汽车检具设计与制造技术研究

汽车检具设计与制造技术研究 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具设计与制造技术研究 学 生: 学 号: 专 业: 导 师: 学校代码:10248 上海交通大学 年九月 毕业论文声明 本人郑重声明: 1、此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注和致谢的地方外，本文不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2、本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学网络教育学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3、若在上海交通大学网络教育学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担(包括接受毕业论文成绩不及格、缴纳毕业论文重新学习费、不能按时获得毕业证书等)，与毕业论文指导老师无关。 作者签名: 日期: 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具设计与制造技术研究 摘 要 随着中国的日益强大，在国际上的地位越来越重要，我们不难发现由于中国的人均收入及生活水平等各方面的提高。而在现代社会中主要标志是汽车的人均拥有量，而现在的中国的汽车市场近年来也在快速发展，中国仅轿车保有量就接近1000万辆，如果按照完全成熟的国际化汽车市场，在这整个汽车售后市场的行业里便蕴藏着近390亿美元的利润。所以促使汽车工业的快速发展，汽车的款式也越来越多，对汽车检具也依赖越来越大，在这次论文中，我主要谈论一下关于检具设计制造依据，并结合自己近两个月里所设计的一个项目。 而我现在主要在的公司是交大模具所下面的子公司上海申模模具制造有限公司从事检具的设计工作，主要的客户是大众、通用、一汽等汽车公司。 关键词:汽车 检具 第 II 页 共 26 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具设计与制造技术研究 A Research on Automotive Checking Fixtures ABSTRACT With the continuing development of China, the Chinese people are enjoying most well-off living level with increasingly larger incomes. As one of the symbols of modernization, the average ownership of private car in China is expanding fast, amounting to 10,000,000 in all. As regards to mature international markets in the auto industry, profit hidden behind the Chinese sales market of automotives is $39,000,000,000. As more and more new auto styles flooding in this market, demand on Checking Fixture is increasing at an unparalled speed. In this thesis I will focus on the designing and manufacturing of Checking Fixture of automobiles according to the project I am concentrated on during this two month. Now I am working as a Checking Fixture designing engineer for Shanghai Shen Mo Die & Mold Manufacturing Co., Ltd, which is affiliated to Shanghai Research Institute of Tool & Die Technology Co., Ltd of Shanghai Jiaotong University. Our company is specialized in the designing and manufacturing of Checking Fixture, mainly providing service to automotive corporations such as SGM, SVW and SAIC, etc. KeyWords: car Checking Fixture 第 III 页 共 26 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 目 录 声明.....................................................................? 