检具设计教学（精选3篇）_检具及设计

检具设计教学（精选3篇）由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“检具及设计”。

第1篇：检具设计

车身小型冲压件检具设计的一般方法和步骤

评论:0 条

查看:1345 次

mouldbbs 发表于 2008-05-26 19:58

一、引言

车身冲压件、分总成（由冲压件焊接而成）、车身骨架、各种内饰件等总称为车身覆盖件，覆盖件的制造质量对于整车质量，尤其是轿车和各类客车的焊装生产及整车外观造型影响很大，所以对其质量的检测成为汽车生产厂必不可少的工作。国内对于重要的小型冲压件一般都采用专用的检测夹具（简称检具）作为主要的检测手段，以控制工序间的产品质量。美国、德国、日本等汽车工业高度自动化的国家均已开始采用在线检测设备，高效快速地反应产品质量问题。我国上海大众汽车制造有限公司于2001年引进了两套在线检测的设备，但由于技术和管理原因一直未能有效的使用，而且由于在线检测设备的成本和技术要求很高，在我国很难普遍地应用于小型车身冲压件的检测。近年来随着轿车和客车工业的迅速发展，车身覆盖件检具在国内汽车行业的应用已相当广泛，国家经贸委已将检具的生产能力列在车辆企业生产条件考核程序中，因此设计和制造出操作方便、检测精度高的专用检具，成为许多汽车生产厂家急待解决的问题。

二、车身小型冲压件检具构成和特点

车身小型冲压件检具主要由底板总成、检具体、断面样板、主副定位销和夹紧装置组成（见图1）。检测的主要要素为工件外形（包括工件的轮廓和曲面的形状等）以孔、凸缘等特征的位置。检具设计时，一般将尺寸基准置于车身坐标系中，在X，Y，Z方向每隔100mm划坐标线，用底板上的基准块和基准孔建立检具的坐标系。

车身冲压件大多具有空间曲面和较多局部特征，具有非轴对称、刚性较差等特点，因此定位、支承和装夹都比较困难。现在大多数的车身冲压件检具体都是由数控机床按数模和预定的加工程序一次性自动完成所有需要加工的表面和孔位，检具体的材料多为环氧树脂，检具体设计完成后，再根据检具体确定底板总成的位置和大小，并在需要检测的关键截面设置断面样板。

三、检具设计的一般步骤

（一）工件和检具体设计建模

首先要参照零件图纸分析工件，初步拟定检具设计方案，确定检具的基准面、凹凸情况，检测截面、定位面等，并简单绘制其二维示意图。

在检具的设计中，检具体的设计建模是关键，它直接影响到检具能否精确的检测工件质量。由于车身覆盖件以自由曲面为主的特点，“实物反求”是目前建模的通用方法。反求即依据已经存在的工件或实物原型，用激光扫描仪进行数据采集，并经过数据处理、三维重构等过程，构造具有具体形状结构的原型模型的方法。我们用激光扫描仪对标准的工件表面进行扫略，采集到以点云为主的工件表面特征信息，将点坐标转换到车身坐标下，用surfacer软件处理点信息，得到工件表面曲面的特征曲线，从而生成最终的自由曲面模型；同时可以通过点云到曲面的最大最小距离来检测所生成的原形模型。应注意的是，此时所得到的模型是没有厚度的片体模型，要根据扫描仪扫略的表面分清该模型为工件的内或外表面，这对于检具体的设计尤为重要。

