CN103234847B - 便携式车门外板抗凹试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种便携式车门外板抗凹试验装置，涉及汽车测试工具技术领域。该装置包括用于吸附在车门外板上的真空吸盘、与真空吸盘相连接的安装支撑架、以及连接在安装支撑架上的手持加载机构，其中，手持加载机构包括刚性安装座和滑动连接的加载杆，加载杆一端有加载手柄，另一端有压头；安装支撑架包括刚性安装座外套管和位于侧面连接真空吸盘的支撑臂；手持加载机构上设置有力传感器和位移传感器。本发明制造成本较低，结构简单，便于携带，安装方便，不受试验室台架安装空间限制，可替代传统门式框架结构的抗凹试验装置。本发明可以在车门上根据测点要求任意调整加载点位置，可广泛用于各车型车门的抗凹测试。
Description
技术领域
本发明涉及汽车测试工具技术领域，特别是指一种便携式车门外板抗凹试验装置。
背景技术
车门外板尺寸较大，由于造型影响，外表面带有曲率，有一定的预变形。在使用过程中常常会受到外载荷的作用，如人为的触摸按压、行进过程中碎石的冲击等，这些载荷往往使车门外覆盖件形状发生凹陷挠曲甚至产生局部永久凹痕，影响到整车的外观品质。此外，为了节约能耗，节省成本，适应严格的排放标准，更薄的高强度钢板在汽车钣金件中应用越来越多，已成为一大趋势。在车门外板采用高强度板后，会导致外板变软，从而引发板材局部刚度不足等一系列问题，如外覆盖件自重或者轻微的碰撞引起的凹陷、汽车行驶中产生的振动和噪音等等。针对这些问题，汽车研发和生产部门提出了车门外覆盖件抗凹性能，客户在购买乘用车时也把车身的抗凹性作为一项主要指标加以要求。
在汽车研发设计阶段，对车门抗凹性能提出了明确的指标要求，需要通过多次、多轮抗凹试验，对选用材料抗凹性评估，不断优化设计和材料选用。
目前，各试验单位和汽车生产部门常规的抗凹试验装置常采用门式框架结构，框架上的移动横梁在丝杠传动下可以上下移动，以确定加载位置，加载系统、凹痕深度测量系统安装在横梁上，图1即为这种试验装置的示意图，其中101为压边圈，102为胀形件。这种试验装置不足之处为，门式框架结构需要安装固定在试验室铁地板上，要求安装条件较高，且不方便移动。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种安装条件低的便携式车门外板抗凹试验装置。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：
一种便携式车门外板抗凹试验装置，包括用于吸附在车门外板上的真空吸盘、与所述真空吸盘相连接的安装支撑架、以及连接在所述安装支撑架上的手持加载机构，其中，
所述手持加载机构包括刚性安装座和滑动连接在所述刚性安装座内的加载杆，所述加载杆的一端设置有加载手柄，另一端设置有用于接触车门外板的压头；
所述安装支撑架包括刚性安装座外套管和位于所述刚性安装座外套管侧面连接所述真空吸盘的支撑臂，所述刚性安装座外套管与所述刚性安装座固定连接；
所述手持加载机构上设置有用于检测加载力大小的力传感器和用于检测所述加载杆移动距离的位移传感器。
进一步地，所述真空吸盘至少为三个。
进一步地，所述安装支撑架上的支撑臂包括可相对滑动的内套筒和外套筒、以及用于锁定所述内套筒和外套筒的拧紧螺钉，所述内套筒与所述真空吸盘连接，所述外套筒与所述刚性安装座外套管连接。
进一步地，所述内套筒和真空吸盘之间通过销轴连接。
进一步地，所述外套筒通过二氧化碳保护焊焊接在所述刚性安装座外套管上。
进一步地，所述刚性安装座内固定设置有加载杆导向筒。
