汽车弹簧轮廓度检具设计说明
摘要
针对汽车减震弹簧的结构特点，分析了被测要素的检测方法，介绍了面轮廓度以及线轮廓度触摸法检具的结构设计。对于同等精度要求的批量零件的检测，该检具检测方法简单实用，在保证检测精度的同时可提高检测效率。
关键词：减震弹簧，面轮廓度，线轮廓度，触摸法，检具
引言
汽车的减震系统就是由减震弹簧和减震器组成，其中起主要作用就是减震弹簧。弹簧压缩过程中由上至下的粗细程度和缝隙疏密程度不变，弹性系数为固定值，说明弹簧的轮廓度好。当汽车弹簧轮廓度不好时，其舒适性就会大大降低，并且对汽车减震系统会造成损伤，驾驶汽车会颠簸起伏，左右摆动，严重影响汽车轮胎的抓地能力，从而影响汽车的制动能力。相对而言轮廓度好的弹簧可以使车辆获得更加稳定和线性的动态反应，有利于驾驶者更好的控制车辆。因此，对于弹簧轮廓度的检测就变得尤为重要。
检具概述
检具是一种用来测量和评价零件尺寸质量的专用检验设备。在零件生产现场，通过检具实现对零件的在线监测，为此需要将零件准确地安装于检具上，然后通过目测，或测量表，或卡尺对零件型面，周边进行检查，也可以借助检验销或目测对零件上不同性质的孔及零件之间的联接位置进行目测，从而保证在试生产及起步生产时实现零件质量状态的快速判断。总的来说检具就是直接用于检验产品尺寸、形状、位置特性的专用夹具和检测附件的集合。
技术领域及国内外发展现状
本次创新属于机械加工的技术领域，涉及机械加工中的几何形状与尺寸的检测技术，更具体地说，本创新设计一种汽车弹簧轮廓度检测工具。
随着汽车行业的快速发展，汽车弹簧轮廓度检具的市场需求将随之同步增长。在汽车弹簧轮廓度检具领域中，国内一直在使用进口的弹簧检测仪。国外的弹簧综合检测仪的工作原理也分为好多种，但大多数采用的是传感器和光学进行检测。进口弹簧综合仪器不仅能对轮廓度进行检测还能检测弹簧其他的一些性能并且能检测出具体的数据进行比较分析，所以成本相对较高，平均造价在20万左右，给国内的一些汽车弹簧制造厂商带来了不小的经济压力。
本次创新设计主要注重产品研发和生产实践方面。从查找大量的资料数据和市场调研入手，分析思考汽车弹簧轮廓度检具结构和测量方式。通过调研我们发现汽车的减震弹簧主要检测的就是轮廓度，而国内外现在一直没有这种专用的轮廓度检具，所以国内现在大部分汽车弹簧制造厂商采用的都是进口弹簧综合检测仪。虽然进口弹簧综合检测仪在检测中能具体检测出轮廓度的数据以及弹簧自重等一些数据，但是内部结构却比较复杂，对操作人员的技术水平要求较高，并且造价昂贵，给众多弹簧制造厂家带来了不小的经济负担。
针对以上问题，本次设计意在提供一种新型弹簧轮廓度检具，通过可靠的定位和检测装置，达到检测准确、操作简单、占地面积小以及造价低廉等目的。
检具的组成
定位装置：检具结构设计的正确性及测量精度的保证，在很大程度上取决于测量基准面，定位装置作业，就是使被测零件的测量基准面、孔与测量装置保持一定的相对位置，从而保证测量的合理与稳定。（底板：Q235A、连接座：Q235A、轴承座：45钢）
夹紧装置：夹紧装置的作用是保证被测零件的可靠性，它应该以不遭到破坏和零件不产生变形为原则，结构要轻巧，便于零件的装卸。（下压头：45钢、检测套筒：尼龙66）