为实现检具对工件自由曲面的检测，一般使检具体的表面与工件内表面保持2-3mm左右的常数间隙，数控加工机床能按照所设计的型面数模达到较高精度的要求，实际检测时通过检具型面配合专用的量具往复移动即可测量出工件曲面的偏差。工件外轮廓的检测方法主要有两种，设计所对应的检具时：①检具体表面沿工件外轮廓切向向外延伸20mm左右；②沿工件外轮廓法向方向向下延伸20mm左右。在通用的CAD软件（如UG）中，将工件表面向内offset2-3mm的距离（如果所生成的工件模型为外表面，在作offset时还要加上工件的厚度），接着把该曲面沿其轮廓的切向或法向延伸20mm，得到检具体的检测表面，再向基准面拉伸一定距离即是检具体模型。由于车身覆盖件较为复杂，在生成检具体检测表面时大多需要上述两种方法的结合，而对于一些特殊的型面，这一点仍然难以实现。图2所示为复杂型面的处理示意图。图中内引擎支座的工件表面在1，2两处明显产生自相交和干涉，为了保证工件的主要轮廓得到检测，牺牲了具有垂直高度差的转角处的检测，生成如图所示的检具体表面，最后在检具体表面沿工件轮廓和间隔3mm双划线，以方便检测工件轮廓。当然，在检具（尤其是检具体）的设计中还会碰到很多类似的问题，都需要对检具原理的渗透理解和经验进行处理。

（二）断面样板的设计建模

对工件关键形面的检测一般通过断面样板来实现，检具的断面样板分为旋转式和插入式两种，当断面样板的跨度超过300mm时，为保证垂直方向的检测精度，通常将其设计为插入式。检具体表面检测的是工件的内表面，断面样板则横跨在工件外表面上，用来检测关键截面的外表面，一般其工作表面距离工件外表面2-3mm，其建模方法与检具表面类似。断面样板的板体材料一般为钢或铝等金属，工作表面部分可用铝或树脂等制成。复杂形面的断面样板在旋转或插入时会产生干涉，实际设计中可以将其分段处理，如图3所示。

若设置成插入式断面样板，则与工件定位销发生干涉；若设置成单一旋转式，由于工件本身多折面性，造成与检具体或工件发生干涉，将其设计成两块独立旋转式断面样板，即可满足全面检测的要求。

（三）工件的定位和夹紧

工件正确合理的定位是准确测量的基础。车身覆盖件在检具上的定位方式主要由定位孔和夹头夹紧定位或用永久磁铁夹紧配合完成。随着检具在车身制造中的广泛应用，杠杆式活动夹头和永久磁铁均有系列化产品选购，活动夹头还配置有不同型式和尺寸的支架或托架。大多的车身覆盖件都有主、副两定位孔，主定位销一般为圆柱销（圆孔）或菱形销（腰孔），以限制X.Y两方向的自由度；副定位销为圆锥销或菱形塞销，用以限制Z.X.Y.Z四方向的自由度。设计检具时，在检具体上的定位孔位置打孔（以放入定位销衬套为准），并给出定位孔的车身坐标。同时，在工件刚性较好且分布合理的位置布置定位垫片和活动夹头，以保证工件的牢固定位设计时要尽量减少夹紧点数量，保证活动夹头工作时不与其它部件产生干涉，并考虑到工人的操作方便，最终给出定位垫片上表面中心的车身坐标。

对于只有一个定位孔的工件，由于主定位孔只能限制两个自由度，定位垫片也起到限制工件自由度的作用，以防止工件绕主定位销旋转（见图4）

（四）底板总成的设计

在检具体上表面沿基准面方向拉伸一定的距离，使其最低点大于150mm的厚度，以保证检具体有足够的强度，同时尽量让检具体底面，即底板总成的上表面（基面），在车身坐标系的整数位置上。检具体底板总成一般由基板、槽钢（必要时在中间加工字钢）、定位块和万向轮组成，当基板由检具体固定好后，其它部件即可根据实际的情况选用标准型号。

（五）孔的检测

车身冲压件中对许多重要的孔和翻边等需要单独检测。在检具的设计中通常在检具体上表面加上1mm左右厚的凸台，凸台的中心与工件孔中心在同一轴线上，直径比孔径大5mm，并在凸台上采用双划线方式检测（见图5）。当被测孔的精度要求比较高时，采用定位孔的方式用塞规和衬套检测。

四、结语

在车身大型覆盖件中，由于这类检具的形状复杂、体积庞大、制作成本较高、检测对象单

一、柔性差，难以快速获得大量的准确信息，已逐步被先进的自动化检测手段（如在线检测系统）所取代，但对于大批量生产的小型冲压件的检测，目前我国汽车生产厂家仍主要依靠这类检具。

