沖壓件柔性化檢具的設計與應用(二)

沖壓件柔性化檢具的設計與應用(二)

Jul 04, 2022

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轉發(fā)自:鍛壓裝備與制造技術

作者:王肖英,黃永生,韓永志,趙烈偉

(安徽江淮汽車集團股份有限公司技術中心,安徽合肥230601)

某商用車平臺同時開發(fā)兩款車型:單排駕駛室和排半駕駛室。

單排頂蓋外板與排半頂蓋外板的造型相似,與白車身其他沖壓件搭接關系基本相同。

單排頂蓋外板與后圍外板、單排左/右側圍外板、頂蓋內板頂通風前支架頂蓋橫梁等沖壓件搭接;與單排頂蓋外板相比較,排半頂蓋外板在車身方向加長330mm

增加了與頂蓋后橫梁的搭接,方向的搭接件由單排左/右側圍外板變更為排半左/右側圍外板,如圖1所示。

2· 1沖壓件數(shù)模審查

將單排頂蓋外板與排半頂蓋外板進行對比,發(fā)現(xiàn)兩種狀態(tài)沖壓件大部分型面完全重合,如圖2所示,可以實施柔性化檢具技術。

2·2定位系統(tǒng)設計

定位系統(tǒng)設計階段主要是對定位方式、基準面形位公差和檢測要素等進行要求,輸出CATIA格式文件,從而指導檢具結構設計。

設計過程中,需要充分考慮沖壓件的定位穩(wěn)定性,搭接型面止口、孔等相關要求的可檢測性。

單排頂蓋外板與排半頂蓋外板搭接關系基本一致,且在焊接主線上上件順序及定位方式一致。

為保證檢測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和沖焊定位一致性,提高白車身精度,單排和排半頂蓋外板單件檢具的主副定位及基準應基本保持一致。

為實現(xiàn)檢具的柔性化,達成單排頂蓋外板和排半頂蓋外板共享檢具的目標,對兩種狀態(tài)頂蓋外板的GD&T文件進行了詳細設計。

主體思路是:定位方式、基準面盡量通用,不能通用的要實現(xiàn)避讓,避免干涉。

單排和排半頂蓋外板共享基準面Al至A10, A11、A12和A13為單排頂蓋外板的專用基準面,

A14、A巧和A16為排半頂蓋外板的專用基準面,基準面A與夾鉗配合使用約束頂蓋外板車身坐標z 向。

單排和排半頂蓋外板定位系統(tǒng)設計如圖3所

2·3檢具結構設計

檢具結構設計主要是進行三維檢具結構圖設計,按照定位系統(tǒng)設計階段輸出的GD&T文件,對檢具結構進行詳細設計,輸出UG或CATIA格式的文件。

圖4為頂蓋外板柔性化檢具結構示意圖,檢具本體、基準面、夾鉗、檢測活塊和檢測卡板均固定在檢具底座上。

黃色檢具本體21、22、23、24為兩種狀態(tài)頂蓋公用部位,白色檢具本體25為單排頂蓋外板專用部位,綠色檢具本體26為排半頂蓋專用部位。

為避免干涉,單排頂蓋外板專用基準面設計成可調式結構。

可調式基準由基準活塊、基準固定塊、彈簧和固定螺栓構成

通過固定螺栓固定在檢具本體上,如圖 5所示。

基準固定塊上的凹槽與基準活塊的底面相配合,基準固定塊上凹槽的深度為5mm(凹槽的深度可以根據(jù)實際情況而定,一般大于0+3)mm,其中,為沖壓件的料厚)。

使用該基準時,基準活塊與基準固定塊的配合方式如圖5a所示;

不使用該基準時,提起拉環(huán)轉動基準活塊,并壓縮彈簧,使基準活動塊的底面與基準固定塊上的凹槽相接觸配合后,基準的高度降低5mm,從而避免與沖壓件的接觸。

為使該檢具的利用率最大化,在檢具結構設計時,考慮單排和排半頂蓋焊接總成可以放置在該檢具上,并能實現(xiàn)對頂蓋外板的檢測,以便研究焊接頂蓋橫梁等沖壓件后對頂蓋外板精度的影響。

為實現(xiàn)這一目標,將與總成上沖壓件干涉的基準同樣設計成可調式結構。

可調式基準A10在檢測頂蓋外板單件和頂蓋總成時均需使用,在檢測頂蓋總成時基準 A10高度需要降低Imm使其與頂蓋橫梁型面相接觸,其中Imm為頂蓋橫梁的料厚。

3 柔性化檢具應用

評審合格的檢具結構圖指導檢具實物加工制作,最終獲得柔性化檢具實物,如圖6所示。

4結束語

通過對單排和排半頂蓋外板的對比分析和 GD&T文件設計,確定了柔性化檢具的可行性;定位基準一致和可調式基準結構的設計

實現(xiàn)了兩種頂蓋外板檢測功能的柔性使用,在保證檢測結果一致性的同時減少了檢具的開發(fā)數(shù)量,最大程度地提高。

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