摘要.....................................................................? ABSTRACT............................................................. 1 第一章、汽车检具概述..........................................................2 第一节、检具的定义...........................................................2 第二节、检具的类型................... .......... .............................2 一、管类零件的检具........ .... .... .... ..... ..........................2 二、注塑零件检具................................ .. .. .. .................2 三、玻璃类零件的检具........................... ...........................3 四、座椅类发泡零件的检具....................... ...........................4 五、密封条类的检具.............. ... ........... ...........................4 地毯、车顶内饰类的检具..... ... ........... ..........................5 六、 七、支撑/支架类连接零件(非直接型面匹配零件)的检具...... ... ................5 第二章:检具设计与制造的技术要求.... ... ....... ................ ... ...........7 第一节 、检查检具基本图样...................................................7 第二节、使用目的.... .. .. ...................................................7 一、使用材料... .. .. ... .................................................7 二、检具检查说明......... .................................................8 第三节、检具说明...........................................................14 一、检具基本要求.........................................................14 二、零接触面.............................................................15 三、分割体...............................................................15 四、旋转轴式.............................................................15 五、断面样板.............................................................16 六、板件夹持器...........................................................16 七、检具搬运.............................................................17 第四节、车体组合件检具说明 ................................................20 一、组合检具图样.........................................................20 二、组合件检具定义.......................................................20 