信息来源：

机床产业

第2篇：车灯检具设计

车灯检具设计

摘要：车灯检具作为验证模具的加工精度以及控制灯具与车身匹配情况的快速工具，已成为主机厂与车灯供应商的首选工具，通过介绍车灯检具的结构，列举了检具主体、副检具设计的重要控制点，特别是详细列举了灯具安装部构造的设计，从而实现了通过再现灯具的装车状态来模拟实物产品与车身匹配的目的。

关键词：车灯；设计；检具

引言

每一辆车辆都是由成千上万个零部件组装构成的，每个汽车厂需认真面对的重要课题是：保证模具产品在实际装车过程中，零部件之间的配合都能满足设计要求，从而满足车辆性能、外观的要求。车灯作为车辆的功能件及重要外观件，如何控制其与车辆的匹配是主机厂与车灯行业重点控制的项目之一，目前最简便、经济的方式是使用专用检具进行抽样控制。下面将对专用检具的设计制造等方面进行简单介绍。检具组成

车灯检具可再现车灯安装在车体上的状态，可利用尺寸检测用的工具直接或间接地对车体和灯的尺寸关系（间隙、面差）进行测量评价，主要用于生产准备阶段对模具精度的测定、调整以及批量生产后的尺寸日常管理。

车灯检具主要由主体、副检具组成，同时在检具上需要清晰体现出以下基本信息（图1）：

①高度方向的基准面（y）

②深度方向的基准面（z）

③宽度方向的基准面（x）

④副检具

⑤灯具车体安装部

⑥车体面

⑦坐标粗线（表示线名）

图1 检具示意图检具的主体是检具的主要框架，包括检具的基座（基准面）、车体面和灯具安装部，一般来说，基座和车体面使用环氧树脂或使用铝材、铁材，使用铁质材料时要注意长时间的使用会生锈的情况，要进行表面处理。

车灯检具设计最重要的部分是完全再现灯具的实际安装方式，所以灯具安装部构造需要根据GD&T 图纸的要求，按实际装车状态位置构造来定位置；并根据基准分布方式分为：面基准（以下称A1、A2、A3）、孔基准（以下称B）、辅助基准（以下称C）。根据A1、A2、A3，B，C 等将零件从x、y、z方向装在检具上，这些尺寸公差定为±0.1mm。

在灯具的安装构造上，一般按照实际装车状态使用螺栓、螺母和洞（用螺钉固定）及脚等来设计（图2）。螺栓（杆）的定位方法（图3）孔（灯处孔、检具用定位螺钉）的定位方法（图4）

由于要求灯具车体安装部必须能承受车体安装强度12N·m（122kgf·cm）以上的回旋力。所以，当主体的材质选用树脂材料时，要用金属件等制作成灯具安装部，以防止灯具装卸时的易脱落和回旋等情况。

副检具的主要功能是构成灯具大表面的接线面面差基准（一般为0mm）和产品间带有适合测定的一定间隙基准（一般为2 ～ 3mm）。通过测量间隙、面差的数值来鉴定所测量灯具与标准灯具的差异。

由于要使用游标卡尺等的测量工具的缘故，需要在大表面的接线面设置30mm 的平面部（图5）。

材料选用SMC 树脂和符合标准的树脂。

当因灯具的形状问题而导致副检具薄，强度发生问题时，应在大表面接线面的一定处设置段差与以应对（图6）

副检具除了需特别的指示外，一般不需要进行表面处理，但固定副检具和主体的螺钉需要电镀或使用SUS材料，以防生锈；根据灯具的大表面的形状，有时无法构成普通的副检具（灯具大表面的R 面大，无法构成配光镜面的接线时等）需要使用断面检具（图7）选材一般考虑铁质等具备一定硬性的材料，同时考虑到生锈的缘故，需要进行喷涂等表面处理。

