CN102566507A - 提高钣金制件制造精度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提高钣金制件制造精度的方法。该方法包括获取对比钣金制件的数模；获取钣金制件和连接构件的数模，并确定配合特征；使钣金制件数模的定位基准与对比钣金制件数模的定位基准重合；测量配合特征的公差；选取其中一个配合特征为调整基准，该配合特征与对比钣金制件数模的该配合特征重合；测量钣金制件数模的其他配合特征、定位基准与对比钣金制件数模相应的配合特征、定位基准的公差值，根据该公差值，确定公差值不符合公差范围的钣金制件数模的配合特征及定位基准；对确定的配合特征及定位基准进行制造调整；该方法有效地减小对制造钣金制件的设备、模具的修改难度，降低了成本，且使钣金制件的整体精度得到有效的提高。

Description

提高钣金制件制造精度的方法

技术领域

本发明涉及一种精度提高方法，尤其涉及一种提高钣金制件制造精度的方法。

背景技术

目前，日韩欧美的白车身精度已经实现“2mm工程”，而且合格率在95%以上，而自主品牌的白车身精度在3~4mm，合格率仅在85%左右，白车身精度低，一致性差。制约白车身精度的提高及一致性保证的主要障碍，主要是由于单个钣金零部件的精度较低和一致性差。

在现有的钣金制件中，其结构主要包括两部分，其中一部分是与钣金制件有配合关系的连结构件所连接的特征，我们称之为配合特征，该配合特征是钣金制件的重要组成部分，这些特征的精度要求较高（±0.5mm），需重点控制，是单个零部件和其组成白车身精度的主要贡献者，如果这些配合特征不能得到精度保证，则会导致系统精度恶化，引起整体性能下降，甚至失效，因此，为了提高整体白车身精度，则需要保证这个配合特征的制造精度；另一部分是在生产制造过程中不参与配合、定位的其他特征，以及连接各个配合特征的过渡结构、加强结构或是连接结构等其他特征，在这里，我们将这些其他特征称之为次要特征，其在结构中，主要起到了定位、过渡、加强或连接的作用，其精度要求相对较低，对单个零部件和其组成系统精度贡献量较小，可以根据实际情况在不影响性能的前期下将其公差放大到±2.0mm，甚至±3mm。

目前，在钣金制件的制造精度提高中，其普遍采用的方法是使所有型面的精度都提升，即根据钣金制件的配合特征、次要特征与标准的钣金制件中对应部分的偏差值，对钣金制件的配合特征、次要特征不分主次，同时进行各个特征的精度提升，进而将所有型面的精度都提升，导致了对制造钣金制件的模具、设备的多处尺寸的调整，由于有些特征是不易修改的型面或是不能修改的平面，导致钣金制件制造成本的大幅提高，难度较大，且所有特征的精度都提升，容易使各个特征的配合关系发生变化，该变化将会引起新的配合连接误差，进而使钣金制件的精度受到新的误差影响，进而导致零部件精度普遍较低。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种提高钣金制件制造精度的方法，该方法在减小制造成本的同时，使钣金制件的制造精度进行提升，进而实现整体白车身结构的精度得到较好提升。

为实现上述目的，本发明的提高钣金制件制造精度的方法，包括如下步骤：

步骤一，获取对比钣金制件的数模；

步骤二，获取钣金制件和与钣金制件有配合关系的连接构件的数模，并在钣金制件数模上确定钣金制件与连结构件相配合部分的配合特征；

步骤三，使钣金制件数模的定位基准与对比钣金制件数模的定位基准重合；其中，定位基准是每个制件在加工中用作定位的基准，他是制件上与夹具定位元件直接接触的点、线或面；

步骤四，测量钣金制件数模的配合特征与对比钣金制件数模的配合特征的公差；

步骤五，选取其中一个配合特征为调整基准，将钣金制件数模的该配合特征与对比钣金制件数模的该配合特征重合；

步骤六，测量钣金制件数模的其他配合特征、定位基准与对比钣金制件数模相应的配合特征、定位基准的公差值，根据该公差值，确定公差值不符合公差范围的钣金制件数模的配合特征及定位基准；

