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汽车覆盖件主模型检具大型薄壁件制造工艺

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汽车覆盖件主模型检具大型薄壁件制造工艺

发布日期:2016-03-22 00:00 来源:http://chriskellymp.com 点击:

汽车主模型检具是专门用来验证汽车覆盖件匹配的一种特殊工装,且由许多模块组成。由于模块材料为超硬铝,且常为大型薄壁件,所以在加工时极易变形,加工质量难以保证。针对大型薄壁件在加工中采用的装夹方式、机床和刀具的选择以及对加工工艺路线制定等方面进行研究,并提出一些预防加工变形的措施。最后,通过对车门模块精加工进行验证,用三坐标测量机对其薄壁处若干点进行测量,所有变形量均控制在 0. 1  mm 以内。

汽车覆盖件泛指汽车冲压件、由冲压件焊接而成的组件 (总成) 、车身骨架和各种内饰件等,它的制造质量对汽车整体质量至关重要。汽车主模型检具是专门用来验证汽车各覆盖件匹配的一种特殊工艺装备。图 1 为某汽车主模型检具三维图,它由许多大型模块组成。模块为锻铝件,且有多处壁厚非常小,刚性差、强度低,在加工中受夹紧力、切削力、切削热等因素的影响,极易产生翘曲变形和振动,影响其尺寸精度、形位精度及表面粗糙度。为此,本文对主模型中的大型薄壁件在加工过程中的装夹方式、机床和刀具选择、工艺路线制定和内应力的消除等几个方面进行理论分析和实际验证,总结了一些有效克服薄壁件加工时变形的措施,保证其加工精度和表面质量。

    

1、主模型检具概述

1、1 主模型检具的介绍

   主模型检具 ( CUBING) 可以精确表示汽车车身内外覆盖件的空间主体形状,是车身制造与检验的依据,用来检验覆盖件安装、相互位置、缝隙、形面高度差等是否符合设计要求。

1、2 主模型检具的组成及各部分功能

   图 1 所示,主模型检具主要由底座、框架、各检测模块组成。底座的功能为承载各检测模块,确定各检测模块在整车坐标系中的位置,也可起到搬运、起吊及拖曳检具等功能。框架固定在底座上,用于安装、固定各检测模块。各检测模块的功能是作为内外覆盖件确定的标准参照件,包括地板模块、侧围模块、前围模块、发动机罩模块、门模块、顶盖模块等,它们通过销子定位,螺栓紧固,构成完整的车身内外表面等装配特征。

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2 主模型检具的要求

2. 1 总体要求

主模型检具是新车型检具应用中的高端产品,它既要匹配整车,又要匹配零件。在检具行业中是名副其实的 “三高”产品,即设计要求高、制造要求高和使用要求高。

2.2 模块要求

检测模块是主模型检具的关键部件,是与车身内饰和外饰相似的一种精确汽车复制品。许多模块为大型薄壁件,常采用航空铝合金制造 ( 7075材料,属于超硬铝,即铝 铜系合金,它的强度极限和屈服点极高) ,且常采用整体法加工 ( 即从整块铝材或铝锭中通过机械加工的方式加工而成) 。铝件切削性能好,但加工易产生变形,故需要采用大型精密数控机床进行高速铣削。加工后的模块要求表面平整光亮,相邻模块之间无色差、刀纹方向一致,不许产生过大的加工变形。

3 、大型薄壁件加工难点

1)大型薄壁件形状复杂且某些局部厚度在1 mm 以内,外形尺寸和加工余量较大, 刚性差,无固定的定位基准,所以加工时极易产生变形、翘曲等现象,加工工艺差,加工精度难以控制。

2)大型薄壁件由整块铝合金经整体切削而成,加工的部位较多,故在加工中由于较大切削力、切削热和机械振动等因素的影响,易发生加工变形。

3)模块正反两面上的加工要素较多,且各要素之间具有较高的位置精度要求,所以加工时会造成变形,从而影响尺寸精度。

4)铝合金具有较低屈服应力和杨氏模量,整体加工时易产生积屑瘤,加工后易产生较大的弹性回复。








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