检具标准.docx
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检具标准
1.目的
通过制订《检具(测量支架)技术要求》,使检具(测量支架)在规划、设计与制造、验收与使用时,能够遵循统一的技术标准和评价指标。
2.适用范围
本技术要求适用于车身检具及对零件型面尺寸或装配尺寸与车身坐标系统有关联的内外饰件的检具。
3.责任
***负责本技术要求的编制、维护、升级及分发等工作。
***零件供应商负责本技术要求在检具(测量支架)规划、设计、制造、验收和使用过程中的贯彻和执行。
***负责本技术要求在检具(测量支架)验收和使用过程中的贯彻和执行。
正文
检具是车身装配件单件或总成件(如:
冲压件和焊接总成件)等在线快速检测检验夹具的简称,与其它文件中提到的样架具有相同意义。
检具是一种按特定要求专门设计、制造的检测工具。
检具的形面必须根据零件的CAD数据铣削加工,能体现零件的外形参数,对零件进行定性检测。
对于零件上的某些极重要的功能性尺寸,还能利用检具进行数值检测。
检具还应具有测量支架的功能,但是当检具在线检测功能与测量支架功能不能同时满足时,应首先满足检具的在线检测功能。
检具主要按需要检测下列特性:
1.1关键产品特性;
1.2特性线;
1.3功能孔;
1.4装焊过程容易发生较大变形的区域;
1.5检测车身内外饰整体尺寸及装配效果。
在产品开发过程在检具上检查零件的匹配效果,校正原设计缺陷和不足,进行设计数模更改的依据;这是目前较先进的设计和质量控制理念,可以大大缩短产品开发周期,保证产品质量,向零件的零公差靠近。
2检具的类型:
依据被检测件的需求不同,检具分为:
零部件检具、总成检具、组装检具、白车身综合检具、内/外装综合检具。
零部件检具:
为了开发白车身、整车相关的部件,保证冲压成型部件或注塑件的品质而使用(冲压单件、车窗玻璃、装饰条);
总成检具:
用于检查和测量零部件在焊装或组装后的尺寸及外形,以方便了解和调整问题。
通过定期检查,保证组装零件的质量(地板总成、保险杠总成、前组合灯总成、前门总成检具)。
组装检具:
用于检验白车身的开口部位尺寸及外形;制造一个与装配件的图纸一致的检具,在白车身上装配找出车体问题并修正(前风挡装配检具、车灯装配检具)。
白车身综合检具:
白车身开发时对于冲压件和车身组装件在焊装状态下的尺寸和外形相互比较分析,以便白车身的品质教育(B.I.W.C/F、螺钉车检具)。
内/外装综合检具:
不考虑白车身质量状况,单独制造一个与整车或部分相同形状的检具,保证产品外形质量、尺寸,缩短开发周期(CUBING、MASTERBOCK、T.A.C)。
3.检具的制作工艺流程;
3.1设计(详见后续)
3.2下料:
最终图纸会签后,检查产品尺寸,然后根据工艺下料;
3.3材料焊接骨架:
在固定材料的简易夹具上进行简单的点焊固定后,进行连接焊接。
底座类连接焊接部分要百分之七十以上,支架类要达到百分之六十以上;
3.4机加工:
进行铣床加工的零件是否焊接或焊接程度依设计检测要求进行;销类进行车加工;
3.5数控加工:
对于精密测量部件的外形加工使用CAM程序按照工艺参数自动进行加工;
3.6检具组装:
所有加工完成后,按照装配图进行精确的定位组装,组装时进行抛光打磨,保证表面光洁无毛刺;
3.7精度检测:
组装好的检具进行三坐标测量,记录真实检测数据与精度检查表进行比较,通过调整改进机械加工的不适合零件以及细微调整后,再次进行质量检查;
3.8工件试作:
使用检具检查零件的三维精度是否满足要求,能发现性能故障,改进造作缺陷,捕捉细小问题,提高产品质量。
4检具的设计、制造技术要求