三、组合件检具功能.......................................................20 四、组合件检具主要结构...................................................20 第三章:检具设计..............................................................22 第四章:关于汽车主模型........................................................27 结论.................................................................29 参考文献...............................................................30 致谢...................................................................31 第 1 页 共 26 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 第一章、汽车检具概述 第一节、检具的定义 检具是一种用来测量和评价零件尺寸质量好坏的专用检验设备。 在零件生产现场, 通过检具实现对零件的检测,为此需要将零件准确地安装到检具上, 然后可以通过目测,或打表,或游标卡尺,或塞尺等检测设备对零件型面,周边进行检查,也可以通过借助检验销或目测等方法对零件上不同性质的孔及零件与零件之间的联接位置进行目检，从而能进一步保证在试生产及起步生产时实现零件质量状态的快速判断。在此情况下，通过目检或测量可以判断: 零件轮廓周边大小和形状区域以及相对位置与通过CAD/CAM直接加工的检具理论值之间的偏差。 当检具用于检测产品时，可将产品按照检具工程时写的检具操作指导书来将产品按装到检具上，然后按照上一节的方法对产品数据进行检测，查看产品的基准是否与检具的定位基准一致，且是否满足最大的重复性和再现性检测。再检具的制造上要降低其成本，同时在 使用中充分体现检具的耐久性和稳定性能。 第二节、检具的类型 现在的检具主要运用在汽车上占居多,与此同时,运用在汽车上的检具也有很多种类。 一、管类零件的检具 鉴于管类零件结构的特殊性，而且这种管类零件主要包括在制动硬管、空调制冷剂管、通气管以及LPG/CNG等各类油气管等。 二、注塑零件检具 其中注塑零件检具分很多种，具体如下: (一)、开放型零件 典型零件如:车门内饰、柱内饰、行李箱横梁内饰、后盖内饰、转向柱上/下罩板、仪表板/中央通道散件及大部分饰板罩板、前/后保险杠蒙皮等。 其主要特点是:覆盖件、体积比较大，比较容易变形。如图(1.1) 一般会有比较多的辅助RPS点或较多的固定点，在检具制作中应采用可固定安装并可检验位置的组合方式，用来指导零件的尺寸改进。 第 2 页 共 31 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 如图1.1 (二)、 闭合型零件 典型零件如:车灯、出风口、烟灰盒、组合仪表、手套盒、杂物盒等。 主要特点是:功能件、有内外板包围构成、外板满足匹配要求、内板实现功能。如图(1.2) 一般要求内外板多要检验，检验型体用以检验外板。当检验内板功能时，外板检验型体必须可拆卸。 如图(1.2) (三)、实心型零件 如:外饰条、后视镜(基座)、车内外把手、拉手、排挡手柄、制动手柄类零件 主要特点是:实体件、仅以基座和车身相连。 检具制作一般要求仅对基座配合面检测，试实体以卡板检验为主。 (四)、仪表板、中央通道 如图(1.3) 如作为总成供应商，还需要参考主模型形式要求制造总成检具，结构上应满足各散件的匹配评价要求。 第 3 页 共 31 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 如图(1.3) 三、玻璃类零件的检具 汽车玻璃检具的主体是为承载玻璃制件的型面,而其型面一般多是有代木制成。如图(1.4)结构会因为检测方式的不同及不同类型的玻璃制件而不同, 但却具有相似的构建原则和方法。检具一般采用一面三销的定位方式, 即为支承面再加上另外两个面的三个定位销来定位。一套完整的汽车玻璃检具一般包括: 底座、检具体、加强筋、定位销、支承钉、基准、铭牌、卡座、卡板、夹紧机构等组成。各零部件均需要按照客户的要求和 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 设计、生产、装配。 如图(1.4) 四、座椅类发泡零件的检具(测量支架) 检具重在控制零件发泡件的外形尺寸和关键截面，多为卡板式。如图(1.5) 第 4 页 共 31 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 如图(1.5) 五、密封条类的检具 检具宜采用车身零件的型面为基础，模拟装车形式对密封条的长度和位置尺寸等进行检验控制。