一种副车架检验定位装置和方法与流程

本发明属于整车制造技术领域，特别是指一种副车架检验定位装置和方法。

背景技术：

前副车架作为汽车前轴重要的承载部件，上连接车身并承载车辆前轴的载荷、下连接和悬架、车轮，固定转向器。其几何尺寸、精度和强度对整车的安全性、可靠性以及整车性能影响很大。

副车架的精度不仅影响整车性能，而且直接关系到副车架与车身的安装，还影响转向器、悬架摆臂与副车架的装配，因此副车架的精度极其重要，大批量生产时必须通过检具进行快速、准确地检测。

检具是用于复杂汽车零部件的定位和检验各处尺寸和几何公差的专用设备，检具可提高生产效率和控制质量，适用于汽车零部件这样大批量生产的产品，以替代专业测量工具，如卡尺、螺纹塞规、外径卡规等，并能检验专业测量工具不能检验的零部件的各个特征之间的相互关系。

由于副车架焊接结构复杂、形面不规则，检具必须能判断副车架各个形体之间是否满足设计要求，检验副车架各个形体的尺寸公差和几何公差，所以检具定位基准的设定直接关系到副车架的质量。任何测量工具都需要测量基准，副车架的检具必须根据图纸要求，设置合理的检具基准来进行检验定位，只有这样才能保证检具的精度，并与图纸设计基准一致，保证设计的副车架的质量。

副车架的检具是保证产品质量的关键工具，在设计时要正确在曲面上选定基准目标，然后确定可放置副车架的基准面，和孔基准一起限制副车架的6个自由度，并且保证检具的各个基准在限制副车架的自由度时不会产生过定位、过约束，这样才能保证检具的精度，才能正确地判断副车架的制造是否满足设计要求。

副车架上用于固定副车架的4个安装孔是关键孔位，其他形体的尺寸和几何公差都相对这四个孔。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种副车架检验定位装置和方法，以解决现有技术的专业测量工具不能检测零部件的各个特征之间的相互关系的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种副车架检验定位装置，包括基座，及设置于所述基座上的左前支座、右前支座、左后支座及右后支座；

