论汽车冲压件检具设计思路及要领.doc

论汽车冲压件检具设计思路及要领摘 要：汽车冲压件检具作为控制汽车冲压件质量的重要手段已被国内外各汽车整车及配件厂家广泛运用。本文就如何设计出操作简便、检测精度高的专用检具这个问题，对检具的布局、定位、自由度法则及设计基准进行了介绍，并结合实际经验对零件要求精度的部位的设计方法及要领等进行了详细阐述。 关键词：汽车冲压件；检具；设计思路；要领；仕样 中图分类号：TG38 文献标识码：A 近年来随着我国汽车制造业的迅速发展，汽车的外观质量及其内在质量成为了各汽车制造厂家角逐市场的先决条件。汽车外观质量及其内在质量主要是由冲压件的质量决定的，因此对冲压件质量的控制显得非常重要。目前冲压件的检测已成为汽车生产厂及零件制造厂必不可少的工作。国外（德国、美国、日本等）企业对于重要的冲压件一般都采用专用的检测夹具作为主要的检测手段，以控制工序间的产品质量。汽车冲压件检具（以下简称检具）在国外汽车行业的应用已相当广泛，各汽车制造厂家对如何进行检具质量评估高度重视，因此对我国汽车制造业来讲，要生产出高品质的汽车，如何设计和制造出操作方便、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。本文在此尝试阐述检具的设计思路及要领，供大家讨论。 1.检具介绍 1.1检具定义 检具，顾名思义是用来检测、校验、评判产品的尺寸质量及形状质量的一种专业检测夹具。在零件生产现场，通过检具对零件实施在线检测，只需将零件准确固定在检具上，通过目测、通用量具（钢尺，塞尺，卡尺等）对零件上不同性质的孔、型面、周边尺寸及零件与零件之间的连接位置进行检测，从而保证零件在试生产或起步生产时实现零件质量状态的快速判断。同时当生产要素（人，机，料，法，环）发生变化时，使用检具对零件的尺寸质量及形状质量进行确认，可以及时有效的防止次品批量产生。 检具设计前考虑的事项主要有以下6个方面： ①检具的整体构想； ②根据零件图纸信息，确定零件定位基准及定位方式； ③确定零件要求精度的部位、精度确认的方法、重要度及确认频率； ④充分考虑零件在制作时产生的变形量； ⑤检具使用应坚固不易变形； ⑥检具在日常使用上尽可能方便、轻巧、快捷。 1.2检具结构 检具结构，一般由底板、基准块、检具型体、定位销、断面检查样板、快夹、起吊装置等组成，其结构如下图所示： 1.3使用目的 使用检具的目的：快速准确对零件的形状、剪边线、折弯线、孔位置等进行检测、对零件质量状态进行判定。 1.4检具的材料选取 ①检具型体：由可加工的树脂材料组成（检具重量≥20Kg）或铝合金（检具重量＜20Kg）； ②基准块：工具钢T10A（热处理：淬火，HRC58以上）、工具钢加树脂； ③断面检查样板：铝合金，45钢； ④销子：圆销常用35钢、45钢；弹性销为65Mn； ⑤底座结构：方钢（25×25或30×30或40×40）； ⑥底板部分：铸铝合金，可用国产GB ZL101，材料必须经过时效去应力等热处理工艺；小型检具可采用铝合金底板； ⑦其他：45钢等。 2.检具布局、定位及自由度约束法则 2.1检具布局 一般按图纸主视图或俯视图放置（装车状态），必要时可按90度的增量倍数旋转放置；为了便于检具的使用和管理，对称件、左右件只要外形尺寸允许，应尽可能将其布置在一个底板上。 2.2检具定位 根据零件图纸给定的信息，确定定位基准、设计定位装置，一般方法如下： ①销定位：采用独立设计原则，一般采用锥形销结构，即：圆锥销或菱锥销（必要时可增加弹簧底板或快夹压紧装置）； ②孔定位：采用定量配作法（为保证长效精度及互换性定位，孔必须增加孔套）； ③面定位：根据零件定位面及结构特点进行选取。 2.3自由度约束法则 在三维空间中，任何一个物体都具有6个自由度，即：沿3根轴向的平动和绕3根轴的转动。要确定一个物体在此坐标系唯一位置就必须约束这6个自由度。 约束自由度的分布法则如下： ①根据检具布局，在检具最大投影面积方向上用3个固定点约束3个自由度，即：1个平动和2个转动； ②在检具次大投影面积方向上用2个固定点约束2个自由度，即：1个平动和1个转动； ③在检具最小投影面积方向上用1个固定点约束1个自由度，即：1个平动。 3.检具设计基准 3.1汽车坐标系 一般以两前车轮轴中心点为原始点，此点到车尾方向为+X（或L+数值），到副驾座方向为+Y（或W数值R），到车顶方向为+Z（或H+数值），如下图所示： 3.2检具坐标系 考虑到检具在使用上的方便，检具坐标系一般沿用汽