步骤七，对确定的配合特征及定位基准，按步骤六中得到的公差值，对钣金制件进行制造调整；

步骤八，重复步骤一至七。

上述方法，是基于CATIA的设计环境，对将制造好的钣金制件数模与作为对比钣金制件的标准钣金制件进行比对，该标准钣金制件即为各部分特征均具有标准值的钣金制件，在比对上，将整个钣金制件的特征分为配合特征和次要特征，忽略次要特征的精度或适当的放大次要特征的公差值，以其中一个配合特征作为调整基准，其他配合特征及定位基准根据该调整基准，测量出与对比钣金件制件的误差值，然后根据这些误差值，对制造钣金制件的设备、模具进行适应性的调整，即可实现钣金制件精度的提升。由于该方法并不是将钣金制件的所有特征都修改，且作为调整基准的特征都是配合特征，由于配合特征都是比较关键的部分，其多数是面积较大、强度较高、不易修改或不能修改的部分，对这些部分不做修改，有效地减小对制造钣金制件的设备、模具的修改难度，降低了成本，且使钣金制件的整体精度得到有效的提高。

作为对上述方法的其中一种形式，步骤三中所述的定位基准为主定位孔、辅定位孔和定位面；因此，该限定则是针对定位基准为主定位孔、辅定位孔和定位面的钣金制件。

作为对上述方式的限定，所述的步骤三包括如下步骤：

步骤a，分别连接钣金制件数模、对比钣金制件数模的主定位孔与辅定位孔的中心线；

步骤b，将钣金制件数模的主定位孔与辅定位孔的中心线、定位面，与对比钣金制件数模的主定位孔与辅定位孔的中心线、定位面对应重合。

将步骤三分为两个步骤，其主要是提供了在定位基准在上述情况下，能够使钣金制件数模与对比钣金制件数模得到较好的基准重合，确保了重合效果。

作为对上述方式的进一步限定，所述的步骤a中，分别在钣金制件数模和对比钣金制件数模上，选取通过主定位孔孔心的、垂直于中心线的定位平面；步骤b中，同时将钣金制件数模和对比钣金制件数模的定位平面对应重合。通过增设一个定位平面，采用“一面一线”的重合方法，能够提高定位基准的重合程度，减小重合误差。

综上所述，采用本发明的技术方案，在减小钣金制件精度提高的制造成本的同时，能够减小钣金制件精度提高的难度，确保了钣金制件的整体精度，其使用操作简单。

附图说明

下面结合附图及具体实施方式对本发明作更进一步详细说明：

图1为本发明实施例的钣金制件整体结构示意图；

图2为图1所示钣金制件与连结构件的连接状态示意图；

图3为图1所示结构的配合特征、定位基准的表示图；

图4为图3中定位基准与对比钣金制件数模的定位基准重合时的结构示意图；

图5为钣金制件数模的其中一个配合特征与对比钣金制件对应的配合特征重合时的状态结构示意图。

图中：

1、本体；2、减震器座安装孔；3、主定位孔；4、辅定位孔；5、定位面；6、减震器座；7、左前轮罩前板；8、左前轮罩后板；9、安装支架；10、定位销；11、定位块；12、第一配合特征；13、第二配合特征；14、第三配合特征；15、第四配合特征。

具体实施方式

本实施例以左前减震器安装座为例，对本发明的方法说明如下：

由图1所示可知，本实施例中使用的左前减震器安装座，其在结构上包括本体1、设置在本体1顶部的减震器座安装孔2、主定位孔3、辅定位孔4，在主定位孔3和辅定位孔4周边的本体1上设有定位面5，图中的定位面5是作为本体1的一部分，实际过程中是与本体1一体的，为表示出本实施例中定位面5的位置，在图1中的虚线指示部位即为定位面5。主定位孔3、辅定位孔4及定位面5共同组成了该结构的定位基准，在本实施例中的左前减震器安装座与其他部件安装过程中，起到定位作用。对于一般的钣金件设计、安装过程中，均需要一个定位基准，以使钣金件能够在空间位置上与其他部件连接，进而使各部件的安装位置更加精确。