所述左前支座与副车架的左前安装孔配合，所述右前支座与副车架的右前安装孔配合，所述左后支座与副车架的左后安装孔配合，所述右后支座与副车架的右后安装孔配合；

所述左前支座包括左前底座、菱形销及带内弦边衬套；所述带内弦边衬套设置于所述左前底座的上端面的菱形销插孔内，所述菱形销活动式插入所述带内弦边衬套；

所述右前支座包括右前底座、主定位销及内衬套；所述内衬套设置于所述右前底座上端面的主定位销插孔内，所述主定位销活动式插入所述内衬套；

所述左后支座包括左后底座、第一可调顶杆及第一螺母；所述第一螺母与所述第一可调顶杆螺纹配合；所述第一可调顶杆的下端与所述左后底座上端面的螺纹孔螺纹配合；

所述右后支座包括右后底座、第二可调顶杆及第二螺母；所述第二螺母与所述第二可调顶杆螺纹配合；所述第二可调顶杆的下端与所述右后底座上端面的螺纹孔螺纹配合。

所述菱形销包括把杆、菱形体及带弦边圆柱体；所述把杆、所述菱形体及所述带弦边圆柱体依次连接为一体结构；

所述把杆为圆柱体，所述菱形体的横截面的x向长度大于y向长度；

所述x向长度等于左前安装孔的最大实体内径，且所述菱形体x向前侧面和后侧面均为圆弧面。

圆弧面的半径为x向长度的四分之一。

所述主定位销包括上圆柱体、锥体及下圆柱体，所述下圆柱体的外径等于右前安装孔的最大实体内径，所述锥体下端面与所述右前底座上端面贴合。

所述第一可调顶杆与所述第二可调顶杆的结构相同，均由上部的圆柱体及下部的外螺杆组成。

所述左前底座、所述右前底座、所述左后底座及所述右后底座均由上长方体和下长方体组成，其中上长方体的上下方向截面为正方形。

所述副车架的左前安装孔的下面设置有左前基准目标，右前安装孔的下面设置有右前基准目标，左后安装孔的下面设置有左后基准目标，右后安装孔的下面设置有右后基准目标。

所述左前基准目标的内径与左前安装孔的直径相同，外径大于左前安装孔的直径；

所述右前基准目标的内径与右前安装孔的直径相同，外径大于右前安装孔的直径；

所述左后基准目标的内径与左后安装孔的直径相同，外径大于左后安装孔的直径；

所述右后基准目标的内径与右后安装孔的直径相同，外径大于右后安装孔的直径。

一种副车架检验定位方法，利用上述任一项的检验定位装置，包括：

将副车架放置于左前底座、右前底座、左后底座及右后底座上，使左前基准目标与左前底座的上端面贴合，右前基准目标与右前底座的上端面贴合；

菱形销穿过左前安装孔后插入菱形销插孔内的带内弦边衬套内；

主定位销穿过右前安装孔后插入主定位销插孔内的内衬套内；

确定左后基准目标与左后底座的上端面，或者右后基准目标与右后底座的上端是否贴合；若不贴合，松开对应的螺母，旋转不贴合的可调顶杆，使该不可调顶杆的上端面与对应的基准目标贴合。

本发明的有益效果是：

本技术方案通过左前支座、右前支座、左后支座及右后支座与副车架的基准目标贴合形成拟合基准面限制了副车架的z向移动、x轴旋转及y轴旋转三个自由度，由主定位销的圆柱面限制副车架的x向移动和y轴移动二个自由度，由菱形销的圆弧面限制z轴旋转一个自由度，完成副车架6个自由度的限制和检验定位，能够保证检具的各个基准在限制副车架的自由度时不会产生过定位及过约束，设置简单操作方便，检测效率高。

附图说明

图1为副车架的主视图；

图2为图1的a-a剖视图；

图3为图1的b-b剖视图；

图4为图3的右视图；

图5为图2的i处放大图；

图6为图3的ii处放大图；

图7为副车架定位装置图；

图8为图7的c-c剖视图；

图9为图7的d-d剖视图；

图10为图8的iii处放大图；

图11为图8的iv处放大图；

图12为图9的v处放大图；

图13为图9的vi处放大图；

图14为菱形销示意图；

图15为菱形销俯视图。

附图标记说明

1左前支座；11左前底座；12菱形销；121把杆；122菱形体；123带弦边圆柱体；13带内弦边衬套；2右前支座；21右前底座；22主定位销；221上圆柱体；222锥体；223下圆柱体；23内衬套；3左后支座；31左后底座；32第一可调顶杆；4右后支座；41右后底座；5副车架；6基座；101左前安装孔；102右前安装孔；103左后安装孔；104右后安装孔；105左前基准目标；106右前基准目标；107左后基准目标；108右后基准目标。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

如图1至图6所示，副车架上有左前安装孔101、右前安装孔102、左后安装孔103及右后安装孔104；还包括转向器安装孔、前横梁孔、摆臂前衬套安装孔、摆臂后衬套安装孔、后横梁孔、及副车架后安装孔。

副车架的左前安装孔101的下面设置有左前基准目标105，右前安装孔102的下面设置有右前基准目标106，左后安装孔103的下面设置有左后基准目标107，右后安装孔104的下面设置有右后基准目标108。

左前基准目标为内径与左前安装孔的直径相同，外径大于左前安装孔的直径10mm圆环面。

右前基准目标为内径与右前安装孔的直径相同，外径大于右前安装孔的直径10mm圆环面。

左后基准目标为内径与左后安装孔的直径相同，外径大于左后安装孔的直径10mm圆环面。

右后基准目标为内径与右后安装孔的直径相同，外径大于右后安装孔的直径10mm圆环面。

上面四个基准目标的圆环面的平面度在0.2以下，且左前基准目标与右前基准目标对称，左后基准目标与右后基准目标对称。其中左前基准目标、右前基准目标和右后基准目标三个基准目标可形成基准面，该基准面与左后基准目标形成拟合基准，用于副车架的下面支撑和定位。

本申请提供一种副车架检验定位装置，如图7至图15所示，包括基座6，及设置于基座上的左前支座1、右前支座2、左后支座3及右后支座4。

左前支座1与副车架的左前安装孔101配合，右前支座2与副车架的右前安装孔102配合，左后支座3与副车架的左后安装孔103配合，右后支座4与副车架的右后安装孔104配合。

如图8、图9、图11和图12所示，左前支座1包括左前底座11、菱形销12及带内弦边衬套13；带内弦边衬套设置于左前底座的上端面的菱形销插孔内，菱形销活动式插入带内弦边衬套的内孔中；带内弦边衬套的弦边平面与左前底座的xz平面平行，在本申请中，x向为前后方向，y向为左右方向，z向为上下方向。

