一种用于试制样件加工工装的设计方法及工装与流程

本技术涉及汽车工装研发，具体涉及一种用于试制样件加工工装的设计方法及工装。

背景技术：

1、汽车新品研发过程中通常需要制作一些试制样件来装车进行样车试验。这些汽车试制样件多是异形件，至少需要两次或两次以上次装夹加工才能完成样件的制作，除首次装夹可借用毛坯本身用虎钳装夹外，其它装夹大多需要设计工装来实施定位和固定。

2、现有的工装都是采用压板配合螺纹机构的夹紧元件实现固定工件，对工件进行加工得到试制样件。然而采用该夹紧元件，在对工件加工的过程中占用工件的加工空间，导致加工区域受限，影响加工过程，必须得增加工序来提前对夹紧元件所夹紧的区域进行提前加工，增加了加工的复杂性和加工周期，并引入额外的加工误差。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于一种用于试制样件加工工装的设计方法，以解决现有技术中的工装加工区域受限，工序复杂，效率低下且加工误差大等诸多缺点；目的之二在于提供一种工装，以实现在试制样件的装夹加工过程中，装夹简单且工序少，加工周期短，装夹效率高等目的。

2、为了实现上述多个目的，本发明采用的技术方案如下：

3、本发明第一方面提出了一种用于试制样件加工工装的设计方法，包括以下步骤：

4、根据待制备的试制样件，在工装本体上进行加工，形成与所述试制样件相匹配的本体型腔；所述本体型腔被配置为装夹所述试制样件；

5、根据所述本体型腔，确定与所述试制样件的第一特征所对应的第一区域，在所述第一区域上选择基准位；所述基准位被配置为便于所述本体型腔与所述试制样件的第一特征嵌合，以在装夹所述试制样件时定位；

6、根据所述本体型腔，确定与所述试制样件的第二特征所对应的第二区域，在所述第二区域上进行加工，形成固定位；所述固定位被配置为便于所述本体型腔与所述试制样件的第二特征粘接，以将所述试制样件固定。

7、在一优选的技术方案中，所述根据待制备的试制样件，在工装本体上进行加工，形成与所述试制样件相匹配的本体型腔，包括：

8、根据待制备的试制样件，在工件上进行加工，形成与所述试制样件相匹配的初始模型；

9、通过三维建模软件，将所述初始模型与所述工装本体进行布尔运算，建立具有预设干涉量的所述工装的三维模型；

10、根据所述三维模型，在所述工装本体加工出与所述初始模型相匹配的本体型腔；

11、其中，所述预设干涉量为在所述初始模型装夹在所述本体型腔内时，所述工件与所述工装之间的保留的距离。

12、在一优选的技术方案中，所述根据待制备的试制样件，在工装本体上进行加工，形成与所述试制样件相匹配的本体型腔，包括：

13、根据待制备的试制样件的材质特性和加工需求，选取塑料材质的工装本体；

14、在选取的工装本体上进行加工，形成与所述试制样件相匹配的本体型腔。

15、在一优选的技术方案中，所述根据所述本体型腔，确定与所述试制样件的第二特征所对应的第二区域，在所述第二区域上进行加工，形成固定位，包括：

16、在所述第二区域上间隔地进行局部挖空操作，得到间隔分布的固定点；

17、在每个所述固定点内涂覆慢干胶水；

18、将所述慢干胶水逐渐填充所述固定点，至所述固定点的表面与所述试制样件的第二特征的表面齐平，形成所述固定位。

19、在一优选的技术方案中，所述根据所述本体型腔，确定与所述试制样件的第一特征所对应的第一区域，在所述第一区域上选择基准位之后，包括：

20、确定所述第一区域的位置；

21、从所述工装本体的端部朝所述第一区域的方向切割所述工装本体；

22、保持切割方向平行，切割至达到与所述第一区域的底面相连通的位置，形成与所述第一区域底面齐平的检测位。

23、在一优选的技术方案中，所述根据所述本体型腔，确定与所述试制样件的第一特征所对应的第一区域，在所述第一区域上选择基准位之后，包括：

24、从所述工装本体的至少一端沿所述本体型腔的方向，切割至达到所述本体型腔所在的工装本体的表面，得到第一切割面；

25、沿所述第一切割面向下切割固定距离，形成拆卸位；所述固定距离被配置为契合撬棒的高度。

26、在一优选的技术方案中，所述方法还包括：

27、根据所述基准位、所述固定位、所述检测位和所述拆卸位，确定所述本体型腔内的避空位；所述避空位被配置为在本体型腔内除所述基准位、所述固定位、所述检测位和所述拆卸位的其他区域；

28、对所述避空位的至少一侧进行镂空加工，使得所述试制样件装夹在所述本体型腔内时，所述试制样件与所述本体型腔的至少一侧不接触。

29、在一优选的技术方案中，根据所述本体型腔，确定与所述试制样件的第一特征所对应的第一区域，在所述第一区域上选择基准位，包括：

30、对所述基准位与所述第一特征首先接触的部位进行切割，得到高度小于所述第一特征的基准位。

31、在一优选的技术方案中，所述设计方法，还包括以下步骤：

32、将所述工件上的初始模型的第一特征与所述本体型腔的第一区域进行对准；

33、将所述工件上的初始模型的第二特征与所述本体型腔的第二区域进行对准；

34、将所述工件上的初始模型装夹至所述本体型腔内；

35、对位于所述本体型腔之外的所述工件进行切割，得到试制样件。

36、本发明第二方面提出了一种工装，包括工装本体，所述工装本体内开设有本体型腔，所述本体型腔由本发明第一方面提供的用于试制样件加工工装的设计方法制备而成。

37、所述工装与上述用于试制样件加工工装的设计方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

38、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

39、本发明提供一种用于试制样件加工工装的设计方法，包括以下步骤：根据待制备的试制样件，在工装本体上进行加工，形成与所述试制样件相匹配的本体型腔；所述本体型腔被配置为装夹所述试制样件；根据所述本体型腔，确定与所述试制样件的第一特征所对应的第一区域，在所述第一区域上选择基准位；所述基准位被配置为便于所述本体型腔与所述试制样件的第一特征嵌合，以在装夹所述试制样件时定位；根据所述本体型腔，确定与所述试制样件的第二特征所对应的第二区域，在所述第二区域上进行加工，形成固定位；所述固定位被配置为便于所述本体型腔与所述试制样件的第二特征粘接，以将所述试制样件固定。

40、通过本发明提供的方法，设计出的工装具有与各种试制样件匹配的本体型腔，通过本体型腔将工件固定在工装内，可以确保工件在加工过程中保持稳定的位置和姿态，其中，所述第一特征和所述第二特征共同组成所述试制样件的整体型状，其中第一区域可以帮助定位工件上的试制样件在工装中的位置和姿态，第二区域可以帮助固定试制样件，以确保工件上的试制样件与工装的牢固结合。通过设计出本体型腔上的两个区域，工件可以准确地安装到工装中，即工件上的试制样件可以安装到本体型腔中，以便对在本体型腔外的工件进行更进一步地加工和处理，得到试制样件，因此无需传统的夹紧元件限制加工空间，省去额外的工序，仅将工件装夹至工装内即可，对工件除试制样件的其他区域进行加工处理，加工周期短，并可得到精度高的试制样件。