进一步地，所述力传感器为块状，并且设置在所述压头和加载杆之间。
进一步地，所述位移传感器固定设置在所述刚性安装座上，所述位移传感器的测头连接至所述力传感器的上端面。
进一步地，所述压头为球形压头。
进一步地，所述刚性安装座和刚性安装座外套管为一体结构。
本发明的实施例具有以下有益效果：
本发明的便携式车门外板抗凹试验装置制造成本较低，结构简单，便于携带，安装方便，不受试验室台架安装空间限制，可替代传统门式框架结构的抗凹试验装置。
附图说明
图1为传统门式框架结构的抗凹试验装置的示意图；
图2为本发明便携式车门外板抗凹试验装置的结构示意图；
图3为图2中安装支撑架的结构示意图；
图4为图2中真空吸盘的结构示意图；
图5为图2中手持加载机构的结构示意图；
图6为图2中加载手柄与传感器的装配示意图；
图7为图2中刚性安装座的结构示意图；
图8为图2中力传感器的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明的实施例针对现有技术中门式框架结构的抗凹试验装置需要安装固定在试验室铁地板上，安装条件较高，且不方便移动的问题，提供一种安装条件低的便携式车门外板抗凹试验装置。
如图2至图8所示，本发明提供一种便携式车门外板抗凹试验装置，包括用于吸附在车门外板上的真空吸盘1、与真空吸盘1相连接的安装支撑架、以及连接在安装支撑架上的手持加载机构，其中：
手持加载机构包括刚性安装座7和滑动连接在刚性安装座7内的加载杆10，加载杆10的一端设置有加载手柄11，另一端设置有用于接触车门外板的压头15；
安装支撑架包括刚性安装座外套管6和位于刚性安装座外套管6侧面连接真空吸盘1的支撑臂，刚性安装座外套管6与刚性安装座7固定连接（在图中通过拧紧螺钉8实现该两者的径向固定）；
手持加载机构上设置有用于检测加载力大小的力传感器14和用于检测加载杆10移动距离的位移传感器13，位移传感器13和力传感器14的设置位置本领域技术人员可根据常识灵活设置。
进行抗凹试验时，先将真空吸盘1吸附在车门外板上，使得手持加载机构借助于安装支撑架固定在车门外板上，然后推动手持加载机构上的加载手柄11使压头15挤压车门外板上的试验测点，从而进行抗凹试验。
本发明的便携式车门外板抗凹试验装置的最大特点是制造成本较低，结构简单，便于携带，安装方便，不受试验室台架安装空间限制，可替代传统门式框架结构的抗凹试验装置，主要用于试验室外（如停车场、车间等）对整车车门进行抗凹性试验评估。本发明可以在车门上根据测点要求任意调整加载点位置，可广泛用于各车型车门的抗凹测试。
本发明中，真空吸盘1的数量可以为2、3、4或5个等，优选至少为3个，实际上采用3个真空吸盘，即可达到最佳的安装方便性和整体牢固性。
如图2-4所示，为方便使用，安装支撑架上的支撑臂优选为长度可调节结构，即：该支撑臂包括可相对滑动的内套筒2和外套筒3、以及用于锁定内套筒2和外套筒3的拧紧螺钉4，内套筒2与真空吸盘1连接，外套筒3与刚性安装座外套管6连接。同时为增加灵活性，内套筒2和真空吸盘1之间可以通过销轴5连接，使内套筒2可沿销轴5轴线方向转动。另外，为确保安装支撑架的牢固性，外套筒3可以通过二氧化碳保护焊焊接在刚性安装座外套管6上。
如图5-8所示，为使加载杆10在移动过程中不发生偏移，刚性安装座7内可以固定设置有加载杆导向筒9（在图中加载杆导向筒9通过螺钉12固定在刚性安装座7上）。对于力传感器14，优选为块状，并且设置在压头15和加载杆10之间，具体地，压头15和加载杆10可均通过螺纹旋入力传感器14上下端面内。对于位移传感器13，优选固定设置在刚性安装座7上，位移传感器13的测头可以连接至力传感器14的上端面。
