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1、2004年第38卷l255车身小型冲压件检具设计的一般方法和步骤储军陈杰上海交通大学摘要:从汽车结构出发,结合实例阐述了车身小型冲压件检具设计的一般方法和步骤及检具体设计建模的新思路,并提出了小型检具设计中出现的常见问题的解决方法。关键词:检具设计,小型冲压件DesignofTestingFixturesforSmal-lSizeStampingPartsofCarBodyChuJunChenJieAbstract:Basedontheexamplesandthestructure,thecommonmethodandp
2、rocessoftestingfixturesdesignofsmal-lsizestampingpartsofcarbodyareintroduced,Thenewdesigningandmodelingmethodsoftestingfixturebodiesaredescribedandsomeusualproblemsoftestingfixturesdesignareputupandresolved.Keywords:testingfixturedesign,smal-lsizestampingparts方向每
3、隔100mm划坐标线,用底板上的基准块和基1引言准孔建立检具的坐标系。车身冲压件、分总成(由冲压件焊接而成)、车身骨架、各种内饰件等总称为车身覆盖件,覆盖件的制造质量对于整车质量,尤其是轿车和各类客车的焊装生产及整车外观造型影响很大,所以对其质量的检测成为汽车生产厂必不可少的工作。国内对于重要的小型冲压件一般都采用专用的检测夹具(简称检具)作为主要的检测手段,以控制工序间的产品质量。美国、德国、日本等汽车工业高度自动化的国家图1检具的主要结构示意图均已开始采用在线检测设备,高效快速地反应产品车身冲压件大多具有空间曲面和较
4、多局部特质量问题。我国上海大众汽车制造有限公司于征,具有非轴对称、刚性较差等特点,因此定位、支承2001年引进了两套在线检测的设备,但由于技术和和装夹都比较困难。现在大多数的车身冲压件检具管理原因一直未能有效的使用,而且由于在线检测体都是由数控机床按数模和预定的加工程序一次性设备的成本和技术要求很高,在我国很难普遍地应自动完成所有需要加工的表面和孔位,检具体的材用于小型车身冲压件的检测。近年来随着轿车和客料多为环氧树脂,检具体设计完成后,再根据检具体车工业的迅速发展,车身覆盖件检具在国内汽车行确定底板总成的位置和大小,并
5、在需要检测的关键业的应用已相当广泛,国家经贸委已将检具的生产截面设置断面样板。能力列在车辆企业生产条件考核程序中,因此设计3检具设计的一般步骤和制造出操作方便、检测精度高的专用检具,成为许多汽车生产厂家急待解决的问题。311工件和检具体设计建模首先要参照零件图纸分析工件,初步拟定检具2车身小型冲压件件检具构成和特点设计方案,确定检具的基准面、凹凸情况,检测截面、车身小型冲压件检具主要由底板总成、检具体、定位面等,并简单绘制其二维示意图。断面样板、主副定位销和夹紧装置组成(见图1)。在检具的设计中,检具体的设计建模是关键,
6、它检测的主要要素为工件外形(包括工件的轮廓和曲直接影响到检具能否精确的检测工件质量。由于车面的形状等)以孔、凸缘等特征的位置。检具设计身覆盖件以自由曲面为主的特点,/实物反求0是目时,一般将尺寸基准置于车身坐标系中,在X、Y、Z前建模的通用方法。反求即依据已经存在的工件或实物原型,用激光扫描仪进行数据采集,并经过数据收稿日期:2003年6月处理、三维重构等过程,构造具有具体形状结构的原56工具技术型模型的方法。我们用激光扫描仪对标准的工件表312断面样板的设计建模面进行扫略,采集到以点云为主的工件表面特征信对工件关键形面
7、的检测一般通过断面样板来实息,将点坐标转换到车身坐标下,用surfacer软件处现,检具的断面样板分为旋转式和插入式两种,当断理点信息,得到工件表面曲面的特征曲线,从而生成面样板的跨度超过300mm时,为保证垂直方向的检最终的自由曲面模型;同时可以通过点云到曲面的测精度,通常将其设计为插入式。检具体表面检测最大最小距离来检测所生成的原形模型。应注意的的是工件的内表面,断面样板则横跨在工件外表面是,此时所得到的模型是没有厚度的片体模型,要根上,用来检测关键截面的外表面,一般其工作表面距据扫描仪扫略的表面分清该模型为工件的内
8、或外表离工件外表面2~3mm,其建模方法与检具表面类面,这对于检具体的设计尤为重要。似。断面样板的板体材料一般为钢或铝等金属,工为实现检具对工件自由曲面的检测,一般使检作表面部分可用铝或树脂等制成。复杂形面的断面具体的表面与工件内表面保持2~3mm左右的常数样板在旋转或插入时会产生干涉,实际设计中可以间隙,数控加工机