如图(1.6) 如图(1.6) 六、地毯、车顶内饰类的检具 检具宜采用车身零件的型面为基础，模拟装车形式对零件切边、型面轮廓等进行检验控制。如图(1.7) 第 5 页 共 31 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 如图(1.7) 七、支撑/支架类连接零件(非直接型面匹配零件)的检具(测量支架) 如:保险杠导向支撑、仪表板支架、中央通道骨架等 检具宜采用以功能尺寸控制(定位点、定位孔、接触面等)为检测重点，以检验功能块(检验孔、检验销、检验尺等)及三坐标测量结合的方式。如图(1.8) 如图(1.8) 在选择检验型体设计时，根据实际匹配情况可选用主模型形式或5mm(3mm)间隙检测面形式。 如被测零件的匹配对象为搪塑、绒面、织面、皮面等软性表面零件，一般选用主模型形式。主模型形式主要指检验型体以被测零件匹配对象的数据加工，匹配时达到或接近实际装车效果。技术要求参见《主模型制造要求》。特别注意，当匹配缝隙为0mm时，应考虑匹配对象表面的弹性变化，检验形体应考虑最小实体原则，即减去匹配对象表面的正公差。检验时，零件满足可装配性和满足公差带等值制规的检验。 如被测零件的匹配对象为表面皮纹、漆面、压膜等刚性表面零件，以5mm(3mm)间隙检测面为宜。 另外，对于小型或外形尺寸比较规则的零件可以用常规尺寸测量方法，如卡尺等进行检验，可不制作检具，必须得到相关专业的工程师的确认。 第 6 页 共 31 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 第二章:检具设计与制造的技术要求 第一节 、检查检具基本图样 如图(2.1) 模拟块 旋转臂 支架 基准 底板 检测样板 如图(2.1) 第二节、使用目的 零件形状、剪边线、折线、孔位之检查。 一、使用材料 (一)、轮廓(外形)表面: 大、中冲压件:由可加工树脂材料组成(具有良好之表面及耐磨耗性树脂再经玻璃纤维补强后强度充分,其性能满足比重1.25g?,cm3、肖氏硬度?68以上、热(线膨)胀系数?27×10ˉ6mm,mm?以内两液型树脂) 小冲压件:铝合金或钢或加工树脂材料组成(具有良好之表面及耐磨耗性之树脂)比重1.0g?,cm3、肖氏硬度?68以上、热(线膨)胀系数?32×10ˉ6mm,mm?以内两液型树脂) ,可根据国内外厂家生产明细进行对照比较。 (二)、检查样板及其它:铁材、铝材或树脂 检具骨架:总成检具部份支架材料厚度定位架为15 mm，一般为12 mm，支架补强使用8 mm板。底座平面使用15-25 mm厚钢板，其补强结构使用125×65ㄈ型钢或工字钢。单件检具补强构造的钢管脚架部分为圆形，外径,25以上，基座方管外形25X25以上，钢管架构完成后应施予适当热处理以消除内应力，检具之构造应具有充分强度， 第 7 页 共 31 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 在正常使用下不得产生任何翘曲变形。不能是钢制结构的检具或是铝制结构的检具， 其检具长×宽,400×300高度底于750 mm应作检具支架。 (三)、小冲压件:铝合金基座 基准块: 大、中冲压件:钢板或钢板加树脂60×60或100×100 小冲压件:铝合金30×30-50×50 二、检具检查说明 检具检查原则依据设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 书、检具图和技术 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 : (一)、检具方向凸型和凹型 如图(2.211) 如图(2.212) 原则上按产品特性和车身坐标检查，检查时考虑要点 a.成品检测时易于确认精度方向。 b.考虑成品冲压后的变形，取安定性好，不发生干涉方向。 (二)、剪切线位置试样(公差:?0.20mm) 如图(2.213) 第 8 页 共 31 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 如图(2.213) (三)、折边线(公差:?0.20mm) 图式中的参考线不是指在3以内为合格零件。具体的零件要根据零件检查成绩表。如图(2.214) 如图(2.214) (四)、一般孔(公差:?0.20mm) 1、圆孔及椭圆孔 1.1三坐标划线 如图(2.215) 如图(2.215) 1.2划线销划线 (销径:尺寸+2.0 mm) 如图(2.216) 第 9 页 共 31 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 划线销 划线销 检测部分 产品 模拟块 划线销 划线销 产品 www.docin.com模拟块 模拟块 产品 如图(2.216) 1.3检测销检测 如图(2.217) 第 10 页 共 31 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 检测销 检测销 产品 模拟块 产品 模拟块 如图(2.217) 当孔用检测销检测时，检测销检测部分直径为检测孔直径减孔位上下公差和，当孔用划线销检测时，划线部分销直径应大于4 mm划线销。 