检测装置：检测装置是检具中的重要组成部分，检测装置的精度、检测点的选择，都会直接影响测量结果的可靠性。(检测柱：45钢、把手：Q235A、压装主板：Q235A、升降台连接板：Q235A）
辅助装置：辅助装置包括向导装置、传动装置和测量元件的紧固装置。（导柱：45钢、支架：Q235A、支脚：Q235A、防护网：45钢）
机构运动及机械原理
此款汽车弹簧轮廓度检具的工作原理，首先工人需要把被检测汽车减震弹簧安装到检测套筒上，在电动机的带动下通过丝杠的传动对汽车减震弹簧进行压缩，在压缩过程中工人会手动的转动旋转把手，旋转把手是安装在轴承上的，旋转过程中安装在旋转把手上的检测主会被带动着旋转。此时检测主会绕着压缩过程的弹簧进行一周的轮廓度检验，在合格尺寸范围内如果压缩过程中弹簧触摸到检测柱说明此时弹簧的轮廓度不合格，如果没有触摸到检测柱说明此时的弹簧轮廓度是合格的。
检测方法的选择
汽车弹簧轮廓度可以选择三坐标测量机进行测量。三坐标测量机检测精度高，但检测成本也较高，并且无法实现批量弹簧的检测；此外，由于汽车减震弹簧的测量基准不在同一平面内，所以采用三坐标进行测量时很难解决弹簧基准定位问题。因此，需要采用专用的检具进行弹簧轮廓度的检测。
小批量，简单零件，精度不高：采用测量工具
大批量，精度不高，工艺稳定：抽检或简单检具
大批量，精度不高，工艺不稳定：检具
大批量，精度高，需要100%检测：检具
因为汽车减震弹簧性能的好坏和精度的高低决定了汽车的安全性和舒适性，所以每个汽车减震弹簧都需要进行检测是否合格，需要100%检测，所以要用检具进行大批量精度高的检测。
创新说明
安全性。凡事都是安全第一，各行各业都会注重安全生产。我们此次创新设计对操作工人的安全性考虑的尤为重要，大家都知道无论什么弹簧在压缩过程中如果固定不好就会顺着一个方向弹出来，会对周围一切事物产生威胁，此套检具设计时固定弹簧的位置采用的是检测套筒和下压头，在弹簧压缩过程中更好的固定弹簧不被弹出，此外我们还在检具外侧安装了防护网，更为周全的保护了操作工人的绝对安全。
经济型。在保证安全的前体下，经济生产是每个厂商最为看重的，我们此套汽车减震弹簧检具的总体造价2万元左右。相对进口的汽车弹簧轮廓度检具来说这已经是非常低廉的价格了，并且大批量检验弹簧轮廓度来说，还要比进口弹簧轮廓度检具的检验速度要快。我们大概统计了一下国外了弹簧轮廓度检具平均造价在12~30万不等，这就大大节省了企业了财政支出，给企业带来了经济效益。
简便性。我们此次创新设计的弹簧轮廓度检具对操作工人没有任何的技术要求，操作工人只需在启动电动机后旋转把手目测观察检测主与弹簧一周是否有接触来判断汽车减震弹簧是否合格。相比之下进口的弹簧综合检测仪对操作工人的技术要求就比较高，他必须先对操作工人进行培训，操作工人必须要有一定的理论基础才能上岗工作。
实用性。本次设计是老师与某企业合作为我们布置的一个课题。此次课题设计是由我们从进口产品和以往设计中吸取经验，改造创新设计而成，并且设计成果现已投入工厂使用，为厂商带来了不小的经济效益。
创新意义 ------打破进口优势，实现中国创造
汽车弹簧轮廓度的好坏不仅对汽车舒适性以及安全起到了至关重要的意义，并且对汽车减震弹簧厂商的信誉和质量带来了口碑。
我们此次设计克服重重困难，为厂商和市场需求而改造创新，打破以往进口优势，从而实现操作简便直观，价格低廉的国产制造，并为中国创造填上浓墨一笔。
