汽車塑料檢具設(shè)計

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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jī)測量方才獲得?，F(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(jī)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(jī)能對檢具和測量支架進(jìn)行校驗和鑒定3.在正常的使用頻率和良好的保養(yǎng)維護(hù)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。目前一頁\總數(shù)十五頁\編于九點檢具二.

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)。

目前二頁\總數(shù)十五頁\編于九點檢具三.

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(jìn)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：①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。②定位基準(zhǔn)方案應(yīng)與幾何尺寸及公差圖紙（GD&T）一致。③支撐被測零件的檢具零件和裝置。④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①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）②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?！掀矫鎽?yīng)刻100mm間隔的坐標(biāo)線?？潭葘挾?.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?；鶞?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(jìn)入。目前三頁\總數(shù)十五頁\編于九點檢具※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(hù)。基準(zhǔn)值基準(zhǔn)孔吊耳百位線滾輪目前四頁\總數(shù)十五頁\編于九點檢具③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?！褚话阋郧氨ｋU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 軸目前五頁\總數(shù)十五頁\編于九點檢具③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?！癞a(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）

目前六頁\總數(shù)十五頁\編于九點檢具※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?！鶎τ谧笥覍ΨQ，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。目前七頁\總數(shù)十五頁\編于九點檢具※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?！鶎τ谧笥覍ΨQ，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?！駲z測面材料必須是指定的塑脂材料或鋁合金鑲塊?！窦庸ぞ纫螅盒兔婢龋骸?.15mm。齊平零面精度：±0.10mm。輪廓精度：±0.15mm。

齊平-0mm間隙-5mm目前八頁\總數(shù)十五頁\編于九點檢具⑤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(jìn)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Ф3mm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。

RPS2(Fy)RPS3(HzFy)RPS1(HxzFy)RPS5(Fx)RPS4(Fz)目前九頁\總數(shù)十五頁\編于九點檢具⑥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(jī)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(jìn)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(jìn)行檢測。檢測銷由導(dǎo)向，檢測及手柄三部分組成。⑦劃線檢測的孔

如:裝配孔,其公差要求>+/-0.5mm并<+/-1.0mm通常采用劃線目測檢查。其方法: 在型體相應(yīng)部位加工離零件下表面2mm的凸臺，凸臺表面涂紅色,按孔徑形狀刻注白色曲線和十字線。⑧對于目視檢測的孔

如:串線孔、工藝孔, 其公差要求>=+/-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。目前十頁\總數(shù)十五頁\編于九點檢具⑨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)?？ò?/p>

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。

⑾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）。

目前十一頁\總數(shù)十五頁\編于九點檢具四.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

目前十二頁\總數(shù)十五頁\編于九點檢具五.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●