2、形状孔 如图(2.218) 如图(2.218) 3、翻边孔(公差:?0.20mm)如图(2.219) 翻边高度向下检具要求 翻边高度零件无要求情况 第 11 页 共 31 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 不选用 选用 如图(2.219) 剪线孔形状画线时，正规形状线及3mm参考形状线同时画出(孔径小于φ20mm时不需要画参考线)。线条必须清晰、平顺。 4、板件定位(公差:?0.10mm)如图(2.220) 基准孔定位方式: 定位孔定位方式: 第 12 页 共 31 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 如图(2.220) 4.1使用插入式定位销时应以链条固定并设置保管盒以存放定位销，单 独采用定位销做板件定位时至少使用2支定位销，定位销方式选择依照上图所示。 4.2若使用1支定位销时必须同时采用几种辅助定位方式。 4.3当定位孔用直销定位时，定位销直径为定位孔直径D(或D-0.2)。 4.4当定位孔为锥形定位销定位时，应保证定位销锥度在理想状态下与定位孔直径相同: 5、定位面:如图 (2.221) 如图(2.221) 同一方向上的定位面仅设定于同一侧。 定位面的选定原则: 5.1形状平坦部分。 5.2形状安定性良好不易变形弯曲部分。 5.3无回弹、皱纹、扭曲等不良部分。 6、定位孔、检测孔销置入角度方式: 如图(2.222) 第 13 页 共 31 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 如图(2.222) 7、零贴面:如图(2.223) a).基准块 零贴面 产品 零贴面 产品 磁铁 模拟块 模拟块 如图(2.223) b). 钢片块(或铝合金耐磨片):如图(2.224) 产品 零贴面 第 14 页 共 31 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 模拟块 如图(2.224) 8、支撑与夹持: 检具必须有适量的支撑面和夹紧点: 大、中冲压件:原则上不少于四个支撑面，用专用夹钳夹持。如图(2.225) 小冲压件:原则上不少于二个支撑面，可用强力磁铁吸附或用专用夹钳夹持。 产品 磁铁 模拟块 如图(2.225) 第三节、检具说明 一、检具基本要求 形状面要求:形状面分为检查面(要求精度)，非检查面(不要求精度)及零接触面。 (一)、检查面(搭接面之公差:?0.20mm) 3mm间隙——有配合组合关系或外观重要面以间隙检查。如图(2.311) 产品 模拟块 如图(2.311) 1mm间隙——一般孔位画线检查面及其它重要检查面。如图(2.312) 如图(2.312) 第 15 页 共 31 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 (二)、非检查面 3mm逃料——不重要，无需检查或无法以间隙来检查之形状面(或3mm以上)。一般取3mm但在板件变形量较大之处取5mm。 3mm间隙面(检查部分)3mm逃料面(非检查部分)在检具上以不同颜色区分，以免混淆。 让位面——大型板件检具为了节省材料，在不重要无需检查或无法以间隙检查之形状面部分，在不影响结构强度的情况下将形状面让空。如图(2.313) 让位空间 如图(2.313) 二、零接触面(公差:?0.10mm) 接触面有两种用途:一为板件的承受面;一为板件的定位。零接触面的设置零 在数量上能达到板件稳定、平衡的状态下以少量为原则，在设置位置应考虑板件的形状板件的零接触承面以15mmX15mm 20mmX20mm为原则. 三、分割体(公差:?0.15mm) 板件上检查点在整体式检具上无法检查或因为板件形状间隙在检具制作时无法作出(离型困难等)时可用分割体构造，但分割体需有定位销固定并确保分割体与本体紧密配合。 四、旋转轴式 旋转轴式的检测块主要用于形状复杂的形面和离零件边缘比较远部分，检查时要考虑结构强度和轴的活动性。如图(2.314) 第 16 页 共 31 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 如图(2.314) 可拆卸式:考虑成品冲压后的变形，零件检测时可能要发生干涉，无法作整体式而选用作可拆卸式，检查时主要考虑变形量、稳定性和轴销的配合公差要求。如图(2.315) 分割体无法分离型 螺栓 如图(2.315) 五、断面样板(公差:?0.1mm) 断面样板有旋转轴式和可拆卸式。