检具的设计、制造和验收应以产品图纸和主模型(或CAD数据)为基准。
当零件无主模型(或CAD数据)时,应以产品图纸和经需方认可的样件作为依据。
在正常使用频率和良好的保养维护情况下,应保证检具与其对应的压延模具和焊接夹具有相同的使用寿命
4.1焊接总成件检具的基本式样、类型及结构组成
4.1.1基本样式(见图1):
吊耳
检测销
检测块
支撑
基准面
图1焊接总成件检具检具基本式样
4.1.3检具C/F的功能:
主要用来检验零件单件或装配后总成的的尺寸精度,包括
4.1.3.1定位孔、定位面;
4.1.3.2焊接搭接面、涂胶面及各配合面;
4.1.3.3内外板结合或扭转断面;
4.1.3.4装配孔的孔位及孔径;
4.1.3.5零件轮廓线及整体零件形状。
4.1.4检具的结构组成:
检具主要结构主要由钢材所构成,亦有部分使用铝材或树脂。
基本上其结构与夹具相似,只是使用功能不同,其基本结构可分为两大部分:
4.1.4.1底座:
提供UG的基本面,通常由钢板及型钢焊接形成基准底座和基准面,再机械加工其表面,达到一定的水平度、垂直度及粗糙度,主要在于要求结构的安定性及加工平面度,通常焊接完成后须经应力消除处理。
4.1.4.2支架:
分定位用支架及检验用支架
4.1.4.2.1.定位用支架:
用于钣件的定位,通常由钢材加工,焊接而成,包括定位面、定位销、夹持器等。
此为钣金检验的基准,通常制造公差要求较严,且须与夹具定位点一致。
4.1.4.2.2.检验用支架:
用来检验钣件的形状、孔位、孔径等精度,包括检查样板及检测销等。
支架本体仍由钢材构成,样板则可以钢板、铝板、铝板依图面尺寸加工制成或利用树脂以数控加工制成。
4.2检具设计规范:
4.2.1检具设计的基本要求
4.2.1.1检具定位基准与模具、焊接夹具定位基准统一;(参照各车型MCP、MCS系统)
4.2.1.2检具夹紧点尽量与焊接夹具夹紧点统一;(参照各车型MCP、MCS系统)
4.2.1.3检具要求定位准确、活动自如、操作安全方便,其检测项目应包括焊接定位面、焊接面、装配孔、表面件配合型面及轮廓等;
4.2.1.4每个检具零件在其任何活动位置上都不会超出检具的基座,检具设计须保证零件取放方便安全,防止划伤检具;
4.2.1.5在最终的设计稿中应该包括使用该种检具的操作指导和操作顺序,在适当的情况下应考虑使用英语的操作指导;
4.2.2检具设计确认流程
4.2.2.1设计构想
4.2.2.1.1.钣件定位的位置及方式:
配合夹具的定位位置及检试指示(定位销、定位面及夹持器)。
4.2.2.1.2.检验部位:
依检查规定加以适当配置设计。
4.2.2.1.3.决定检验的方式:
●孔的检验:
孔的检验可利用下列方式
目视:
使用钻孔或穿孔或画线,孔径与板件同,公差±0.1mm,位置度小于±0.15mm;
检测销:
1)插销:
插入孔内检查,如无法插入则表示孔位偏差,此种插销需考虑孔位的公差(用于不易目视检查处)。
2)画线销:
于孔外围画线比较,画线销径通常为孔径加2mm。
●断面、搭接面、装配面及剪边等的检验:
采用样板检查,样板面与检查面保持3mm或5mm的标准间隙。
依其形式有
(1)固定式
(2)回转式两种。
依其制作方式可分:
(1)机械及手加工
(2)数控加工。
机械及手加工,直接以钢板(或铝板)依图面尺寸修出样板,其断面宽度原则上为1mm。
数控加工的样板采用铝板(或树脂)材料,通常以支架的底部及边缘为基准。
利用数控加工,组立时与数控加工采用同一基准。
4.2.2.2方案会签。
检查治具仕样决定时考虑事项:
A.成品要求精度的部位及精度确认方法。
B.精度要求的重要度及确认方法。
C.成品在冲压加工以及焊接时产生变形量考虑。