由图2所示，图1所示结构在具体安装连接过程中，与其配合连接的连接构件包括：与减震器座安装孔2连接的减震器座6；连接在本体1上的左前轮罩前板7、左前轮罩后板8、安装支架9；与定位基准配合以实现安装定位的定位销10和定位块11，如采用夹具将图1所示结构夹装定位时，在主定位孔3和辅定位孔4内均插装有定位销10，在定位面5上夹持接触有定位块11，通过定位销10和定位块11对作为定位基准的主定位孔3、辅定位孔4以及定位面的位置限定，将整体的左前减震器安装座定位在安装位置，然后对其他的连结构件连接在左前减震器安装座的相应位置上。

在实际制造或安装过程中，由于技术手段以及钣金件的结构在使用时应力的存在问题，导致钣金制件的制造精度以及安装精度较低，钣金件各个组成部分的形状、尺寸存在的公差，大都不在合格产品要求的公差范围内，因此需要对产品的不符合公差范围的部分进行修整，以提高产品的整体精度。

该本实施中方法基于CATIA的设计环境，对制成的钣金制件的制造精度进行提高，为便于描述，我们将具有标准结构的钣金制件定义为对比钣金制件，其中，对比钣金制件的各个部分均具有精确的、符合要求的尺寸，而公差范围则是制成的钣金制件中，各个结构所允许的最大尺寸误差值。如下的方法主要是针对如何提高钣金制件的精度，以使制造成的钣金制件各个结构的尺寸最大限度的处于公差范围内，最终使整个产品的精度得到提升。此外，本方法中该方法包括如下步骤：

步骤一，获取对比钣金制件的数模，并将该数模导入CATIA的设计环境中；

步骤二，通过KREON激光扫描仪对图2中的钣金制件及与钣金制件连接的连结构件进行扫描，以获取钣金制件和与钣金制件有配合关系的连接构件的数模，将该数模导入CATIA的设计环境中，并在钣金制件数模上确定钣金制件与连结构件相配合部分的配合特征，该配合特征即为钣金制件数模中、与连接构件连接的那些部件，如图3中结构所示，该配合特征包括与减震器座6配合连接的减震器座安装孔2的外廓，在此将外廓称作第四配合特征15；与左前轮罩前板7连接的第一配合特征12；与左前轮罩后板8连接的第二配合特征13；与安装支架9连接配合的第三配合特征14；

步骤三，使钣金制件数模的定位基准与对比钣金制件数模的定位基准重合，其具体操作方法包括：

步骤a，分别连接钣金制件数模、对比钣金制件数模的主定位孔与辅定位孔的中心线L；

步骤b，将钣金制件数模的主定位孔与辅定位孔的中心线L、定位面5，与对比钣金制件数模的主定位孔与辅定位孔的中心线、定位面对应重合。其重合后的状态如图4所示，在图中可以看出，当钣金制件数模与对比钣金制件数模的中心线、定位面重合时，钣金制件的一些配合特征不能够与对比钣金制件相应部分重合，为便于对本发明的描述，图4中仅示出了第四配合特征15、第二配合特征13，该两个配合特征与对比钣金制件相应部分（图中虚线所示）不能重合。

此外，值得说明的是，为了确保主定位孔与辅定位孔的中心线与对比钣金制件的两孔中心线重合后，钣金制件的其他部分与对比钣金制件数模相应部分达到最大限度的重合，在步骤a中，还可分别在钣金制件数模和对比钣金制件数模上，选取通过主定位孔孔心的、垂直于中心线的定位平面；对应的，在步骤b中，同时将钣金制件数模和对比钣金制件数模的定位平面对应重合。这样，实现了“一线一面”的对应重合时，钣金制件和对比钣金制件的相应部分能够得到最大限度的重合。