板件断面，局部断面，形状或孔位的要求精度在整体检具上无法检查时采用断面样板。断面样板采用钢板或铝板材料(6t或8t)，形状可以采用树脂。如图(2.316) 检查时需要注意断面样板的定位面、销定位和钢制部分的法兰处理，样板面(或断面)，相关板件位置，并要注明件名、件号、板厚，且标出与样板关系(如组合检具的断面样板是内板检测或是外板检测用)。以确保在检查操作时不致于用错和任何松动和锈蚀现象。 第 17 页 共 31 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 如图(2.316) 六、板件夹持器 为了增加板件的稳定性，而得到正确的检查结果，使用板件夹持装置，板件固定装置设置于可能发生回弹、扭曲等不良位置或对板件安定性有关位置。如图(2.317) 如图(2.317) 检查标准型夹持器具时要预先考虑其他装置位置，夹持器方向应垂直零件表面。 七、检具搬运 除了小型轻量的检具外，在检查检具脚架时要考虑检具的吊取及搬运作业 吊取装置如图(2.318) 第 18 页 共 31 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 如图(2.319) 吊取装置检查过程中必须考虑到以下方面: (保证检具吊取时水平。 a b. 吊索不得与检具检测支架接触。 c. 保证起吊柄足够承重。 (一)搬运孔 如图(2.320) 检具本体 检具支架 运输孔 滚轮 如图(2.320) 第 19 页 共 31 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 大中型检查预留搬运孔时必须考虑搬运时搬运空间，是否便于操作 (二)、基准:如图(2.321) 1、基准线(特别指定时采用) 如图(2.321) 在检具的四周分别设定平面，在上面画上基准线(主基准线)，成品检查时作为测定的基准，在高度方面以检具的底面作为基准面(最佳)。 2、基准面(不得上涂)原则上采用基准块。 以基座底部四周设定基准块，并以基准块底面作为高度基准，而以另外坐标方向的面作为平面方向测定基准()。如图(2.322) 如图(2.322) 3、基准销 第 20 页 共 31 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 单件检具主定位销为锥插销，次定位销为园柱插销，并在检具上标明符号 总成检具主定位销为固定式园柱销，次定位销为固定式棱形销，并在检具上标明符号(主、次定位销及大小)。 4、基准指示 4.1在检具面上按车身坐标值以100mm×100mm网络线将坐标线画出并标示坐标值(此坐标线位辅助检查用，不作为精度测量之基准)，但线宽度0.15 mm -0.20 mm,深度0.25(主基准线宽度5.0 mm,深度3.0,度30?)应清晰可见。如图(2.323) 101511 WLWLWL BL6网络坐标线 L5B 如图(2.323) 4.2剪边线孔形状画线时，正规形状线及3mm参考形状线同时画出(孔径小于φ20mm时的漏水孔不需要画参考线)。对于φ6以下的孔采用划线方式划中心线(除M5、M6螺母过孔)线条必须清晰、平顺。 4.3检具印记 0mm、3mm指示图 如图(2.324) 第 21 页 共 31 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 黑色字体 333505 5 5 检具指示色 如图(2.324) 第四节、车体组合件检具说明 一、组合检具图样 如图(2.411) 检具本体 板件 检查样板 mm划线基面 基准100基准面 如图(2.411) 二、组合件检具定义:组合件量具 组合件检具指车体板件组合后所使用量具，通常为两件以上板件组合，但不包含边件。 三、组合件检具功能: 主要用于检验组焊、组装、扣合板件组合件精度，包含:(1)定位孔，(2)焊接搭接面，(3)内外板结合或扭转之断面，(4)装配孔之孔位及孔径。 四、组合件检具主要结构: 第 22 页 共 31 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 主要结构主要由钢材所构成，亦有部分使用铝材或树脂。基本上其结构与夹具相似，只是使用功能不同，其基本结构可分为两大部分: (一)、底座:提供组合件检具基本面，通常由钢板及型钢焊接而成，主要在于要求结构的安定性及加工平面度，通常于焊接完成后须经应力消除处理。 (二)、支架:分定位用支架及检验用支架 1、定位用支架:用于板件定位，通常由钢材加工，焊接而成，包括定位面、定位销、挟持器等。此为板金检验基准，通常制造公差要求较严，且须与夹具定位点一致。 2、检验用支架:用来检验板件形状、孔位、孔径、样板及检查销的一个工作平台，检验员操作时感觉很舒适，现出以人为本的感受。支架本体仍由钢材构成，大件总成检具的支 于750 mm。 