D.使用上的考虑(方便、轻量化)。
E.整体结构坚实不变形。
工艺方案应包含详细的检具草图和书面描述,以便能进行检具设计。
必须做好详细的记录(见附录B)。
工艺方案不必详细到如一个完整的设计,但应包括以下信息:
●被测零件与检具基座的位置关系(凸检或凹检方式);
●定位方案(包含定位孔、定位面的选择);
●各装配孔的检测方式(包含采用圆柱销检、划线销检、1mm目视孔或3mm目视孔等);
●各焊接面或其它功能面的检测方式(包含采用3mm或5mm间隙面,还是采用0mm检测面等);
●各轮廓线的检测方式(包含采用0mm检测面,还是采用3mm或5mm间隙面等);
●特殊部位的检测方式(包含是否采用分割体即活动样块、断面样板等);
●夹紧装置及夹紧位置的选择;
●所使用的材料。
4.2.2.3正式图纸会签。
正式图纸会签是对检具正式设计的确认,它包括工艺方案的所有内容,并更为详细。
正式图纸是一个完整的设计,所有提供会签的图纸图面必须正规,应能完整、清晰地表示出零件的检测方案,且经过校对、审核、批准程序,且能将尺寸精确地标注出来。
必须包含以下信息:
●检具图必须为3D图或三视图绘出(并且必须标注车身坐标线),检具图纸必须包括组合图(或装配图)、零件图(如基准销、导向套、断面活块、样板等等)、零部件明细表;
●应有各部位的详细检测方式,并有剖面图,所有剖面图应标明与检具设计图引出号相对应的剖面号及页号。
(如剖面C-C或100.0;第一页)
●检具设计图应包括在检具上的检测零件轮廓图(双点划线),线条要足够粗以便于图纸的复印清楚。
●检具原材料和标准件清单应有详细的原材料尺寸、型号及生产厂家及处理方法。
4.2.2.4制作要求
●焊接时应保证熔接焊脚5mm以上;
●机能相同,且均能满足使用要求时,选择制作时间较少者;
●结构要能满足强度的要求;
●支架以匀称为佳;
●密封部位(销孔)要留排气孔;
●要求组立精度必须预留铣床加工余量;
●关于角度或复杂形状的端部,应可调整;
●一支架上有两个以上的小支架,应使其能单独调整;
●形状单纯的支架,精度可由画线及机械加工做出,无须保留调整量;
●避免无意义的铣销加工工作;
●固定螺丝不可太靠近焊道(间距大于0mm);
●断差部分不可攻丝;
●使用回转机构,应特别注意是否会造成干涉;
●非必要时,避免尺寸为非整数(可以10mm或5mm为单位)。
4.2.3基准
4.2.3.1基准线(特别指定时采用)
在检具的四周分别设定平面,在基准面刻画基准线,零件检测时作为检测的基准,在高度方面以检具的底面作为基准面。
(见图2)
图2基准位置示意图
4.2.3.2基准面(不得上涂料,采用淡黄色透明防锈油漆):
原则上采用基准面。
以基准块底面作为高度基准,机械加工其表面,其基准底座可采用槽钢、20mm厚的钢板结构或型材焊接结构,而以另外坐标方向之面作为平面方向测定之基准,以网格线标识。
在基准面的检具标牌上标注出基准的坐标值。
(见图3、图4)
基准面base面(坐标值为Z200)
基准底座
零件
图3基准位置示意图
图4基准面俯视图
4.2.3.3辅助线(百格线):
在检具本体型面上按车身坐标值以100mm间隔(PITCH)将坐标线画出并标示坐标值及方向字母(此坐标线为辅助检查,不作为精度测量的基准),见图5。
图5辅助线基准示意图(单位mm)
4.2.3.4基准销:
用于确定测量的基准,在定盘表面钻出4个φ10mm的通孔,再将φ10mm的研磨销插入此孔,使研磨销凸出定盘表面10mm左右,见图6。
图6基准销示意图
4.2.3.5基准槽:
用于确定测量的基准。
在BASE表面铣出2道相互垂直的5mm深、12mm宽凹沟(平行于坐标轴方向,具体坐标数值由设计决定),见图7。
