以減少功能和用途相似的檢具零部件類型，消除一些功能較差的結(jié)構(gòu)。綜合方法包括檢驗工具、零部件和材料綜合。檢驗工具的標準化有利于檢驗工具的商業(yè)化生產(chǎn)，縮短生產(chǎn)準備周期，降低總生產(chǎn)成本。檢具中使用了大量的標準件，可以減少加工時間和成本，提高互換性，大大縮短設(shè)計周期，大大降低設(shè)計錯誤率，將檢具零部件的制造水平提高到一個更高的水平。完善的檢具標準化體系將使檢具的設(shè)計和制造更加方便，便于我們加強過程控制，促進檢具質(zhì)量的提高，使檢具具有更高的市場信任度。通過采購檢具標準件，檢具供應(yīng)商可降低生產(chǎn)成本20%-30%

機械產(chǎn)品標準化的主要形式和方法有系列化、通用化、組合化和模塊化

通過對同類產(chǎn)品發(fā)展規(guī)律的分析研究，對國內(nèi)外生產(chǎn)和需求趨勢及生產(chǎn)條件可能增長的綜合技術(shù)經(jīng)濟分析，實現(xiàn)系列化，合理安排和規(guī)劃同類產(chǎn)品的基本結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)，包括確定參數(shù)系列、編制產(chǎn)品系列類型譜和系列設(shè)計

泛化是指相似產(chǎn)品或不同類型產(chǎn)品中具有相同或相似功能和結(jié)構(gòu)的零件。目的是為了擴大零件的制造批量和重復使用范圍，減少產(chǎn)品設(shè)計和制造的勞動量，保證結(jié)構(gòu)和質(zhì)量的穩(wěn)定性，提高適應(yīng)性，以滿足產(chǎn)品的多樣化需求，也便于組織專業(yè)化生產(chǎn)和合作，降低成本

組合使用可互換的通用零件和附加的特殊零件組合成特殊的機械產(chǎn)品

模塊化是一種基于功能分析的通用互換功能模塊，用于形成類型產(chǎn)品和各種變型產(chǎn)品。首先，成功地為產(chǎn)品的每個單元（如零件、組件或組件系統(tǒng)）設(shè)計了具有相同連接元件和不同結(jié)構(gòu)的基本通用功能模塊。然后，根據(jù)用戶需求預測智能檢具，設(shè)計了功能不同、連接元素相同的通用功能模塊

同一主機廠的汽車檢具要求基本相同。一些非標準零件可以制成固定樣式。采用模塊化設(shè)計代替單一設(shè)計可以顯著提高設(shè)計效率，縮短開發(fā)周期。在檢具模塊化設(shè)計的應(yīng)用中，可以根據(jù)不同的尺寸和規(guī)格將模塊組成系列模塊，并對系列模塊進行參數(shù)化。在設(shè)計過程中，可以通過數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對參數(shù)進行適當調(diào)整，使其適合不同的產(chǎn)品設(shè)計。數(shù)據(jù)庫的建立可以采用公司內(nèi)部的通用數(shù)據(jù)庫