架和检具总高度不能底 第 23 页 共 31 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 第三章:检具设计 在最近2个两月中，本人给美国第三大汽车制造商克莱斯勒设计了一副前门内板总成检具，并叙述以下自己在设计当中碰到的一些问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 此检具为前门内板总成检具，按客户提供的GD&T图需要检测的有孔的大小和位置度检测，还有其轮廓度的检测等，产品如图(3.11) 钣金件 上装部分 与IP匹配 本体部分 如图(3.11) 此产品需要检测的有外轮廓检测，其模拟块的设计按汽车门板的钣金匹配件设计，且其模拟块应设计成可拆卸的，目的是为了当模拟块拆掉以后检具可做为检测支架来用，当产品装在支架上时，可上三坐标进行检测。 关于IP与门板匹配的地方，它的摸拟块按IP来做，且在产品上有三个点需要检测，要设计其打表机构，检测是否装车后到位。 孔的检测 内部夹紧 如图(3.12) 第 24 页 共 31 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 其次是关于门板内部孔位的检测，如图(3.12)设计时，要考虑到是否你设计的产品能制造加工出来，其加工成本是否能降到最低，此出孔的检测，为了检测时方便和人性化，当时考虑了其检测的同时能让其自动复位。如图(3.13)是检具设计好后带产品和不带产品时的状态。 如图(3.13) 在设计当中碰到的最大难点就是其定位方式，在之前几位工程师的设计当中，他们的定位方式多是采用外部夹紧机构，而此门板当时和国外客户沟通时，他们反对采用直接外部压紧，强烈要求在门板内部将其压紧。以下是将产品内部夹紧的一种夹紧方式，同时压紧产品时能检测产品上的孔位，其3D和运动分析如图如图(3.14)，当夹钳打开时，压头就按运动轨迹运动，最后就打开产品。 运动轨迹 运动分析 压头 夹钳 如图(3.14) 由于有些地方空间很小，不适合上述机构，所以采用以下的运动机构，它的运动原理是 第 25 页 共 31 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 利用夹钳向上运动以后，不在压紧产品的状态下，小的手柄左右运动，当其想要压紧产品时，要先小的手柄左右运动，然后夹钳向下运动，将产品压紧。此机构主要难点是怎么让夹钳本身运动量19cm改变成压头运动只有3cm。如图(3.15) 第 26 页 共 31 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 如图(3.15) 以上是我在设计这套检具时所碰到的一些难点，以后加工好的后续工作是写检测报告(主要用于三坐标上检测检具的精度)，写检具的使用操作指导书，便于以后他人使用和了解这套检具。 第 27 页 共 31 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 第四章 关于汽车主模型 在上个章节中，描述了自己设计的内饰门板总成检具，得到了公司领导的肯定，有了汽车内饰门板总成检具的实践基础，我又有幸的被公司分在了一个设计汽车主模型的六人小组中，迎接更新的挑战。 整车匹配主模型检具则是 检测技术中的一个重要环节。整车匹配主模型，又可称作汽车主模型检具，是近年来国内刚刚提出的一个概念。它是由各零件模块以中心骨架为基准组装起来的1:1整车模型，它是汽车的三维立体“图板”，汽车主模型是汽车车身形状的依据，也是制造工艺装备和检验覆盖零件的依据。汽车主模型及主模型检具的品质高低，对汽车研发、生产、质量控制起着决定性的作用。整车匹配主模型检具涉及设计、工艺、制造、检测、校验等多方面。 汽车主模型检具既要做到匹配整车、又要匹配单个零件，所以对它的设计与制造精度要求在所有为新车开发的检具中处于高端位置，在设计与制造工艺方面有特殊要求。汽车主模型检具的精度高要求性、加工难度高要求决定了它的高附加值性。 按照主模型设计与制造方式分为两类: 1( 分块型 构成汽车主模型的各个部件分块加工制造，然后通过焊接拼合到一起，构成完整的主模型，分块制造要考虑以下几个因素: A 既不宜分块太碎，以便充分利用一次拉延成型的极限变形程度，又要认真估计现有条件下拉延成型的实际可能性(进行适当的分块，故拉延的难易程度是考虑分块的首要因素; B 分块大小应适应目前国内能够供应的深拉延钢板的轮廓尺寸; C 适应现有设备各项参数的限制，如冲床压力、台面面积、行程、闭合高度及流水线上设备的布置等。 分块制造方式虽然给单个部件的加工提供了方便，但是设计时候不但要考虑分块合理性，更主要的是以后的焊接拼合会带来更大的精度误差，焊接拼合也会影响生产效率。 2(整体型 把各覆盖件制成为整体主模型，采用整体结构件，既便于装配。又有利于保证冲压件的整体刚度和尺寸精度。所谓整体结构，就是指涉及主模型检具的所有部件用一整块材料加工而成。加工汽车主模型整体结构件所使用的材料为铝合金、高强度钢等。