關于汽車白車身用檢具技術的研究

謝彩琴 周錦忠

摘要：近年來，汽車的設計和制造水平有了顯著的提高，但是在實際生產(chǎn)過程中，加工的零件不可能完全符合要求，所以需要進行尺寸管理。本文圍繞測量方面的內(nèi)容，結(jié)合具體的例子，對白車身常用的檢具技術進行了分析，希望可以為相關的工作提供一定的借鑒。

關鍵詞：汽車；白車身；檢具技術；精度

引言

隨著社會的進步和汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，人們在購買和使用汽車時，更加注重車身的外觀質(zhì)量，可以說，如何提高車身的外觀質(zhì)量，從而獲得消費者的認可，是汽車制造商需要重點考慮的問題。下面著重研究一下白車身常用的檢具技術，希望可以為汽車公司的發(fā)展打開全新的視角。

1.檢具技術概述

通俗來講，檢具是為了滿足特殊檢測要求而專門制造的檢測工具，它的型面需要參考零件的CAD參數(shù)，同時在進行銑削加工時，必須涵蓋所有的參數(shù)，這樣才能保證對零件進行定性的檢測工作。與傳統(tǒng)的測量技術相比，檢具技術的測量精度更高，同時測量的結(jié)果比較直觀和明顯，易于對比和觀察，并且投資較少，成本較低。但是檢具需要手工操作，產(chǎn)生的誤差較大，并且占用一定的空間。為了彌補這些缺陷，檢具開始引用傳感器技術和軟件處理技術，并且呈現(xiàn)柔性化的發(fā)展趨勢，這類柔性檢具增設了電子傳感器的支座，并且事先設計好坐標位置和方向，從而完成指定位置的搜集工作。

柔性檢具可以減少誤差的產(chǎn)生，并且能夠?qū)崿F(xiàn)重復測量，顯著提高了測量的效率，并且在一定程度上減輕了操作人員的負擔，為后期的軟件處理工作提供準確的數(shù)據(jù)。普通檢具和柔性檢具的對比情況如表1所示。

2.檢具的精度

2.1設計方面

不言而喻，在汽車白車身設計和制造過程中，檢具的精度越高，設計和制造工作就越精確，但是同時也增加了檢具制造的難度和成本。眾所周知，零件的尺寸在制造過程中會發(fā)生變化，也就是人們常說的制造公差，大致而言，檢具的制造公差占產(chǎn)品公差的3%，而檢具的磨損占產(chǎn)品公差的6%，所以檢具的總公差大概占產(chǎn)品公差的5%左右[1]。一般情況下，由于各大汽車制造商的產(chǎn)品生產(chǎn)策略存在差異，并且對檢具的認識不同，在進行檢具設計時存在一定的區(qū)別，但是都能夠在檢具精度和成本之間找到平衡點。下面介紹以下幾類主要汽車制造商的檢具設計公差，如表2所示。

2.2制造方面

檢具制造的精度與成本密切相關，并且受到檢具設計的影響，具體而言，制造精度又分為底板的制造精度、零部件的制造精度與檢測孔的精度。為了保證檢具整體的偏差較小，要求檢具型面的制造精度必須在±0.15mm以內(nèi)，如果實際測量發(fā)現(xiàn)位移偏差過大，就需要重新制造檢具，而且由于檢具在實際測量中受到具體環(huán)境的影響，同時與底板焊接的質(zhì)量以及檢具存放的位置息息相關，所以在制造過程中必須提高精度。下面列舉了不同汽車制造商檢具底板的制造精度，如表3所示。

2.3驗收方面

在對檢具進行驗收時，需要將三坐標儀器的定位銷拔出之后再重新裝配，起到歸零的作用，之后再進行測量，這樣能夠提高驗收的準確性。這里需要介紹一下三坐標測量的方法，它主要是通過測量頭系統(tǒng)與零件進行接觸，并且發(fā)生相對移動，從而測量零件表面各點的三維坐標。三坐標測量屬于接觸式測量，它的數(shù)據(jù)處理能力很強，速度也比較快，在白車身檢具驗收工作中得到了廣泛的應用。至于一些大型檢具，含有鑄鋁的質(zhì)量較大，在重力作用下會發(fā)生彎曲和彈性形變，所以需要改善底座的支撐情況，減少形變的幅度。在具體測量時，需要遵循共線原則和基準統(tǒng)一原則，將環(huán)境的影響降到最低[2]。

3.典型的檢具結(jié)構(gòu)及優(yōu)點

本文對某汽車制造商的主機廠進行了走訪，并且與設計人員圍繞白車身使用的檢具進行了分析，并對不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)點進行了總結(jié)，如表4所示。

一般而言，檢具的布置需要考慮載荷的問題，整個檢具的底板結(jié)構(gòu)需要保持穩(wěn)定，如果想要提高精度，就需要增加支點，并且及時調(diào)整底板的平面。在檢具的設計過程中，需要提高檢具的剛度，并且減少內(nèi)部應力，同時減少搬運次數(shù)，這樣可以避免檢具發(fā)生形變?？梢哉f，應用檢具技術，可以提高汽車白車身零部件的制造水平，美化白車身的外觀，從而生產(chǎn)出質(zhì)量更高的汽車。

結(jié)論：

綜上所述，汽車白車身的測量工作比較復雜，涉及沖壓、焊接以及尺寸等方面的內(nèi)容，所以對于檢具技術要求十分嚴格。本文從檢具的設計、制造以及驗收等角度進行了分析，并且著重探討了測量精度的影響因素，希望有助于檢具技術更好地應用到汽車白車身的測量工作中。

參考文獻

[1]韋永寅.汽車白車身檢具精度有限元分析[J].裝備制造技術，2016（07）：197-198.

[2]黃祖嚴.某電動汽車白車身模態(tài)實驗及其動態(tài)特性評價[J].汽車實用技術，2018（01）：11-12+16.

作者簡介：謝彩琴（1987年8月），女，漢族 廣西玉林人，學歷：學士，工作單位：柳州五菱汽車工業(yè)有限公司，助理工程師，研究方向：汽車檢具。

周錦忠（1987年10月），男，漢族 廣西玉林人，學歷：學士，工作單位：柳州友助科技有限公司，助理工程師，研究方向：汽車工裝。

（作者單位：1.柳州五菱汽車工業(yè)有限公司；2柳州友助科技有限公司）