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车辆检具轻量化方案

作者:admin 浏览量:7 来源:本站 时间:2022-07-18 11:10:38

信息摘要:

在汽车开发和生产中,汽车检具是一种高效的质量控制的专用工具。汽车由成千上万的零部件组成,它们分别由汽车工厂和零部件供应商组成的产业链生产。在汽车开发和生产过程中必然会出现质量问题。当出现质量问题时,检具是一个很好的质量判断标准,以帮助分析问题。这可能会导致零部件供应商需要将检具运输到汽车工厂进行验证

在汽车开发和生产中,汽车检具是一种高效的质量控制的专用工具。

汽车由成千上万的零部件组成,它们分别由汽车工厂和零部件供应商组成的产业链生产。在汽车开发和生产过程中必然会出现质量问题。当出现质量问题时,检具是一个很好的质量判断标准,以帮助分析问题。这可能会导致零部件供应商需要将检具运输到汽车工厂进行验证。检具还需要定期到三坐标测量仪的复检精度。

在产品开发的早期阶段,需要将产品安装到检具中,并将其移动到三坐标测量仪进行全尺寸测量。这些将导致检具在汽车工厂或零部件供应商内部移动和处理。因此,质量人员非常关注检具的重量,要求轻,搬运方便。本文从检验材料和结构工艺两个方面探讨和分析了检验工具的轻量需求和发展趋势。

检具材料轻量化

传统的检具一般采用45钢作为主要材料,虽然强度高,耐用,但伴随着体积大,移动性差。随着轻量化概念的普及和轻量化技术的不断进步,铝合金、合成树脂、电木、碳纤维等许多新材料被开发并投入制造。

从检具的结构分类来看,检测型块、支撑柱和底座占据了检测工具的大部分重量,因此检测工具的轻量化主要从这三个着手。

检测块只是检测产品的尺寸。当产品夹在检测器上时,产品和检测块之间有间隙(通常为3mm间隙),检测块不需要承受其他部件的重量,所以检测块的强度要求不高,不需要做得太大。但产品在装卸过程中可能会遇到检测块,因此对于不同类型的产品和工厂环境条件,检测块的强度和硬度要求不同,主要有以下两种情况:

第一,对于金属产品,工厂环境差,产品在装卸过程中容易遇到检测块,建议检测块选择结构钢,以确保强度和耐磨性。如有轻量化要求,工厂环境条件良好,检测块可选择铝合金减重。如果对检测块的耐磨性有要求,铝合金可以进行阳极硬化处理。如果轻量化要求很高,工厂配备了一个特殊的测量室,你可以选择替代木材料。常用的替代木材品牌有460和5166,460替代木材相对较轻,硬度不高,适合临时检具;大规模生产建议选择高密度、高硬度的516替代木材。

第二,由于塑料类型块本身可以实现轻量化。同样,如果工厂环境差,建议选择铝合金进行检测型块;如果轻量化要求高,工厂环境条件好,可以选择代木进一步减重。

支撑柱主要连接定位块、检测块、夹紧等机构和底板。支撑柱需要承受上述连接的定位块、检测块和夹紧机构的重量,因此对支撑柱的强度有一定的要求,需要确保足够的强度。如果支撑柱上的机构较大且较重,则建议选择结构钢材料。一般来说,支撑柱可以选择铝合金来减重。

检具底座是支撑检具上的所有零件和产品,并保证底板四角测量基准的平面度为0.1mm因此,对底座的强度有很高的要求,需要保证足够的抗拉强度和抗弯强度。底座一般选用结构钢、铝合金、电木、碳纤维等四种强度较高的材料。第一种情况下,检测型块材料为结构钢,支撑柱材料为钢或铝合金时,底座需要承受的重量很大,此时检测型底座必须选用结构钢。第二种情况下,检测型块和支撑柱材料均为铝合金时,底座需要承受的重量不是很大,可选用铝合金材料进行减重。第三种情况下,检测型块和支撑柱直接使用代木时,底座承受的重量较轻,可选用铝合金材料。若检测型为临时检测型,对轻量化要求较高,底座可采用电木材料。第四种情况下,对检测型轻量化要求极高,可选用高强度、低密度的碳纤维材料作为框架底座,检测型块可选用代木材料,通过糊状树脂将检测型块与检测型树脂粘接成极高精度的汽车前窗。碳纤维制造的工具轻量化是一流的,但成本也在上升。如果对轻量化有一定的要求,并考虑成本,我建议金属产品检测块、支撑柱和底座选择铝合金材料;塑料产品检测块和支撑柱选择木材,底座选择铝合金材料。

除了使用轻量化材料减重外,检具还可以通过结构优化减重。由于检测块、支撑柱和底座占据了检具的大部分重量,结构优化将从这三个部分进行分析。

首先,检测块仅用于测量产品的尺寸参考,主要能够承受自己的重量就可,因此设计应尽可能做小。在某些情况下,检测块直接与底板连接,不需要支撑柱,所以检测块将相对较大,可以在检测块的中间掏空。

第二,支撑柱需要支撑定位块、检测块和夹紧机构的重量,因此需要确保其自身的强度。当支撑柱支撑的部件较多或较大时,支撑柱的体积将变大,如果做成实心,则会非常重。这里介绍了两种结构优化方法:(1)支撑柱采用平板焊接,在平板搭接处焊接钢筋,以确保支撑柱的刚度和强度。(2)对于集成支撑柱,当体积较大时,可以从支撑柱底部钻孔减重。

第三,检查底座是支持检查设备上的所有部件和产品,对底座的强度有很高的要求。如果底座上的部件不密集,并且有空间,则可以在保证底座强度和刚度的前提下,对底座掏空减重。

以上介绍了如何从检具材料的选择和检具结构的优化中实现检具的轻量化,基本上可以满足大多数公司对检具轻量化的要求。虽然轻量化有很多好处,但选择高强度、低密度材料的价格更高,结构优化和减重也会增加加工成本。检查工具越轻,相应的成本应的成本就越高,鱼和熊掌都不能兼得。

事实上,汽车行业的竞争非常激烈,成本控制非常严格,所以我们不能盲目追求最大的轻量化,无论成本如何,但应该根据公司自身的情况和需要综合选择材料,在轻量化和成本之间找到平衡。

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