基准槽
基准槽
基准槽的断面
图7基准槽示意图
4.2.4检具制作方向:
原则上按零件的特性制作,尽量使用凸检,见图8、图9。
图8凸检形式图9凹检形式
制作时考虑要点:
a)零件检测时易于确认精度的方向;
b)考虑成品冲压后的变形,易于取件,不发生干涉方向;
c)尽量采用装车位置,可结合更能适应被测零件、量具使用等相对装车位置偏离,必须以90为增量进行偏离;
d)各配合零件的检具制作方向尽量一致,以便于问题分析。
4.2.5定位方式:
通常采用定位孔定位、面定位、轮廓定位或以上方式的组合。
优先等级依次为孔定位、孔+面定位、孔+轮廓定位、面定位、面+轮廓、轮廓定位。
4.2.5.1定位孔定位:
即采用两孔定位、孔+面定位或孔+轮廓定位,主定位(H)为锥形定位销(此情况适用主定位孔下面有S面或板件的料厚大于等于1.2mm时,反之用柱形定位销),副定位(h)为菱形定位销。
单独采用定位销做钣件定位时至少使用2支定位销定位,定位销方式选择依照下图所示。
若使用1支定位销时必须同时采用它种辅助定位方式,如挡块等。
当定位孔用植入式定位时,定位销直径为定位孔直径为D-0.02mm.当定位孔为锥形定位销定位时,定位销锥应保证在理想状态下定位销中部直径与定位孔直径相同。
4.2.5.1.1.定位孔销置入方式:
冲压件检具多采用插入式置入方式,见图10。
图10置入方式
4.2.5.1.2.定位销定位关系,见图11。
图11定位关系
4.2.5.1.3.定位销定位状态。
定位销销套必须距离检具表面下沉3mm,见图12。
图12定位状态(单位mm)
4.2.5.1.4.定位销置入角度方式,见图13。
图13角度方式
4.2.5.1.5.圆锥定位销规格:
材料45#钢,导向及定位部分的表面粗糙度为Ra≤0.65,见图14。
图14圆锥定位销图(单位mm)
表1锥定位销尺寸表(单位mm)
B
H
P(指定0.01mm为单位)
S
20
50
27.01~45.00
12
20
32
20.01~27.00
10
20
26
12.01~20.00
10
20
16
7.01~12.00
6
20
13
≤7.00
4
4.2.5.1.6.菱形定位锥销规格:
材料45#钢,导向及定位部分的表面粗糙度为Ra≤0.65,见图15。
图15菱形定位销图(单位mm)
表2菱形定位销尺寸表(单位mm)
B
E
H
P指定0.01mm单位
S
20
12
50
27.01~45.00
12
20
10
32
20.01~27.00
10
20
10
26
12.01~20.00
10
20
6
16
7.01~12.00
6
20
4
13
≤7.00
4
4.2.5.2面定位:
通常也叫零贴面定位,主要作用是零件承受面及定位,零贴面的设置在数量上能达到零件稳定、平衡的状态下以少量为原则,零贴面可以较夹具定位面(或夹紧点)少,但部位必须与夹具夹紧点一致,见图16。
图16面定位
4.2.5.2.1.定位面的选择原则:
a)形状平坦部分;
b)形状稳定性好,不易变形部分;
c)无回弹、起皱、扭曲等不良部分;
d)同一方向上的定位面应设定于同一侧;
e)定位面与检测面要分开,即定位面尽量不选择在焊接搭接面、零件装配面等检测面上。
4.2.5.2.2.零贴面的规格,见图17、表3。
图17零贴面图(单位mm)
表3零贴面尺寸表(单位mm)
名称
名义尺寸(D)
图示
正方形
□10
□15
□20
□25
圆
Ф15
Ф20
Ф25
4.2.6检测孔:
冲压件上孔一般有以下形式:
圆孔、腰形孔、正方孔、长方孔和异形孔(非圆孔、腰形孔、正方孔、长方孔或所处位置非平面)。
孔位的检测方式有以下四种:
圆柱销检、划线销检、1mm画线或3mm画线等。