步骤四，测量钣金制件数模的配合特征与对比钣金制件数模的配合特征的公差，根据这些公差值判断各个配合特征是否在公差范围之内，以对步骤五中调整基准的选取提供一个数值参考；

步骤五，选取其中一个配合特征为调整基准，如本实施例中，将第二配合特征13与对比钣金制件相应部分完全重合，通过该重合发现第四配合特征15与对比钣金制件数模相应部分也发生重合，但作为定位基准的主定位孔和辅定位孔与对比钣金制件数模相应部分发生偏移，如图5中虚线所示的主定位孔和辅定位孔为对比钣金制件数模的主定位孔和辅定位孔所在位置。

步骤六，根据步骤五所示，测量钣金制件数模的主定位孔和辅定位孔与对比钣金制件数模相应部件的公差值，并测量钣金制件数模的其他配合特征与对比钣金制件数模相应的配合特征的公差值，判断各个公差值是否在公差范围之内，如果不在，则相应的特征即为需要调整的配合特征或定位基准，如图5中，主定位孔和辅定位孔的公差值超出公差范围，则说明这两个部分需要进行调整。

步骤七，对确定的配合特征及定位基准，按步骤六中得到的公差值，对钣金制件进行制造调整，如对制造钣金制件的模具进行尺寸的调整，以使配合特征与定位基准达到精度的调整；

对上述调整的结构，可进行验证，及验证钣金制件的各个部分是否均满足精度要求，如果满足，则无需进行进一步调整，如果不满足，则进行步骤八，以重复步骤一至七，直至钣金制件各个部分的尺寸均满足精度要求。

通过上述的描述可以看出，本发明的主要设计思想，主要是将钣金制件的各个特征分为配合特征和次要特征，这个次要特征在上述描述中的体现就是本体上、用于连接各个配合特征和定位基准的过渡部分，在本发明的设计思路中，可以忽略次要特征的精度或适当的放大次要特征的公差值，而以其中一个配合特征作为调整基准，其他配合特征及定位基准根据该调整基准，测量出与对比钣金件制件的误差值，然后根据这些误差值，对制造钣金制件的设备、模具进行适应性的调整，即可实现钣金制件精度的提升。

Claims (4)

1.一种提高钣金制件制造精度的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

步骤一，获取对比钣金制件的数模；

步骤二，获取钣金制件和与钣金制件有配合关系的连接构件的数模，并在钣金制件数模上确定钣金制件与连结构件相配合部分的配合特征；

步骤三，使钣金制件数模的定位基准与对比钣金制件数模的定位基准重合；

步骤四，测量钣金制件数模的配合特征与对比钣金制件数模的配合特征的公差；

步骤五，选取其中一个配合特征为调整基准，将钣金制件数模的该配合特征与对比钣金制件数模的该配合特征重合；

步骤六，测量钣金制件数模的其他配合特征、定位基准与对比钣金制件数模相应的配合特征、定位基准的公差值，根据该公差值，确定公差值不符合公差范围的钣金制件数模的配合特征及定位基准；

步骤七，对确定的配合特征及定位基准，按步骤六中得到的公差值，对钣金制件进行制造调整；

步骤八，重复步骤一至七。

2.根据权利要求1所述的提高钣金制件制造精度的方法，其特征在于：步骤三中所述的定位基准为主定位孔、辅定位孔和定位面。

3.根据权利要求2所述的提高钣金制件制造精度的方法，其特征在于：所述的步骤三包括如下步骤：

步骤a，分别连接钣金制件数模、对比钣金制件数模的主定位孔与辅定位孔的中心线；

步骤b，将钣金制件数模的主定位孔与辅定位孔的中心线、定位面，与对比钣金制件数模的主定位孔与辅定位孔的中心线、定位面对应重合。

4.根据权利要求3所述的提高钣金制件制造精度的方法，其特征在于：所述的步骤a中，分别在钣金制件数模和对比钣金制件数模上，选取通过主定位孔孔心的、垂直于中心线的定位平面；步骤b中，同时将钣金制件数模和对比钣金制件数模的定位平面对应重合。

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