探究冲压件柔性化检具的设计与应用

陶鹏

冲压件柔性化检具主要用于汽车冲压件质量控制，对于汽车整体质量尤为重要，已经被广泛用于汽车生产制造领域。本文重点对冲压件柔性化检具的设计及应用进行探讨，对检具相关内容进行分析，提出冲压件柔性化检具的设计方法，并阐述冲压件柔性化检具的应用，希望为相关人员提供参考借鉴，更好地发挥出冲压件柔性化检具的作用，从而促进汽车制造行业的良好发展。

Abstract： Flexible checking tool for stamping parts is mainly used for quality control of automobile stamping parts， especially for the overall quality of automobiles， has been widely used in the field of automobile production. This paper mainly discusses the design and Application of the flexible checking fixture for stamping parts， analyzes the related content of the checking fixture， puts forward the design method of the flexible checking fixture for stamping parts， and expounds the application of the flexible checking fixture for stamping parts， hoping to provide reference for the relevant personnel， better play the role of the flexible checking fixture for stamping parts， thus promoting the good development of automobile manufacturing industry.

近年来，我国汽车制造业发展尤为迅猛，各汽车制造厂家为提升自身市场竞争力，均积极探究汽车外观及内在质量的提升策略。而冲压件质量会对汽车外观及内在质量产生直接的影响，所以，做好冲压件质量控制工作意义重大。为保证冲压件具备较好的质量，需要应用先进的检具做好冲压件质量检测工作，因此，本文对冲压件柔性化检具的设计与应用进行分析，具体如下。

对于检具而言，实际上是按照相应的检测方法与评判标准，进行产品尺寸、质量及各项标准专业化检测所用到的夹具。通常情况下，零件生产区域会用到各种类型的检具，进行零件的标定与检测，在科学、合理的检测下，使零件加工精确度有所提升，保证零件加工质量，并且还能使零件更具稳定性，获得更高的耐磨损性能，从而提升零件的可靠性，这也是汽车生产领域的必然要求。检具设计以及规划环节，需要对以下步骤及特点进行掌握：一是需要把握整体的设计思路，做好全局把握，不能随意开展设计工作;二是需要对零件图纸进行全面、细致的分析，精准把控零件的定位基准及方式;三是了解各零件的技术要求，在此基础上更好地开展评判工作;四是需要对零件制作环节可能发生的变形量进行考虑，科学预留余量。

实际上，检具的检测原理尤为简单，主要是在高精度检具的应用下，通过标准化手段，测量产品的尺寸与质量。实际测量环节，在有效的测试手段及检具高精度下，获得更高的测试精度，以此规范与提升生产厂商的产品质量。整個检测环节主要是相关人员开展各项工作，其中需要对测量人这一影响因素加大关注，从整体上提升检具使用人员的综合水平，不仅要提高人员的职业素养，还应提升人员的人品素质，尤其是要有严谨、认真的工作态度，因为检具检测行业具备一定的特殊性，因此，还应通过良好的监管方式，提升品质控制效果。

为进一步提升冲压件检测效果，需要做好冲压件柔性化检具的设计工作，具体设计过程中，需要做好检具体设计、定位系统设计、底板总成设计、断面样板设计建模、工件定位及夹紧工作，从而提升冲压件柔性化检具的设计质量。

实际设计过程中，应结合零件图纸对工件进行分析，初步拟定出检具的设计策略，包括定位面、检测截面、凹凸情况以及基准面等，同时进行二维示意图的绘制。检具设计环节，件具体的设计建模尤为重要，其能够对检具工件质量的检测精确性产生直接的影响。因为车身覆盖件主要是自由曲面，可以通过实物反求的方式进行建模。简单而言，就是根据工件或实物原型，通过激光扫描仪采集相应数据，在数据处理以及三维重构等方式下，构造具有具体形状结构的原型模型的方法。为实现间距对工件自由曲面的检测，通常会使检具体表面与工件内表面存在2～3mm的间隙，根据设计的型面数模，能够保证数控加工机床具备较高的精度，实际检测环节，可以在专用量具往复移动下，获得工件曲面偏差。在进行检具设计时：第一，检具体表面需要沿着工件外轮廓切向，向外延伸大约20mm;第二，根据工件外轮廓法向方向，进行向下延伸，大约为20mm。在CAD软件应用下，将工件表面向内偏移（OFFSET）大约2～3mm，随后，沿着轮廓切向或法向，将该曲面延伸20mm，获得检具体的检测便面，最终向基准面进行一定距离的拉伸，获得检具体模型。

对于定位系统设计工作，需要明确检测要素、定位方式、形位公差以及基准面等，输出CATLA格式文件，对检具结构设计进行指导。实际设计环节，应对冲压件定位稳定性，以及相关要求的可检测性进行充分的考虑。排半与单排顶盖外板在搭接关系上保持一致，同时，焊接主线上件顺序与定位方式应保持一致。为使检测数据更为稳定，冲焊定位保持一致，车身精度更高，排半与单排顶盖外板单件检具的基准与主副定位，需要保持较好的一致性。根据实际情况，为满足检具的柔性化需求，保证排半及单排顶盖板可以共用检具，详细设计两种状态顶盖外板的GD&T文件。具体需要尽可能地通用基准面以及定位方式，当存在不可通用的位置，需要达到良好避让的情况，以免出现相互干涉的问题。在专用基准面方面，排半顶盖外板可以选择A14、15及16，单排顶盖板可以选择A11、12及13，在共用基准面上，两者可以选择A1～A10作为共用基准面。