菱形销12包括把杆121、菱形体122及带弦边圆柱体123；把杆、菱形体及带弦边圆柱体依次连接为一体结构；把杆用于菱形销的安装和拆卸。

把杆为圆柱体，菱形体的横截面的x向长度大于y向长度；x向长度d等于左前安装孔的最大实体内径，且菱形体x向前侧面和后侧面均为圆弧面；圆弧面的半径为x向长度的四分之一；菱形体的其他面为平面，带弦边圆柱体插入在带弦边内衬套的内孔中，插入后弦边平面与带内弦边衬套的弦边平面贴合，用于安装限位，防止菱形销旋转，菱形体下平面与左前底座的上端面贴合。

如图8和图10所示，右前支座2包括右前底座21、主定位销22及内衬套23；内衬套设置于右前底座上端面的主定位销插孔内，且不露出右前底座的上端面，主定位销活动式插入内衬套的内孔中。

主定位销22包括上圆柱体221、锥体222及下圆柱体223，上圆柱体用于主定位销的拨出和插入，下圆柱体的外径等于右前安装孔的最大实体内径，锥体下端面与右前底座上端面贴合。

如图9和图13所示，左后支座3包括左后底座31、第一可调顶杆32及第一螺母；第一螺母与第一可调顶杆螺纹配合；第一可调顶杆的下端与左后底座上端面的螺纹孔螺纹配合。

右后支座4包括右后底座41、第二可调顶杆及第二螺母；第二螺母与第二可调顶杆螺纹配合；第二可调顶杆的下端与右后底座上端面的螺纹孔螺纹配合。

第一可调顶杆与第二可调顶杆的结构相同，均由上部的圆柱体及下部的外螺杆组成。上部的圆柱体的上端面的平面度在0.01以下，外螺杆与上端面的垂直度在0.02以下。

左前底座、右前底座、左后底座及右后底座均由上长方体和下长方体组成，其中上长方体的上下方向截面为正方形。上长方体的上端面与基座的平行度在0.02以下，上长方体的上端面的平面度在0.01以下。菱形销插孔、主定位销插孔或螺纹孔与相应底座的上端面的垂直度在0.01以下，如图8至图13所示。

本申请还提供一种副车架检验定位方法，利用上述任一项的检验定位装置，包括：先将左前支座、右前支座、左后支座、右后支座按照安装设计的理论尺寸固定在基座上，菱形销和主定位销分别穿过左前安装孔、右前安装孔，将副车架放到左前底座、右前底座、左后底座及右后底座的上端面上，并使左前基准目标、右前基准目标分别与左前底座、右前底座的上端面贴合，如果左后基准目标或右后基准目标与后面两个可调顶杆的其中一个上端面不贴合，松开螺母，旋转不贴合可调顶杆，使其上端面与基准目标贴合。

具体为左后基准目标与左后底座上端面相对，右后基准目标与右后底座上端面相对，将副车架放置后，假如左后基准目标与左后底座的上端面贴合，右后基准目标与右后底座的上端面不贴合，此时，松开第二螺母，旋转第二可调顶杆，使得第二可调顶杆的上端面与右后基准目标贴合。

若左后基准目标与左后底座的上端面不贴合，右后基准目标与右后底座的上端面贴合，则松开第一螺母，旋转第一可调顶杆，使得第一可调顶杆的上端面与左后基准目标贴合。

左前底座、右前底座的上端面和后面两个可调顶杆上端面与副车架的基准目标贴合形成拟合基准面限制了副车架的z向移动、x轴旋转、y轴旋转三个自由度，主定位销的圆柱面限制副车架的x向移动、y向移动二个自由度，菱形销的菱形体122的圆弧面限制z轴旋转一个自由度，完成副车架5的六个自由度的限制和检验定位，同时，左前安装孔、右前安装孔的四周为薄板，可视为厚度为零，不存在定位时限制条件之间相互干涉，合理完成副车架检验定位，如图1至图15所示。

在曲面上选定四个基准目标，确定可放置副车架的基准面，限制副车架的三个自由度，用副车架的一个与车身安装孔作为主定位孔限制两个自由度，再用副车架的另一个与车身安装孔作为副定位孔限制一个自由度，解决焊接结构复杂、外表面不规则的副车架的定位问题。

保证检具的各个基准在限制副车架的自由度时不会产生过定位、过约束，能检测副车架各形体的尺寸公差和各形体之间的几何公差，使检具能够满足副车架的设计要求，保证副车架的精度，提高产品质量。

以上公开的仅仅是发明的实施例，但并非用来限制其本身，任何熟悉本领域的技术人员，能根据其本质思想进行相关的设计、改进等，在不违背本发明精神的情况下，都应该落在本发明的保护范围内。