文/李歡迎·河北省汽車工程技術研究中心
通過對沖壓件檢具常規結構的分析,從技術角度總結了一般常規檢具結構的缺點,并針對這些缺點研究出一種新型多功能檢具結構,重點從其原理、結構、應用范圍、節省開發周期、降低檢具開發成本及節約現場存放空間等幾個方面進行詳細介紹。
汽車主機廠為保證生產出高質量的產品,優質沖壓件檢具是前提條件之一。沖壓件檢具是測量批量制件合格與否的關鍵工裝,隨著主機廠車型向著多元化發展,沖壓件檢具所占空間也越來越大,因此將零件及工裝標準化、通用化、模塊化是產品研發的努力方向之一。通用化設計不僅降低產品開發費用,縮短項目開發周期,還節約現場工裝存放空間及減少工裝維護保養的工作量。如何降低汽車沖壓件檢具的制造成本、縮短制造周期、降低占用空間、提升利用效率等,使企業更具有產品品質的競爭優勢,是我們一直在研究探索的話題。
常規頂蓋檢具為單獨開發的檢具,結構如圖1 所示,僅僅用于頂蓋外板及天窗頂蓋外板的精度測量。

圖1 頂蓋檢具結構圖
天窗加強板檢具也是單獨開發的,結構如圖2 所示,一般不同種類的制件都會單獨開發檢具來進行制件精度測量。

圖2 天窗加強板檢具結構圖
現有技術存在幾項缺點:⑴單獨開發費用高;⑵單獨開發周期長;⑶單獨開發檢具占用空間大;⑷現場維護保養耗時耗力。
針對現有技術及存在的缺點,研究出一種新型多功能沖壓件檢具,其具備以下特點:⑴實現了異類制件公用檢具的創新理念;⑵一定程度上降低了檢具開發費用,縮短了檢具開發周期;⑶很大程度上節省了檢具占用的空間;⑷降低了現場人員維護保養檢具的工作量。
⑴新型多功能沖壓件檢具軸測圖見圖3。

圖3 新型多功能沖壓件檢具軸測圖
⑵新型多功能沖壓件檢具俯視圖見圖4,A、B為頂蓋外板與天窗頂蓋外板定位銷孔,C、D、E 為天窗加強板定位銷孔。A、B、11 ~39 為天窗版頂蓋外板RPS 位置,A、B、11 ~31、40 ~42 為頂蓋外板用RPS 位置,C、D、E、22 ~25、28 ~31 為天窗加強板用RPS 位置。

圖4 新型多功能沖壓件檢具俯視圖
⑶頂蓋外板檢測簡圖見圖5,檢測時候的RPS 固定順序為:RPS1 →RPS2 →RPS3 →RPS4 →RPS18 →RPS20 →RPS19 →RPS21 →RPS22 →RPS23 →RPS5 →RPS6→RPS7→RPS8→RPS9→RPS10→RPS11→RPS12→RPS17 →RPS16 →RPS15 →RPS14 →RPS13,其中RPS24、RPS25、RPS26 僅為支撐不夾緊。

圖5 頂蓋外板檢測簡圖
⑷天窗頂蓋外板檢測簡圖見圖6,檢測時候的RPS固定順序為:RPS1 →RPS2 →RPS3 →RPS4 →RPS18→RPS20 →RPS19 →RPS21 →RPS22 →RPS23 →RPS5→RPS6 →RPS7 →RPS8 →RPS9 →RPS10 →RPS11 →RPS12 →RPS17 →RPS16 →RPS15 →RPS14 →RPS13→RPS24 →RPS25 →RPS26 →RPS27 →RPS28 →RPS29→RPS30 →RPS31。
⑸天窗加強板檢測簡圖見圖7,檢測時候的RPS固定順序為:RPS1 →RPS2 →RPS3 →RPS4 →RPS5 →RPS6 →RPS7 →RPS8 →RPS9 →RPS10 →RPS11。
⑹圖8 為切換機構01,此僅為檢查全景天窗頂蓋外板天窗的面差及間隙用的樣塊組件。當檢測頂蓋外板制件的時候,需要將緊固螺釘66 打開,將樣塊63 及樣塊安裝支架62 打開至與限位螺釘65 相接觸為止,避免頂蓋外板型面與樣塊相干涉。

圖8 切換機構01
⑺圖9 為切換機構02,此僅為檢查全景天窗頂蓋外板天窗內部RPS 的夾緊器組件,當檢測頂蓋外板時候需要將錐形插銷72 拆除,松開緊固螺釘76,將快卡支座71 逆時針繞著旋轉軸75 進行旋轉,直到與止位銷74 接觸后停止。

圖9 切換機構02
⑻圖10 為切換機構03,此為三種制件共同使用,只是需要進行基準切換來實現不同制件的檢測功能。由于頂蓋外板與4 根頂蓋加強梁合裝,全景天窗頂蓋外板與天窗加強板合裝,故在整車的空間位置上,頂蓋外板、全景天窗頂蓋外板、天窗加強板是不同的。假設基準轉換塊中間為0 位的話,比0 位置高出1.2mm 的基準為天窗加強板基準,比0 位置高出1.0mm 的基準為頂蓋外板檢測基準。基準轉換塊正視圖見圖11。

圖10 切換機構03

圖11 基準轉換塊正視圖
通過切換檢測塊的有無來避免不同制件間的干涉情況發生;通過選用不同的RPS 及夾緊順序,有效地保證制件檢測的真實性及規律性;通過調整基準轉換塊位置來避免檢測不同制件時候干涉情況的發生;通過切換基準塊高度來保證不同制件基準的有效性;通過調整基準塊的位置來實現不同制件的有效基準,從而保證制件檢測精度的真實性。經過上述的調整,實現了頂蓋外板及全景天窗頂蓋外板的手檢及三坐標檢測,實現了天窗加強板功能孔手檢,修邊及翻整面的面差及其余孔的三坐標配合檢測。
此款新型多功能沖壓件檢具,實現了異類件共用檢具進行制件精度檢測的功能;檢具布局緊湊、結構精簡,在節約項目開發成本的同時,不僅減少現場檢具存放空間,還減少了現場人員對檢具的維護保養工作,為后期類似多功能沖壓件檢具短周期項目提供了可借鑒的成功案例。