汽車覆蓋件主模型檢具大型薄壁件制造工藝

作者：本站　來源：本站　日期：2018-09-19 17:07:47　人氣：60

　　汽車主模型檢具是專門用來驗(yàn)證汽車覆蓋件匹配的一種特殊工裝，且由許多模塊組成。由于模塊材料為超硬鋁，且常為大型薄壁件，所以在加工時(shí)極易變形，加工質(zhì)量難以保證。針對(duì)大型薄壁件在加工中采用的裝夾方式、機(jī)床和刀具的選擇以及對(duì)加工工藝路線制定等方面進(jìn)行研究，并提出一些預(yù)防加工變形的措施。最后，通過對(duì)車門模塊精加工進(jìn)行驗(yàn)證，用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)其薄壁處若干點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，所有變形量均控制在 0. 1  mm 以內(nèi)。

　　汽車覆蓋件泛指汽車沖壓件、由沖壓件焊接而成的組件 (分總成) 、車身骨架和各種內(nèi)飾件等，它的制造質(zhì)量對(duì)汽車整體質(zhì)量至關(guān)重要。汽車主模型檢具是專門用來驗(yàn)證汽車各覆蓋件匹配的一種特殊工藝裝備。圖 1 為某汽車主模型檢具三維圖，它由許多大型模塊組成。模塊為鍛鋁件，且有多處壁厚非常小，剛性差、強(qiáng)度低，在加工中受夾緊力、切削力、切削熱等因素的影響，極易產(chǎn)生翹曲變形和振動(dòng)，影響其尺寸精度、形位精度及表面粗糙度。為此，本文對(duì)主模型中的大型薄壁件在加工過程中的裝夾方式、機(jī)床和刀具選擇、工藝路線制定和內(nèi)應(yīng)力的消除等幾個(gè)方面進(jìn)行理論分析和實(shí)際驗(yàn)證，總結(jié)了一些有效克服薄壁件加工時(shí)變形的措施，保證其加工精度和表面質(zhì)量。

　　1、主模型檢具概述

　　1、1 主模型檢具的介紹

　　主模型檢具 ( CUBING) 可以精確表示汽車車身內(nèi)外覆蓋件的空間主體形狀，是車身制造與檢驗(yàn)的依據(jù)，用來檢驗(yàn)覆蓋件安裝、相互位置、縫隙、形面高度差等是否符合設(shè)計(jì)要求。

　　1、2 主模型檢具的組成及各部分功能

　　主模型檢具主要由底座、框架、各檢測(cè)模塊組成。底座的功能為承載各檢測(cè)模塊，確定各檢測(cè)模塊在整車坐標(biāo)系中的位置，也可起到搬運(yùn)、起吊及拖曳檢具等功能。框架固定在底座上，用于安裝、固定各檢測(cè)模塊。各檢測(cè)模塊的功能是作為內(nèi)外覆蓋件確定的標(biāo)準(zhǔn)參照件，包括地板模塊、側(cè)圍模塊、前圍模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)罩模塊、門模塊、頂蓋模塊等，它們通過銷子定位，螺栓緊固，構(gòu)成完整的車身內(nèi)外表面等裝配特征。

　　2、 主模型檢具的要求

　　2. 1 總體要求　

　　主模型檢具是新車型檢具應(yīng)用中的高端產(chǎn)品，它既要匹配整車，又要匹配零件。在檢具行業(yè)中是名副其實(shí)的 “三高”產(chǎn)品，即設(shè)計(jì)要求高、制造要求高和使用要求高。　

　　2.2 模塊要求　　

　　檢測(cè)模塊是主模型檢具的關(guān)鍵部件，是與車身內(nèi)飾和外飾相似的一種精確汽車復(fù)制品。許多模塊為大型薄壁件，常采用航空鋁合金制造 ( 如 7075材料，屬于超硬鋁，即鋁 － 鋅 － 鎂 － 銅系合金，它的強(qiáng)度極限和屈服點(diǎn)極高) ，且常采用整體法加工 ( 即從整塊鋁材或鋁錠中通過機(jī)械加工的方式加工而成) 。鋁件切削性能好，但加工易產(chǎn)生變形，故需要采用大型精密數(shù)控機(jī)床進(jìn)行高速銑削。加工后的模塊要求表面平整光亮，相鄰模塊之間無色差、刀紋方向一致，不許產(chǎn)生過大的加工變形。　

　　3 、大型薄壁件加工難點(diǎn)　　

　　（1）大型薄壁件形狀復(fù)雜且某些局部厚度在1 mm 以內(nèi)，外形尺寸和加工余量較大， 剛性差，無固定的定位基準(zhǔn)，所以加工時(shí)極易產(chǎn)生變形、翹曲等現(xiàn)象，加工工藝差，加工精度難以控制。　　

　　（2）大型薄壁件由整塊鋁合金經(jīng)整體切削而成，加工的部位較多，故在加工中由于較大切削力、切削熱和機(jī)械振動(dòng)等因素的影響，易發(fā)生加工變形。　

　　（3）模塊正反兩面上的加工要素較多，且各要素之間具有較高的位置精度要求，所以加工時(shí)會(huì)造成變形，從而影響尺寸精度。

　　（4）鋁合金具有較低屈服應(yīng)力和楊氏模量，整體加工時(shí)易產(chǎn)生積屑瘤，加工后易產(chǎn)生較大的彈性回復(fù)。