塑料类零件的检具结构设计及应用.docx

塑料成型零件检具的结构设计及其应用 上海大众汽车有限公司质保部 黄芳岑 赵志华 塑料成型技术和检具概述 塑料是以树脂为主要成分的高分子材料。树脂分为天然和合成两大类，塑料多采用人工合成的合成树脂，按用途塑料可分为通用塑料，工程塑料和特殊用途塑料等。塑料不仅来源丰富，成本低廉，而且具有密度小，比强度高，绝缘性能好，化学稳定，减振和耐磨等优点。塑料在现代工业和日常生活中得到了日益广泛的应用，在材料成型工程中的地位也日趋显要。因为塑料的组成结构和性能与金属不同，所以其成型方法和模具都与金属的有很大差别。进而，针对塑料零件的检具与针对金属零件的检具也有一定差异。 塑料的可加工性决定了其主要成型方法，主要的有注射(塑)成型，挤出成型，压缩成型，压注成型，压延和吹塑成型等。 塑料成型不等同于塑性成形。塑性成形中的板料成形即俗称的冲压。在汽车制造中，钢板冲压是基础性的又极其重要的工艺。冷冲压模具对零件质量起关键作用。冲压大量应用于汽车主机厂，塑料成型广泛用在零部件厂。 汽车上，覆盖于车身钣金件外的零件统称为内外饰件，内外饰件起着装饰和功能双重的作用。汽车内外饰件的制造质量对于整车质量，尤其是对整车造型影响很大，所以对其质量的检测成为汽车生产厂必不可少的工作。内外饰件中很大部分是塑料成型零件，比如前后保险杠；仪表板；柱内饰等容易看得见的，不容易发现的有塑料支架；支撑；闷盖；小盖板和饰板等等。 在美国、德国、日本等汽车工业高度自动化的国家已开始采用在线检测设备，高效快速地反应产品质量问题。而在我国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内外饰件的检测。近年来随着汽车工业的迅猛发展，内外饰件尤其塑料零件检具在国内汽车行业的应用已相当广泛，因此设计和制造出操作方便、检测精度高的专用检具，成为汽车生产厂家和汽车零部件厂家急待解决的问题。 检具的概念和分类 模具与检具有一定关联，它们共同服务于零件。零件源于模具，而检具检验零件。“无以规矩，不成方圆”，模具就是“规矩”，模具本身的结构及精度和生产中的工艺参数等决定了产品（零件）的尺寸精度，表面质量等。但“是否方圆”不能用产生“方圆”的“规矩”来判定，即：生产出的零件之形状和尺寸是否满足设计要求？——不能用作为制造工具的模具来判定，不能简单地说一句“我们的零件尺寸由模具来保证”就万事大吉。零件尺寸是否合格——需要借助测量工具或检具来测定，尤其是在批量生产中需要检具。我们说，检具是一种用于测量和评价零件尺寸质量的专用检验工具，它在零件的质量控制过程中起着不可忽视，难以替代的作用。 一般地，汽车检具按难易程度分为测量支架，简易检具和完整检具；按使用厂家可分为自制件检具和外协件检具，按零件类别有冲压件／织物地毯／玻璃／塑料件检具等。冲压件检具出现早，有规范，受重视，近十年来塑料件检具日益增多，下文中的检具一般指针对塑料零件的完整检具。 汽车零部件数目种类众多，相关零部件尺寸匹配要求高，检具主要应用在汽车行业。汽车零部件产品开发和质量员工应该把检具的设计，制造和使用等提升到和模具同等重要的位置。 多年来,汽车检具行业各流派可谓“百家齐放，百家争鸣”，各种设计制造理念交叉并存又互相影响，各厂家技术能力实力参差不齐，各有优劣各有千秋。但还有不少似是而非的观念，还存在不符一般要求的检具。所以，我们结合几年来质量工作实践，借鉴国内外检具方面经验，整理出下面的一般设计规则。 希望对汽车主机厂的质量员工,零部件企业和检具厂商有所帮助。 检具的结构和设计简介 检具主要由三部分组成：１骨架和底座部分、２型体部分、３各类功能件，另外操作指导书和精度检验报告等书面材料也应当完成并存档。现对主要部分简介如下。 3.1骨架和底座部分 起支撑整个检具的作用，是检具的根基。牢固，稳定是其基本要求。它还起承载移动检具的作用。大型检具一般整体铸造骨架和底座，要求四个角各安装一个移动滚轮，所以完整的“根基”包含底板，骨架和滚轮，其中底板必不可少。较小的检具也有用钢管焊接成珩架式骨架，显得轻便讨巧。另外需要注意： ——所有和底板的各种螺栓连接必须配置足够强度的弹簧垫圈。 ——对于仅用作总成零件检测的检具，其检具的骨架可以采用分体立柱形式。与底板的联结采用螺栓和定位销。 骨架和底座一般采用加工精度较高的铝合金材料，上海大众通常推荐国产:GB ZL101。材料必须经过去应力等热处理工艺；小型检具采用铝合金底板。 3.2型体部分 又可分检测部位（比如功能面）和非检测部位（比如非功能面）。汽车内外饰件尤其塑料零件大多具有复杂的空间曲面和较多局部特征，具有非轴对称、刚性较差等特点，致使定位、支承和装夹都比较困难，因此检具的型体部分设计非常关键。检具型体部分设计完成后，再根据检具型体确定底板总