本发明中，手持加载机构上的压头15优选为球形，以提高受力测量准确度。加载手柄11可以为球形、T形等各种形状。从刚性安装座7和刚性安装座外套管6所起的作用来看，该两者可以为一体结构，以简化零件数量。
下面详细介绍本发明便携式车门外板抗凹试验装置的使用过程：
首先，根据CAE（Computer Aided Engineering，计算机辅助工程）软件分析结果，或者用手指按压车门外板，选择局部刚度较差的测点，将球形压头15对准试验测点的垂向位置；
接下来，在车门上确定三个真空吸盘1的吸附位置，吸盘位置选择主要考虑两点：一是尽量远离球形压头15试验测点位置，以保证真空吸盘1吸附产生的局部挠曲变形不影响球形压头15试验测点位移值；二是考虑到车门外板的尺寸，应尽量布置在外板刚度较大的区域。真空吸盘1位置确定后，将其吸附在车门上，固定真空吸盘1与安装支撑架的内套筒2之间销轴5；
接着，将拧紧螺钉4松开，通过调节内套筒2、外套筒3相对距离，调整三个支撑臂长度，使球形压头15布置在车门外板试验测点正上方，并与车门外板保持2-3mm间隙；之后将内套筒2、外套筒3的拧紧螺钉4拧紧固定；
最后，手推加载手柄11，载荷通过加载杆10、力传感器14和球形压头15加载到车门外板的试验测点位置，加载、卸载完成一个循环后，记录位移时间曲线和载荷时间曲线。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种便携式车门外板抗凹试验装置，其特征在于，包括用于吸附在车门外板上的至少两个真空吸盘、与所述真空吸盘相连接的安装支撑架、以及连接在所述安装支撑架上的手持加载机构，其中，
所述手持加载机构包括刚性安装座和滑动连接在所述刚性安装座内的加载杆，所述加载杆的一端设置有加载手柄，另一端设置有用于接触车门外板的压头；
所述安装支撑架包括刚性安装座外套管和位于所述刚性安装座外套管侧面连接所述真空吸盘的支撑臂，所述刚性安装座外套管与所述刚性安装座固定连接；
所述手持加载机构上设置有用于检测加载力大小的力传感器和用于检测所述加载杆移动距离的位移传感器；
所述刚性安装座和刚性安装座外套管为一体结构。
2.根据权利要求1所述的便携式车门外板抗凹试验装置，其特征在于，所述真空吸盘至少为三个。
3.根据权利要求1所述的便携式车门外板抗凹试验装置，其特征在于，所述安装支撑架上的支撑臂包括可相对滑动的内套筒和外套筒、以及用于锁定所述内套筒和外套筒的拧紧螺钉，所述内套筒与所述真空吸盘连接，所述外套筒与所述刚性安装座外套管连接。
4.根据权利要求3所述的便携式车门外板抗凹试验装置，其特征在于，所述内套筒和真空吸盘之间通过销轴连接。
5.根据权利要求3所述的便携式车门外板抗凹试验装置，其特征在于，所述外套筒通过二氧化碳保护焊焊接在所述刚性安装座外套管上。
6.根据权利要求1所述的便携式车门外板抗凹试验装置，其特征在于，所述刚性安装座内固定设置有加载杆导向筒。
7.根据权利要求1所述的便携式车门外板抗凹试验装置，其特征在于，所述力传感器为块状，并且设置在所述压头和加载杆之间。
8.根据权利要求7所述的便携式车门外板抗凹试验装置，其特征在于，所述位移传感器固定设置在所述刚性安装座上，所述位移传感器的测头连接至所述力传感器的上端面。
9.根据权利要求1所述的便携式车门外板抗凹试验装置，其特征在于，所述压头为球形压头。
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