汽車塑料檢具設(shè)計.ppt

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檢具 一 檢具 測量支架 的概述檢具 測量支架 的定義檢具是一種用來測量和評價零件尺寸質(zhì)量的專用檢驗設(shè)備 在零件生產(chǎn)現(xiàn)場 通過檢具實現(xiàn)對零件的在線檢測 為此需要將零件準(zhǔn)確地安裝于檢具上 然后通過目測 或測量表 或卡尺對零件型面 周邊進行檢查 也可以借助檢驗銷或目測對零件上不同性質(zhì)的孔及零件與零件之間的聯(lián)接位置進行目檢 從而保證PVS及SOP生產(chǎn)時實現(xiàn)零件質(zhì)量狀態(tài)的快速判斷 在此情況下 通過目檢或測量可以判斷 零件輪廓周邊大小和形狀區(qū)域以及相對位置與通過CAD CAM直接加工的檢具理論值之間的偏差 對于零件上的某些極其重要的功能性尺寸 還能利用檢具進行數(shù)值檢測 通常不能借助檢具直接獲得零件基于車身坐標(biāo)系統(tǒng)精確的坐標(biāo)值 而是將零件置于檢具上通過三坐標(biāo)測量機測量方才獲得 現(xiàn)代檢具的結(jié)構(gòu)在設(shè)計時同時考慮其可以作為測量支架使用 但是當(dāng)檢具的在線檢查功能與測量支架功能不能同時滿足時 應(yīng)首先滿足檢具的在線檢查功能 測量支架是用三坐標(biāo)測量機測量零件時的一種輔助支架 其所有的支撐面 點 和定位基準(zhǔn)面 點 均必須根據(jù)零件的CAD數(shù)據(jù)銑削加工 有些特殊零件的測量支架還應(yīng)有部分檢具的功能 檢具和測量支架能夠根據(jù)有效的產(chǎn)品圖紙和CAD數(shù)據(jù)來合理地測量零件的所有參數(shù) 借助于三坐標(biāo)測量機能對檢具和測量支架進行校驗和鑒定3 在正常的使用頻率和良好的保養(yǎng)維護情況下 應(yīng)保證檢具和測量支架在相應(yīng)的零件的生產(chǎn)周期內(nèi)的使用壽命 檢具 二 檢具 測量支架 的結(jié)構(gòu)檢具 測量支架 通常由三部分組成 1 骨架和底座部分 2 型體部分 3 功能件 功能件包括 快速夾頭 定位銷 檢測銷 移動式間隙滑塊 測量表 型面卡板等 檢具 三 檢具 測量支架 的設(shè)計概念和要求1 檢具設(shè)計的概念A(yù) 開始設(shè)計前 應(yīng)召開一個設(shè)計概念的預(yù)備會議 應(yīng)參加的主要人員為 供應(yīng)商檢具工程師 檢具設(shè)計及制造方的代表 B 設(shè)計概念應(yīng)包括詳細(xì)的檢具的草圖和書面描述 以便能依此進行檢具設(shè)計 設(shè)計概念不必詳細(xì)得如一個完成的設(shè)計 但應(yīng)包括下列信息 被檢測零件放置于檢具上的位置原則上必須和其在車身坐標(biāo)系中的位置一致 如果考慮到便于操作和節(jié)約費用等因素 特殊情況下允許將零件旋轉(zhuǎn) 90度或 180度 定位基準(zhǔn)方案應(yīng)與幾何尺寸及公差圖紙 GD T 一致 支撐被測零件的檢具零件和裝置 檢具設(shè)計方案應(yīng)明確基準(zhǔn)孔 基準(zhǔn)面 定位面的數(shù)量及位置 夾緊點 盡可能與焊接檢具夾緊點保持一致 數(shù)量 位置及夾緊方式 確定檢測方式和各種斷面 翻邊面的檢測要求 并用簡圖說明 檢具的夾緊點一般采用三個以上 位置不得與檢測位置發(fā)生干涉 檢測位置按產(chǎn)品圖要求 小型檢具可采用磁鋼2 檢具設(shè)計的要求 材料要求 檢具底板 結(jié)構(gòu)件和樣板建議采用鋁鎂合金 ALMg4 5Mn0 7 模擬塊建議采用鋁鎂合金 ALMg4 5Mn0 7 或可加工塑料 CIBABM5166 定位測量用的銷和孔套建議采用合金鋼材料 GGr15 40Cr 底板要求 檢具的大底板其上表面作為安裝和測量的基礎(chǔ)平面應(yīng)無明顯的走刀痕跡 日常使用中可承受檢具的重量不變形 長度方向和寬度方向基準(zhǔn)面的垂直度為 0 05mm 1000mm 高度方向基準(zhǔn)面 為底板下部平面 它自身的平面度必須為0 05mm 同時和底板上部平面保證平行度 0 1mm 1000mm 上平面應(yīng)刻100mm間隔的坐標(biāo)線 