检具设计时还需要注意的一些事项：

（1）作业空间

（2）可搬运性

（3）借用部分车身零部件来体现再现性 结论 作为车灯检具在批产试制阶段主要用于小批量产品的全数测量及批量生产后的抽样测量，常常配合专用塞规（规格为0.5 ～ 5.5mm）及高低尺（规格为-10.0 ～ 10.0mm）对关键特性点进行测量。其简便、快速、准确为主机厂和车灯供应商带来了巨大的利益，所以设计制造一副好的检具对于主机厂和车灯供应商来讲是至关重要的，特别是一副设计合理的检具可以大大减少车灯供应商的控制成本。

第3篇：大众检具设计标准检具和测量支架技术要求

大众检具设计标准检具和测量支架技术要求

1.概述 检具：

检具是冲压件和焊接件等在线检测检验夹具的简称，与其它文件中提到的样架具有相同的意义。检具是一种按需方特定要求专门制造的检测工具。检具的形面必须根据零件的CAD数据铣削加工，能体现零件的所有参数，对零件进行定性检测。对于零件上的某些极其重要的功能性尺寸，还能利用检具进行数值检测。检具还同时应具有测量支架的功能，但是当检具的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。

测量支架：

测量支架是用3D测量机测量冲压件和焊接件时的一种辅助支架，其所有的支撑面（点）和定位基准面（点）均必须根据零件的CAD数据铣削加工，有些特殊零件的测量支架还应具有部分检具的功能。

1.1 检具和测量支架的设计、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SVW认可的样件作为依据。

1.2 检具和测量支架能够根据有效的产品图纸和主模型(或CAD数据)来合理地测量零件的所有参数，借助于三坐标测量机能对检具和测量支架进行校验和鉴定。1.3

在正常的使用频率和良好的保养维护情况下，应保证检具和测量支架与其相对应的压延模具或焊接夹具有相同的使用寿命。

1.4

检具和测量支架的设计原则按VW 39D701，技术要求按VW 39D702。2.结构

2.1 材料选择：（按VW 39D721）2.1.1 轮廓(外形)表面：

大、中冲件：由可加工的树脂材料组成(如CIBA 5166/XB5166)小冲件：

铝合金 2.1.2 检具骨架： 样架：铸铝合金。

测量支架：铸铝合金或模块式装配结构。2.1.3 基准块：与检具骨架一体加工、制造。

注意：供货商应该向SVW提供2.1.1和2.1.2中使用的材料说明报告。

2.2 骨架和底座结构

2.2.1 构造的骨架必须具有足够的强度和刚度。

2.2.2 基准块平面度要求0.05毫米，垂直度要求在1000毫米内不得大于0.05毫米。

2.3 基准孔

2.3.1 检具上必须设置两个基准孔（按VW标准39D733，39D734）。基准孔的间距为200毫米的倍数，应落在汽车坐标系的百位线上。

2.3.2 两个基准孔应设置标识（1号圆孔、2号椭圆孔），并标出坐标值。

2.4 零件定位

2.4.1 用零件的RPS点作为定位，RPS支承面均采用装配式结构。2.4.2 在检具上应考虑设置塞规的安放位置(即销座/销盒)。

2.4.3 零件如选用孔作为定位，应选用两个孔作为定位孔，且孔的公差应小于±0.1毫米。

2.5 间隙（按VW 39D721、VW 39D754、VW 39D766）

检具制造时请注意零件CAD数据面位置和零件料厚对间隙的影响

支承面：

0毫米

划线表面：

1毫米

测量表面：

小冲件

3毫米

大、中冲件

5毫米

塞规套管端面：

小冲件

6毫米

大、中冲件

8毫米

2.6 零件外形（按VW 39D721）齐平

图1 划线

图2 厚薄规 游标尺测量

2.7 孔

2.7.1 划线：

由于零件结构的原因，零件上的有些孔只需进行划线检查。划线原则：

在零件孔的下方间隙1毫米处，检具的相应区域划线，划线区域直径应大于孔径5毫米，划线表面应与孔的倾斜表面平行。划线表面为红色（RAL 3000），划线深度和宽度均为0.1。

