冲压件柔性化检具的设计与应用(二)

冲压件柔性化检具的设计与应用(二)

Jul 04, 2022

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转发自:锻压装备与制造技术

作者:王肖英,黄永生,韩永志,赵烈伟

(安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心,安徽合肥230601)

某商用车平台同时开发两款车型:单排驾驶室和排半驾驶室。

单排顶盖外板与排半顶盖外板的造型相似,与白车身其他冲压件搭接关系基本相同。

单排顶盖外板与后围外板、单排左/右侧围外板、顶盖内板顶通风前支架顶盖横梁等冲压件搭接;与单排顶盖外板相比较,排半顶盖外板在车身方向加长330mm

增加了与顶盖后横梁的搭接,方向的搭接件由单排左/右侧围外板变更为排半左/右侧围外板,如图1所示。

2· 1冲压件数模审查

将单排顶盖外板与排半顶盖外板进行对比,发现两种状态冲压件大部分型面完全重合,如图2所示,可以实施柔性化检具技术。

2·2定位系统设计

定位系统设计阶段主要是对定位方式、基准面形位公差和检测要素等进行要求,输出CATIA格式文件,从而指导检具结构设计。

设计过程中,需要充分考虑冲压件的定位稳定性,搭接型面止口、孔等相关要求的可检测性。

单排顶盖外板与排半顶盖外板搭接关系基本一致,且在焊接主线上上件顺序及定位方式一致。

为保证检测数据的稳定性和冲焊定位一致性,提高白车身精度,单排和排半顶盖外板单件检具的主副定位及基准应基本保持一致。

为实现检具的柔性化,达成单排顶盖外板和排半顶盖外板共享检具的目标,对两种状态顶盖外板的GD&T文件进行了详细设计。

主体思路是:定位方式、基准面尽量通用,不能通用的要实现避让,避免干涉。

单排和排半顶盖外板共享基准面Al至A10, A11、A12和A13为单排顶盖外板的专用基准面,

A14、A巧和A16为排半顶盖外板的专用基准面,基准面A与夹钳配合使用约束顶盖外板车身坐标z 向。

单排和排半顶盖外板定位系统设计如图3所

2·3检具结构设计

检具结构设计主要是进行三维检具结构图设计,按照定位系统设计阶段输出的GD&T文件,对检具结构进行详细设计,输出UG或CATIA格式的文件。

图4为顶盖外板柔性化检具结构示意图,检具本体、基准面、夹钳、检测活块和检测卡板均固定在检具底座上。

黄色检具本体21、22、23、24为两种状态顶盖公用部位,白色检具本体25为单排顶盖外板专用部位,绿色检具本体26为排半顶盖专用部位。

为避免干涉,单排顶盖外板专用基准面设计成可调式结构。

可调式基准由基准活块、基准固定块、弹簧和固定螺栓构成

通过固定螺栓固定在检具本体上,如图 5所示。

基准固定块上的凹槽与基准活块的底面相配合,基准固定块上凹槽的深度为5mm(凹槽的深度可以根据实际情况而定,一般大于0+3)mm,其中,为冲压件的料厚)。

使用该基准时,基准活块与基准固定块的配合方式如图5a所示;

不使用该基准时,提起拉环转动基准活块,并压缩弹簧,使基准活动块的底面与基准固定块上的凹槽相接触配合后,基准的高度降低5mm,从而避免与冲压件的接触。

为使该检具的利用率最大化,在检具结构设计时,考虑单排和排半顶盖焊接总成可以放置在该检具上,并能实现对顶盖外板的检测,以便研究焊接顶盖横梁等冲压件后对顶盖外板精度的影响。

为实现这一目标,将与总成上冲压件干涉的基准同样设计成可调式结构。

可调式基准A10在检测顶盖外板单件和顶盖总成时均需使用,在检测顶盖总成时基准 A10高度需要降低Imm使其与顶盖横梁型面相接触,其中Imm为顶盖横梁的料厚。

3 柔性化检具应用

评审合格的检具结构图指导检具实物加工制作,最终获得柔性化检具实物,如图6所示。

4结束语

通过对单排和排半顶盖外板的对比分析和 GD&T文件设计,确定了柔性化检具的可行性;定位基准一致和可调式基准结构的设计

实现了两种顶盖外板检测功能的柔性使用,在保证检测结果一致性的同时减少了检具的开发数量,最大程度地提高。