沖壓件檢具的設(shè)計(jì)與制造

圖1所示為一個(gè)加工難度較大的大型沖壓加工零件，它是由1．2mm的鍍層冷軋鋼板經(jīng)沖壓加工而成，其成型工藝涉及到?jīng)_壓加工中的落（坯）料、壓形、拉伸、整形、沖孔及切邊等工序。由于該產(chǎn)品的幾何形狀較為復(fù)雜，且在焊裝時(shí)與其對(duì)應(yīng)貼合件的配合精度較高，另外產(chǎn)品上的孔徑尺寸、孔芯間距及外形尺寸要求較高，故必須設(shè)計(jì)一套符合該產(chǎn)品P．C．M圖的綜合檢具，對(duì)成型后的產(chǎn)品進(jìn)行全面檢測。

圖1　產(chǎn)品簡圖

　　1．檢具的設(shè)計(jì)
　　圖2為產(chǎn)品P．C．M圖（即工藝協(xié)調(diào)圖）。由圖可見，產(chǎn)品的沖壓基準(zhǔn)與各檢驗(yàn)基準(zhǔn)基本分布于產(chǎn)品的對(duì)應(yīng)位置。為對(duì)沖壓件進(jìn)行全面檢測，在將產(chǎn)品置于檢具的主檢形體上時(shí)，必須加墊一塊規(guī)定厚度的標(biāo)準(zhǔn)墊塊，并使產(chǎn)品下平面與主檢形體上平面之間的任一法向距離（間隙）都保持標(biāo)準(zhǔn)墊塊厚度的垂直距離。根據(jù)這一特點(diǎn)，應(yīng)首先設(shè)計(jì)該主檢形體。主檢形體上平面的邊沿各點(diǎn)尺寸都應(yīng)與產(chǎn)品的公稱尺寸（外形尺寸）相同，其公差值應(yīng)比沖壓件外形公差高2～3個(gè)精度等級(jí)，主檢形體側(cè)面與產(chǎn)品的彎曲角度呈法向垂直延伸，產(chǎn)品在主檢形體上的定位以產(chǎn)品本身所選定的加工孔（或工藝孔）為基準(zhǔn)，這樣首先就可檢查產(chǎn)品的基準(zhǔn)孔是否合格。各夾緊器根據(jù)P．C．M圖的要求，按序號(hào)規(guī)定排列并通過聯(lián)結(jié)塊固定于主檢形體側(cè)面的適當(dāng)位置。檢查產(chǎn)品邊沿尺寸公差水平波動(dòng)的配合鑲塊也同樣固定于主檢形體側(cè)面的規(guī)定位置上。任意曲面檢板是設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，它根據(jù)P．C．M圖或用戶的具體要求設(shè)置于形體上X、Y、Z坐標(biāo)點(diǎn)所確定的位置上。根據(jù)檢測的需要，再適當(dāng)配置一些檢測附件，最后設(shè)計(jì)一個(gè)托起形體和其它檢測部件、剛性較好且平穩(wěn)光滑的檢測工作臺(tái)架。圖3為綜合檢具圖。

圖2　產(chǎn)品P．C．M簡圖

　　y_a　9——表示Y向的第9個(gè)輔助焊裝和焊接件檢查基準(zhǔn)
　　y₂——表示既是Y向的焊裝和焊接件的檢查基準(zhǔn)，又是沖壓件的基準(zhǔn)。
　　2．檢具的制造
　　為了保證檢具的質(zhì)量，在檢具加工過程中必須注意以下問題：
　�。�1）主檢形體是該檢具的核心部件，其加工質(zhì)量是該檢具能否應(yīng)用的關(guān)鍵。主檢形體材料采用可經(jīng)熱處理強(qiáng)化的合金鋁鑄造坯形，在數(shù)控仿形銑床上加工時(shí)，必須考慮主檢形體上形面的任意點(diǎn)與所對(duì)應(yīng)的下形面之間的法向間距符合標(biāo)準(zhǔn)墊塊厚度的尺寸，主檢形體上形面邊沿內(nèi)10～15mm處及其形體側(cè)面的加工粗糙度不應(yīng)低于R_a1．6μm。

　　1．任意曲面檢體　2．截形樣板　3．標(biāo)準(zhǔn)壓緊器　4．主檢形體　5．定位孔芯　6．檢具附件盒　7．檢測鑲塊　8．工作平臺(tái)

　�。�2）每個(gè)任意曲面檢體均應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格加工。在把支架裝配在檢驗(yàn)工作平臺(tái)上時(shí)，必須進(jìn)行調(diào)整，使其處于準(zhǔn)確的坐標(biāo)位置上，并使任意曲面檢板的下形面與主檢形體的上形面間各任意對(duì)應(yīng)位置的間距保持嚴(yán)格一致（即等于給定的某個(gè)數(shù)值）。本檢具在設(shè)計(jì)時(shí)所給定的數(shù)值公稱尺寸為兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)墊塊厚度加上產(chǎn)品料厚，以便于在檢查時(shí)使用專用塞規(guī)。
　　3．檢具的操作
　�。�1）按產(chǎn)品P．C．M圖程序，繪制檢驗(yàn)工藝示意圖，確定檢查程序。
　�。�2）產(chǎn)品放主檢形體前要去掉邊沿的毛刺，放入主檢形體后首先檢查定位孔芯的準(zhǔn)確度。
　　（3）產(chǎn)品順利放入主檢形體上的定位孔芯后，將編有序號(hào)的壓緊器依次固定于主檢形體上，壓緊產(chǎn)品（產(chǎn)品由主檢形體上的標(biāo)準(zhǔn)墊塊托起）。
　�。�4）用專用塞規(guī)插入產(chǎn)品上各孔及進(jìn)入主檢形體對(duì)應(yīng)位置的孔套之中，檢查各孔及孔芯是否處于合格范圍。
　�。�5）用專用塞規(guī)檢查產(chǎn)品與主檢形體邊沿處尺寸的垂直波動(dòng)情況，利用主檢形體側(cè)面的配用鑲塊檢查產(chǎn)品外形邊沿處尺寸的水平波動(dòng)情況。
　�。�6）用專用檢板檢查產(chǎn)品各規(guī)定壓形處的深度及形狀，用塞尺檢查其間隙，以此確定該處的質(zhì)量狀況。
　�。�7）用任意曲面檢體上的檢板，在規(guī)定的坐標(biāo)位置，用專用塞規(guī)檢查產(chǎn)品上形面與檢板下形面各點(diǎn)的距離（給定值），以此確定該截面的質(zhì)量狀況。