2.7.2 塞规和套管：

定位销按照VW标准39D736、39D737、39D738、39D739设计，检验销按照VW标准39D745、39D746、39D747、39D748设计。套管按照VW标准39D754、39D755设计。2.7.3 塞规和套管应作标识（RPS1、RPS2、1号、2号   ），并一一对应。2.7.4 塞规应该用细链条/细绳子固定在检具上。2.7.4 销孔应作通孔。

2.7.5 目检：孔径用游标尺测量。

2.8 转折部位

为了阐明零件型面的弯曲角度情况，在检具上需要划线。

2.9 可移动的形状规（卡板）

2.9.1 采用摆动的形状规（按VW 39D776）。检查零件的重要配合面的轮廓。2.9.2 用轻金属制作插入式卡规（按VW 39D785），用于检查大型表面的轮廓。

2.11 夹头/磁铁

2.11.1 夹头的夹紧点必须设置RPS点上。夹头夹紧次序按RPS序号确定。2.11.2 夹头在非稳定状态下，不能与任何物体相干扰。

2.11.3 夹头的结构要设计成能使3D测量机方便地探测到RPS支承面和整个零件的测量点。（可采用叉型夹头，但叉型夹头内径要大于6.5mm，同时夹头宽度要达到所需强度）。2.11.4夹头夹紧方向必须与零件表面相垂直。夹头只允许用作零件夹持（夹紧力小于5 Kg），不允许出现过分夹紧现象和采用强制的方式使零件处于额定值位置。2.11.5 夹头上应牢固粘上橡皮，以保护零件。

2.11.6 磁铁应嵌入支承面或设置在支承面两侧，且应低于支承面0.1mm。

2.12 活动拼块

2.12.1 每一活动拼块至少有二个导管或导柱。2.12.2 活动拼块用快速加紧装置固定。2.12.3 导管或导柱的间距不大与200毫米。

2.13 栅格线

检具上栅格线的间距为100毫米。对于小冲件，检具上栅格线的间距可以设置为50毫米，栅格线上要标出汽车坐标系数值。

2.14 伸缩缝

检具型面部分长度每200-250mm，应切割伸缩缝。伸缩缝宽度不大于2mm。

2.15 半径

2.15.1 在凸模的转角处，倒角为1毫米。如果是凹模，其半径小于3毫米。2.15.2 如果凹模的半径超过R3，保持检具的转角处半径略大于2毫米。2.15.3 在凹检具的转角处不需要半径。