刻度寬度0 15mm 0 20mm 深度為0 25mm 并注明相應(yīng)座標(biāo)代號及座標(biāo)值 座標(biāo)網(wǎng)絡(luò)線位置相對于基準(zhǔn)的誤差為 0 2mm 1000mm 大底板作為基準(zhǔn)時 上平面應(yīng)設(shè)有測量基準(zhǔn) 即設(shè)有三個測量基準(zhǔn)球或者三個測量基準(zhǔn)孔或三個測量基準(zhǔn)柱或者三個方向的測量基準(zhǔn)平面 并標(biāo)明坐標(biāo)方向及坐標(biāo)原點與汽車坐標(biāo)原點的相對坐標(biāo)值 基準(zhǔn)孔的間距為200毫米的倍數(shù) 應(yīng)落在汽車坐標(biāo)系的百位線上 大型檢具的底板側(cè)面應(yīng)裝有起吊裝置 底板下應(yīng)設(shè)有鏟腳位 設(shè)計時必須考慮最大承載力和使用時鏟車的尺寸規(guī)格 即在底板下需留有高度120mm 寬度800mm的空域讓鏟車鏟腳及鏟齒能夠進入 檢具 小型檢具應(yīng)在底板上設(shè)有搬運手柄 底腳和底板為螺栓連接 通常 滾輪為前后4個 后面兩個具有自鎖功能 用作檢具的搬運 同時兼作存儲 為便于檢具用后安全存儲及保護 滾輪 檢具 產(chǎn)品布置 車身坐標(biāo)系 汽車基準(zhǔn)點系統(tǒng) 如 大眾公司的 RPS 基準(zhǔn)系統(tǒng) 通用公司GD T圖紙中的 Datums 也描述了產(chǎn)品的定位基準(zhǔn)點 兩者的目的基本一致 使汽車零件在設(shè)計 開發(fā) 裝配 總裝 測量所有部門都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)點定位系統(tǒng) 減少總成及零部件因基準(zhǔn)不協(xié)調(diào)而產(chǎn)生的偏差 以改善生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性 所以汽車零件的測量也應(yīng)緊緊按照基準(zhǔn)點系統(tǒng)建立測量坐標(biāo)系 才能真正體現(xiàn)零件在裝車狀態(tài)下與車身或其它零件的定位與匹配情況 一般以前保險杠為原始點 從后向前看汽車中心平面分開右為正 有時坐標(biāo)X寫成 L Y寫成 W Z寫成 H 原點設(shè)在前橋平面中點 長度方向為X軸 寬度方向為Y軸 高度方向為Z軸 檢具 產(chǎn)品布置 3 2 1法則 在三維空間里任何一個物體都具有六個自由度 即沿三根軸向的平動和繞三根軸的轉(zhuǎn)動 要確定一個物體在此坐標(biāo)系唯一位置就必須約束所有的自由度 同理任何一個汽車零部件在汽車坐標(biāo)系中的唯一位置須通過約其6個自由度來實現(xiàn)的 產(chǎn)品最大投影面積方向用三個固定點約束三個自由度 一個平動和二個轉(zhuǎn)動 產(chǎn)品次大投影面積方向用二個固定點約束二個自由度 一個平動和一個轉(zhuǎn)動 產(chǎn)品最小投影面積方向用一個固定點約束一個自由度 一個平動 檢具 產(chǎn)品位置原則上必須和其在車身坐標(biāo)系中的位置一致 特殊情況下允許將零件旋轉(zhuǎn) 90度或 180度 對于左右對稱 并且通過同一模具同時成型的零件 其檢具通常采用型體和骨架部分分開 共享底座的結(jié)構(gòu)形式 檢具 產(chǎn)品位置原則上必須和其在車身坐標(biāo)系中的位置一致 特殊情況下允許將零件旋轉(zhuǎn) 90度或 180度 對于左右對稱 并且通過同一模具同時成型的零件 其檢具通常采用型體和骨架部分分開 共享底座的結(jié)構(gòu)形式 檢具的型體部分 各種類型零件的周邊 翻邊和零件斷面的檢測可以通過設(shè)置檢具檢測面來實現(xiàn) 檢測面檢測包括 零件等距離5mm間隙檢測 對于小型零件可以采用3mm檢測 和周邊平整度檢測 0mm間隙 為此在型體上必須按CAD數(shù)據(jù)加工出5mm 或3mm 的間隙檢測面和周5mm 間隙邊平整度檢測面 同時在相應(yīng)檢測面下部貼上提示銘牌或標(biāo)記 檢測面材料必須是指定的塑脂材料或鋁合金鑲塊 加工精度要求 型面精度 0 15mm 齊平零面精度 0 10mm 輪廓精度 0 15mm 齊平 0mm 間隙 5mm 檢具 