比如，将所有涉及主模型检具的部件全部采用整块铝材通过铣削加工而出。 因此，为了提高整车匹配主模型检具的检测精度，整体性主模型检具是最好的选择。 整体型主模型检具的难点主要体现在:汽车主模型检具和汽车一样，拥有许多复杂的曲 第 28 页 共 31 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 面，也拥有极小的厚度，有的地方甚至只有4mm，但它是非冲压制造的高精度白车身及内饰，不能像汽车零件一样通过板材件的冲压而制造形成，通常是通过整块铝合金铣削加工而成，但是对于如此小厚度的工件进行铣削加工，又会出现很多的问题。 比如铝材的选购:一般在主模型检具中有几项大件必不可少，比如前保险杠、引擎盖、翼子板、前后门、后备箱以及后保险杠。尤其是引擎盖和后备箱做为整体加工时因为结构问题难以连接。因此只能采用超大超厚的材料，对此，对于选购铝材时也是一大难点。 当在加工一块工件大小约为1500mm—1200mm，其最簿处仅为3—5mm，工件加工后的变形量很大。虽然当中可适当的采用热处理方式来降低其变形量。但如材料选用的不适合也是徒劳无功的，而且增加材料费和加工费用，而且延长制造的周期，所以选好材料也是面临的一大问题。 而在加工大型工件时(如500mm厚时)，即便使用再好的三轴机床和切削刃具，在Z轴也就是深度方面还是很难保持刚性的，而且有很多请脚的部位需要用小的刀具进行加工，因此在加工主模型检具的大型零部件时必须采用五轴加工类的机床。 从零件的形状分析，主模型中几个大件的加工皆属于薄壁件加工，易变形且难加工，甚至无法加工，因此在加工时需要一些辅助工件(简易的工装夹具)。所以在实际加工时，会有额外设计出许多简易的工装夹具，用于辅助加工。其一般形式采用基座为压活塞，可以用作调节，上端部采用非金属材料粘贴是因为:1.非金属材料不易磨损已加工面，因为许多工件出于自身和工艺的需要反复翻身多次:2.查看零件时发现工装检具无论如何放置，在数控加工时多要和零件干涉，因此直接采用破坏的方式，也就是说在正式加工时非金属端是被切削掉的。每次加工完保留基座，端部的材料形状视具体零件情况而定。采用此类工装夹具以后起到了良好的辅助支撑效果。 在实际加工中，还经常使用定位基准球，因为有些工位处于非正常位置，而所谓的非正常位置是指工件没有处于0度、90度、180度、270度等特殊位置，而是处于任意角度，这样给加工基准的设置带来了很多困难。按照传统的的方法是无法加工主模型的零件的，原因是其大部分被挖空，而且剩下的型面基本上不允许破坏。例如，引擎盖的备料件重1500kg左右，但数控精加工结束以后零件的质量仅为130kg，只剩下不到材料的1/10的有效材料。 正式加工时采用球形基准做为参考，只要在合适的部位定位，将球头基准按上就能实现x、y、z三个方向的定位，方便简洁。除了校正的基准外，辅助的工艺基准也是不可或缺的，因为因为许多零件在加工时涉及多工位加工，如果工件放置不稳定，加工精度是无法保证的。 第 29 页 共 31 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 第五章 总结与展望 本文以汽车检具的设计为研究对象，结合本人的工作实践，主要介绍了汽车检具的定义，检具的分类、设计制造的基本技术要求以及详细分类，同时还讨论了组合件检具的设计与制造，并结合自己的研究项目，讨论了某款汽车内饰件的设计与制造。最后，以检具的设计与制造为基础，进一步简要讨论了技术要求更高，制造更加困难的汽车主模型的设计与制造，汽车主模型的制造是一项难度高，附加值高，并且出于研究前沿的一项新技术，具体的关建技术仍是当今的一大研究热点。 经过两个多月的紧张工作和学习，我的论文终于告一段落。所有的任务也都基本完成。在着短短的两个多月里和紧张的工作中，结合自己在学校学到的理论知识和工作上的实际应用的知识相结合,让我把在大学两年所学的的知识都重新回顾了一遍。从中我更学到了很多以前没有学到的知识。不仅丰富了我的理论知识，更加让我能够有许多接触到实践的机会。 在设计的过程中我们遇到了很多的困难，但是在指导老师的指导下，经过我们不懈的努力，许多困难都迎刃而解。我相信，经过这两个多月的论文写作中，我已经受了实践的磨练，并结合自己工作。在今后的工作和学习中，我会继续保持这种良好的学习风格，不断的努力，提高自己。 第 30 页 共 31 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 参考文献 1、大众汽车的检具标准 2、通用汽车的检具标准 3、公司的一些内部资料 第 30 页 共 31 页 上海交通大学本科毕业论文 汽车检具的探讨 致 谢 在这两个多月的设计中，指导老师陈巍老师给予了我精心的指导，我终于按时完成了毕业论文任务。此外，学院也给了我们大力的关怀，让我有这次机会来做好这次重要的毕业设计。为此，我特别感谢我们的课题指导老师——陈巍老师，以及给予我们大力支持的系学院领导和各位老师～ 第 31 页 共 31 页