针对于检具体上表面，需要沿着基准面方向，进行相应距离的拉伸，保证其最低点超过15cm厚，从而使检具体具备足够的强度，并且，还应尽可能确保检具体的底面处于车身坐标系整数位置上。通常而言，检具体的底板总成主要包括万向轮、定位块、钢槽与基板，固定好基板后，结合实际情况，进行其他部件型号的选用。

通常可以在断面样板应用下，检测工件关键形面，在断面样板方面，主要有两种样式，一种为插入式，另一种为旋转式，当其跨度在30cm以上时，为使垂直方向获得较好的检测精度，可以设计成插入式的断面样板。在检具体表面的检测过程中，主要是进行工件内表面的检测，断面样板主要是在横跨于工件的外表面上，进行关键截面外表面的检测，通常而言，工件表面需要与工件外表面存在2～3mm的距离，在建模方法上，基本上与检具表面的建模方式相同。断面样板板体材料可以选择铝或者钢等金属材料，在工作表面上，材料可以选择树脂或铝等材料。在断面样板形面复杂的情况下，可能会发生干涉情况，实际设计时，可以进行分段设计，即设置成相互独立的旋转式断面样板形式，以更好地开展检测工作。

若想保证测量的准确性，需要保证工件定位的科学性及合理性，检具上，车身覆盖件的定位方式，具体需要通过夹头夹紧定位与定位孔共同实现。在检具的广泛应用下，夹头等配件上，存在较多类型的产品，并且还有多样化的托架或支架。较多车身覆盖件，均会存在主定位孔以及副定位孔。检具设计过程中，应做好检具体定位孔打孔工作，同时，确定出定位孔的车身坐标。并且，需要在工件刚性良好、合理的位置处，进行活动夹头与定位垫片的布置，从而尽可能减少夹紧点数量，以免影响到其他部件，为便于工人操作，应确定出定位垫片上表面中心在车身的具体位置。

在检具的设计方面，需要将制造工艺性作为重点考虑的内容，实际制造环节，应对设计要求加以满足，两项工作存在紧密的联系。例如，环氧树脂混合物，可选择环氧树脂610K （E44），将邻苯二甲酸二丁酯作为主要的增韧剂，从而获得较好的流动性及冲击韧性，将593（T-31）作为固化剂，酒精以及丙酮作为主要的稀释剂，铝粉、滑石粉、上光蜡作为主要填料，从而提升润滑性以及加工性能，同时还可有效降低成本。根据一定比例，将以上物质进行混合，随后进行加热，熔化后浇在坯盒中。实际浇筑中，需要保证混合比例的合理性，并且科学控制加热温度、每层浇注厚度及冷却方法。在综合调控下，获得良好的机械性能，减少气泡及变形问题的出现。对于环氧树脂混合物而言，其自身具备较好的修补性能，现阶段，块状树脂应用较为广泛，会有效弥补调兑树脂存在的不足，并且能够有效提升检具性能，不过在价格上相对较高。

在数铣工艺方面，需要编好程序，根据相关指令进行加工。开展实际数铣工作时，相关操作人员应准确记录零点坐标，规范铣刀使用，并且应正确使用相关程序。在孔的加工方面，通常选择坐标镗及数铣的方式，通过工艺孔进行斜孔加工，利用相应的三维造型软件模拟方式，确定实际的工艺孔，保证加工的准确性。总而言之，在检具加工方面，需要使基准具备较好的准确性，随后再进行其他部分的加工。

对于检具后置外观处理方面，检具后续外观处理，具体表示的是划线及喷漆。喷漆工作要求较高，为使检具的精度更高，需要将漆膜的厚度保持在4～5um，同时，保证漆膜的均匀性，不可出现起层问题，防止划线过程中漆面被划针损伤，以及在长时间的使用下出现掉漆情况。为满足以上要求，需要选择质量好的油漆，并且还需要应用到较高的喷漆技术。在实际工作中，划线会对外观质量产生较大影响，此项工作可用数铣机床完成，不过需要达到较好的刻线清晰效果，深度大约为0.2mm，完成划线后，可进行刻线的涂料添色，最终获得检具。

在檢具的操作上，第一，需要根据产品的相应制图程序，进行检验工艺的绘制，确定出实际的检查程序。第二，产品放入主检形体前，需要将其中的毛刺清除干净，放入后，需要对定位孔芯准确度进行详细检查。第三，在主检形体定位孔芯中放入产品后，需要在主检形体上，按照顺序将压紧器固定其中，将产品压紧。第四，选择专用塞规，插入产品上各孔及进入主检形体对应位置的孔套中，对各孔及孔芯的合理性进行检查。第五，选择专用的塞规，对主检形体垂直情况进行检查，通过主检形体配用镶块，对产品水平情况进行检查。第六，选择专用的检板，对产品压形及深度进行检查，通过塞尺对间隙进行检查，从而更好地保证产品质量。

综上所述，在我国汽车产业不断发展的背景下，对其冲压件检测工作提出了更高的要求，但就当前实际而言，在冲压件检测过程中还存在一定的不足，不利于冲压件产品质量的良好提升。因此，进行冲压件柔性化检具设计过程中，需要结合实际需要做好冲压件柔性化检具的设计工作，并重点关注检具的制造与应用，从而更好地提升冲压件检测工作质量。

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