產(chǎn)品定位 RPS定位孔和定位銷 零件一般情況下通過2個定位孔 借助可插入式定位銷的插入而固定于檢具上定位的方式和位置根據(jù)圖紙中RPS的說明來規(guī)定 在零件夾緊和檢測開始之前 首先須將零件定位 因此定位銷用于將零件精確地定位于檢具上 定位銷由導(dǎo)向 定位及手柄三部分組成 保證銷子導(dǎo)向部分能夠在定位孔內(nèi)進出自如 定位銷的標(biāo)注在手柄凹漕內(nèi)標(biāo)注銷子牌號以及對應(yīng)的RPS點名稱 每個定位銷配置 3mm尼龍繩 并將其固定于檢具型體的適當(dāng)部位 通常采用以下兩種定位方式 定位Nr 1 A1 限制兩個方向自由度 定位Nr2 A2 限制一個方向自由度定位面和支撐面 定位面和支撐面在檢具上根據(jù)RPS點布置 它精確地反映相應(yīng)的RPS點位置 通常主RPS點的定位我們稱之為定位面 輔助RPS點的支撐稱為支撐面 支撐面根據(jù)零件的軟硬等穩(wěn)定性狀況酌情決定 必要時 有意考慮過定位 以增加零件的穩(wěn)定性 檢具 檢測孔和檢測銷對于檢驗銷檢驗的孔 為了便于檢具作為測量支架使用時 測量機測量探針能夠順暢地測量孔經(jīng) 缺口等特征 為此在型體相應(yīng)部位必須加工 或安裝 作夠大的自由面 由此探針能夠借此實現(xiàn)進給 后退等編程動作 具體方法 自由面直徑大小 孔徑直經(jīng) 7mm 深度 從零件下表面向下8mm的沉孔 沉孔底部和周邊涂黑色 檢測銷用于對待測孔的位置度進行檢測 檢測銷由導(dǎo)向 檢測及手柄三部分組成 劃線檢測的孔如 裝配孔 其公差要求 0 5mm并 1 0mm 通常采用目視檢查 其方法 在型體相應(yīng)部位加工離零件下表面8mm 6mm 的沉孔 沉孔底部和周邊涂黑色 檢具 檢測模擬塊對于零件上重要的表面 在結(jié)構(gòu)限制的情況下可以采用活動拼快來檢驗其平整度和間隙 根據(jù)零件的檢測要求 可采用固定式 可拆卸式等結(jié)構(gòu) 卡板采用擺動的形狀規(guī) 檢查零件的重要配合面的輪廓 檢測樣板刀口精度 0 15mm 產(chǎn)品夾緊為了固定零件 在定位面和支撐面區(qū)域必須配置快速夾頭或磁鐵 夾頭裝置通常直接用螺栓固定于檢具底座 鋁鑄件或鋁合金 上表面的適當(dāng)位置或通過焊接粱或鑄粱過渡連接 在夾頭裝置的排列和布置中 必須注意 1 夾頭松開并恢復(fù)到起始位置狀態(tài)下 必須有作夠的空間保證零件無干擾地安放和取走 2 有作夠的空間提供夾頭在檢具上實現(xiàn)空間無干擾曲線運動 夾頭和工件表面的接觸應(yīng)保證 夾頭對工件只起到固定作用 而非夾緊變形作用 原則上夾緊力不大于5牛頓 檢具 四 檢具和測量支架的一般制造精度 公差 單位mm 底板平行度 0 1 1000 基準(zhǔn)面平行度 垂直度 0 05 1000 基準(zhǔn)孔位置 0 05 基準(zhǔn)孔之間相對位置誤差 0 03 RPS定位孔銷位置 0 05 RPS面 支承面 0 10 曲線測量面 0 15 零件外輪廓測量面 齊平面 或線 0 1 零件形狀功能測量面 5mm間隙面 0 1 所有的造型面 非測量面 0 2 檢驗銷孔位置 0 05 劃線孔位置 0 15 劃線孔直徑 0 2 目測孔位置 0 2 柵格線位置相對基準(zhǔn)的誤差0 1 1000 形狀規(guī)或卡規(guī) 0 15 檢具 五 檢具的色標(biāo)檢具型體及底板的外觀涂色根據(jù)具體的車型決定 通常不同的車型配置不同涂色 從而有利于在使用時準(zhǔn)確區(qū)分不同類的檢具 其他具有功能性和檢測用的孔 面 缺口等的涂色標(biāo)注如下 定位面 支撐面0mm白色 RAL9010或材料的本色 劃線孔檢測面2mm 1mm 紅色 RAL3000 檢測面5mm 3mm 黃色 RAL1012 平整度檢測面0mm白色 RAL9010或材料的本色 塞規(guī)套管端面8mm 6mm 黑色 目視孔檢測面8mm 6mm 黑色 檢具 五 檢具的色標(biāo) 定位面 支撐面0mm白色 RAL9010或材料的本色 劃線孔檢測面2mm 1mm 紅色 RAL3000 檢測面5mm 3mm 黃色 RAL1012 平整度檢測面0mm白色 RAL9010或材料的本色 塞規(guī)套管端面8mm 6mm 黑色 目視孔檢測面8mm 6mm 黑色 檢具 六 操作說明