4.2.6.1孔位检测方式的确定原则:
一般来说,孔位的检测方式取决于孔的位置公差。
如孔位公差在及以内的一般采用圆柱销、划线销检测,孔位公差是±0.5以上采用画线检测。
在不明确公差的情况下,可采取以下原则确定孔位检测方式。
4.2.6.1.1.含凸焊螺母的重要孔及组合孔孔位检测方式一般采用圆柱销检,一般选择圆柱销检,则说明该孔为必检项目且必须合格的项目;如:
雨刮电机安装孔、仪表台安装孔、助力泵安装孔等等,见图18。
图18圆柱销检测方式图
4.2.6.1.2.含凸焊螺母的一般孔及非组合孔孔位检测方式一般采用划线销检,有组合关系的过孔(不含凸焊螺母)也一般采用划线销检;如:
门内板的铰链过孔等等,见图19。
图19划线销检测方式图
4.2.6.1.3.其它孔孔位采用画线方式检测。
对于直径或边长<20的圆孔、腰形孔、正方孔、长方孔等一般采用1mm目视孔检测方式。
而对于直径或边长≥20的圆孔、腰形孔、正方孔、长方孔及异形孔等一般采用3mm目视孔检测方式(即直接在检具本体上划线),见图20~图23。
图20目视孔示意图1图21目视孔示意图2
图22目视孔示意图3图23目视孔示意图4
4.2.6.2检测孔销(包括圆柱销和划线销)置入角度方式,见图24。
图24置入角度方式
4.2.6.3圆柱销规格尺寸
4.2.6.3.1.正插圆柱销:
即采用从零件一侧(上表面)插入检测孔位,见图25;尺寸见图26、表4。
图25正插圆柱销示意图
图26正插圆柱销图(单位mm)
表4正插圆柱销尺寸表(单位mm)
零件孔径
H
P指定0.01mm单位
S
27.01~45.00
50
零件孔径最小值减去位置度
12
20.01~27.00
32
10
12.01~20.00
26
10
7.01~12.00
16
6
≤7.00
13
4
4.2.6.3.2.反插圆柱销:
即采用从检具本体一侧(上表面)插入检测零件孔位,见图27,尺寸见图28、表5。
图27反插圆柱销示意图
图28反插圆柱销图(单位mm)
表5反插圆柱销尺寸表(单位mm)
零件孔径
H
S指定0.01mm单位
P
27.01~45.00
50
零件孔最小孔径减去位置度
48
20.01~27.00
32
30
12.01~20.00
26
24
7.01~12.00
16
14
≤7.00
13
10
4.2.6.4划线销规格尺寸
4.2.6.4.1.正插划线销:
即采用从零件一侧插入检测孔位,见图29,尺寸见图30、表6。
图29正插画线销示意图
图30正插画线销图(单位mm)
表6正插画线销尺寸表(单位mm)
零件孔径
D指定0.01mm单位
S
27.01~45.00
零件孔直径理论尺寸加4
12
20.01~27.00
10
12.01~20.00
10
7.01~12.00
6
≤7.00
4
4.2.6.4.2.反插划线销:
即采用从检具本体一侧插入检测零件孔位,见图31,尺寸见图32、表7。
图31反插画线销示意图
图32反插画线销图(单位mm)
表7反插画线销尺寸表(单位mm)
零件孔径
S指定0.01mm单位
D
27.01~45.00
零件孔直径理论尺寸加4
20
20.01~27.00
16
12.01~20.00
14
7.01~12.00
14
≤7.00
10
4.2.7轮廓
4.2.7.1轮廓的检测方式
4.2.7.1.1.延伸划线。
常用的检测方式,主要适用于轮廓精度要求不高或不适宜使用其它方法检测的轮廓部位检测。
零件轮廓的理论位置线距离检具本体边缘延伸长度为25~35mm,见图33。
图33延伸划线示意图
4.2.7.1.2.切齐。
适用于轮廓精度要求较高的轮廓部分检测。