2.16 运输装置 2.16.1 在检具的底部应设置叉槽。2.16.2 每一检具均应有吊耳。

2.16.3 如果检具重量大于30公斤，底座需配置可快速拆卸的万向轮（带制动）。2.16.4 如果检具重量小于30公斤，需配置把手。

2.17 色标

支承、定位面、齐平面（0毫米）：

白色或材料本色

划线孔区域（1毫米）：

红色RAL 3000

测量表面（3、5毫米）：

黄色RAL 1012

塞规套管端面（6、8毫米）：

黑色

辅助区域：

蓝色RAL 5005

卡规：

蓝色RAL 5005

骨架底座：

蓝色RAL 5005

2.18 标志

2.18.1 检具和测量支架的铭牌（由SVW提供）应包含以下内容： ——车型、零件名称、零件号 ——检具号 ——检具总重量 ——基准面符号

——制造日期、最后修改日期 ——制造商

2.18.2 基准线标志（按VW标准39D725）2.18.3 测量表面和栅格线的标志：

栅格线的数值、测量表面或间隙表面、零件外形轮廓形状规、塞规、卡规等，均应打上其相应的标志。

2.18.4 所有标牌为白底黑字。2.18.5 检具上的标牌应包括： SVW铭牌

检具数据面指示牌、检具制造数据标牌 基准孔序号标识、坐标标识 基准面坐标标识 测量间隙5mm标牌 RPS点标识

2.19 一般制造精度（公差）底板平行度：

0.05/1000 基准面平行度、垂直度：

0.05/1000 RPS面、支承面：

±0.1 曲线测量面：

±0.15 零件外轮廓测量面（齐平面）或线：

±0.1 零件形状测量面：

±0.15 测量孔位置：

检验销孔：

±0.05

划线孔：

±0.15 划线孔直径：

±0.2 定位孔销位置：

±0.05 栅格线位置相对基准的误差：

0.1/1000 形状规或卡规：

±0.15 基准孔位置：

±0.05 基准孔之间相对位置误差：

0.03 注意：当2.19中注明的精度要求与零件精度要求不相符时，参照《检具和测量支架制造与设计标准》。

3.验收和交付

3.1 检具和测量支架的预验收在供货商处进行，SVW将派遣有关人员赴设备制造厂进行验收工作。验收遵照《检具和测量支架设计制造与验收准则》进行。预验收合格的检具和测量支架存放在供货商处，并可作为零件预验收的参考之一，等相应的零件和模具预验收合格后，一起发往SVW。

检具和测量支架的终验收在SVW进行。

3.2 文档资料

3.2.1 检具方案图，功能图（样架，测量支架）在合同签定后，合同双方应马上对所有零件的检具方案进行讨论并确认，此方案作为检具图纸的部分内容应始终附在检具图纸中，并作为设计审图的依据，在终验收图纸资料中提供原件。

3.2.2检具图纸（包括检具方案图、功能图、工装图）

方案确定后，供货商应根据“检测方案图”来设计检具图纸。图纸设计完成后，由上海大众有关人员进行审图，验收通过的图纸才能进行制造。预验收时提供SVW一套蓝图 终验收时提供一套蓝图以供使用 验收结束后提供一套底图，两套蓝图

所有上述技术资料（方案图、功能图、工装图）应按有效的VW标准和规范，作成CAD数据格式，并通过网络或光盘提交SVW。3.2.3 检具测量记录表

样架和测量支架的测量尺寸必须记录在检具测量记录表中，检具测量记录表内容包括检具型面的自检报告，测量机精度报告，销子等附件的测量报告以及检具所使用的材料的说明报告等。

预验收前供货商向SVW提供一套自检的测量记录表 终验收前供货商向SVW提供一套预验收的测量记录表 3.2.4 验收记录、问题清单、验收报告

预验收时上海大众有关人员根据供货商提供的有关资料进行验收。在供货商处预验收时所有的验收记录及问题清单、验收报告等，在检具发运同时提供给SVW。3.2.5 三维检具数模

供货商需提供检具的三维设计数模（包括检具、测量支架）。

供货商还应根据SVW提供的零件测量点要求，制作测量点方案图，并提供给SVW。

在测量点方案图（3维几何模型图）中，必须描述清楚支承和夹紧单元、基准面和检具体的周边型面。为了在脱机编制CNC程序时防止探针干涉，同时也为将来能方便地制作第二付检具做好准备。数模的软件版本及移交则必须按SVW要求进行。3.2.6 操作指导书（中文/德文）

检具进行预验收时，必须附上确切的操作指导书（中文/德文），并用透明塑料袋套装好固定在检具上。

3.2.7 检具设计数据验收

SVW/MQM负责对检具设计数模进行确认。

3.3 交付条件

——一整套合格的检具和测量支架 ——一整套完整的检具测量记录表

——一整套检具3D设计数模和相应零件的测量点方案图

——一整套检具和测量支架方案图、功能图以及检具和测量支架图纸(一套底图和二套蓝图)，和CAD数据。

——一整套检具和测量支架操作指导书

3.4 包装要求

——每个检具和测量支架都要有单独包装。

——包装盒应能保证货物运输安全，并防尘、防潮。

——在包装盒上应有清楚的说明，其内容必须与相应检具和测量支架上铭牌的内容相一致。

4.其他

4.1 工作语言为中/德语，所有的文字记录、图纸均应提供中/德语版。4.2 检具和测量支架图纸必须通过SVW会签后，才能进行制造。

4.3 供货商应向SVW提供自己的《检具和测量支架设计标准》和《检具和测量支架制造技术手册》

4.4 在检具和测量支架设计阶段，SVW有权更改本《技术要求》，本《技术要求》的解释权属SVW