随着冲压件轮廓精度的要求逐步提高、计数型检测方式的大量采用。
这种轮廓检测方式正在逐步加大比例,为轮廓检测推荐采用的方式。
原则上零件的轮廓形状的法向方向均为其切齐方向,若零件轮廓的法向方向与坐标轴的夹角小于15°,则可做成平行坐标轴的切齐方式,见图34、35、36。
图34切齐示意图1图35切齐示意图2图36切齐示意图3
4.2.7.1.3.折线。
适用于存在翻边状况的轮廓检测,常见的方式见图37~图42(单位mm)。
图37折线示意图1图38折线示意图2图39折线示意图3
图40折线示意图4图41折线示意图5图42折线示意图6
4.2.7.2轮廓检测方式的选择原则:
4.2.7.2.1.尽量多采用切齐方式检测,焊接对接轮廓必须采用切齐方式检测,除非在数控机加工存在较大困难或实际检测时不易于检测,可适量采用延伸划线方式;
4.2.7.2.2.应当根据翻边的重要部位,适当选择折线检测方式。
4.2.8型面:
型面检测常分为:
检查面(要求精度)、非检查面(不要求精度)及零贴面(定位面)。
4.2.8.1检查面。
一般来说,焊接搭接面、装配面、涂胶面及装配定位面均需要采用检查面来检测,见图43。
图43检查面示意图
4.2.8.2非检查面。
对于部分不重要、无需检查、避免干涉或无法以间隙来检查的型面,一般取3mm但在钣件变形量较大之处取5mm。
这种方式称为逃料面(或者称为3mm逃料面)。
另外对于大型钣件检具为了节省材料,在不重要无需检查或无法以间隙检查的型面部分,在不影响结构强度的情况下将型面偷空,这种方式称为偷料面。
见图44、图45。
图44逃料面示意图1
图45逃料面示意图2
4.2.9活动样块。
零件上检测点在整体检具上无法检测或由于零件形状等原因在检具制作时无法实现(或实现较困难)时,可采用活动样块构造。
活动样块必须有定位销固定,并保证与本体紧密配合。
重要的配合棱线(如外观配合部分、内外饰件与车身本体配合部分等)均需布置活动样块。
4.2.9.1活动样块样式,见图46、图47。
图46活动样块示意图1(单位mm)
图47活动样块示意图2
4.2.9.2翻转及定位机构。
4.2.9.2.1.活动样块采用的翻转机构,基本样式见图48。
图48翻转机构示意图
4.2.9.2.2.断面样板采用的翻转机构,基本样式见图49、图50。
图49翻转机构示意图1
图50翻转机构示意图2
4.2.10断面样板
零件上的断面、局部断面、形状或孔位要求精度,在整体检具上无法检查时采用断面样钣。
断面样钣必须采用定位销定位,以确保在零件检测时不出现任何松动现象。
翻转机构和支架基面紧密配合。
样板的检测部分采用铸铝材料,纯度和光泽度要好,厚度≥10mm。
4.2.10.1断面样板的样式,见图51~图53。
图51断面样板示意图1图52断面样板示意图2
图53断面样板示意图3
4.2.10.2断面样板的选择原则。
4.2.10.2.1.I区型面检测必须采用断面样板,以检测其型面状况;如门盖外板、侧围外板及顶盖等,见图54。
图54断面样板示意图一
4.2.10.2.2.拉延深度较深,区域较大的部分必须采用断面样板检测。
一般要求拉延深度大于100mm,纵向长度大于300mm的型面必须以300mm间隔增加断面样板。
如侧围A、B柱内外板,前后纵梁等,见图55。
图55断面样板示意图二
4.2.10.2.3.无法检测的重要装配面、配合面、焊接面和定位面,必须增加断面样板检测。
如前挡板动力转向泵配合面、发罩内板铰链安装面等。
4.2.10.2.4.型面较复杂、且检具本体无法检测的部位必须增加断面样板检测。
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