CN111874127A - 车门密封条手动装置配样架及其制备方法 - Google Patents

车门密封条手动装置配样架及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种车门密封条手动装置配样架及其制备方法，包括以下步骤：使用SLA光固化打印工艺打印配样架粗坯，具有上框与下框，上框位于车门玻璃对应位置，下框位于车门下部本体对应位置；在配样架粗坯的腔体内植入增强材料，对配样架粗坯增强固型；对配样架粗坯的上框与下框分别设置斜撑杆，设置在上框和下框中对应的对角位置；其中，斜撑杆两端分别与配样架粗坯上的支座转动连接，并可围绕支座进行转动，斜撑杆及支座分别通过SLA光固化打印工艺打印制作成型。本发明采用SLA光固化成型打印工艺实现对粗坯的成型，实现传统加工方式无法实现的设计结构，能够完美地满足手动装配工具所有功能指标，同时解决实际生产中车门带内饰件下线返修的难题。

Description

车门密封条手动装置配样架及其制备方法
技术领域
本发明涉及汽车车门装配检具技术领域，具体而言涉及一种车门密封条手动装置配样架及其制备方法。
背景技术
目前，在汽车车门的侧面一圈黏贴不同截面形式的密封条零件，增强车体的密闭性，以期降低车辆行驶中的噪音，是改善整车的NVH性能的常用手段。
密封条的安装主要有三类技术手段，即全自动化装配(完全由机器人装配)、半自动装配(人机配合装配)以及纯人工装配。但不论使用哪一种装配手段，仿形加工的手动装配工具都不可缺少的。在自动化设备异常情况下，操作人员搬运手动装配工具放置在门钣金上，利用该工具的仿型曲面进行密封条的黏贴和滚压，满足产品装配要求，确保现场不会因为自动化设备出现问题造成停产。
现有的手动仿形工具通常使用碳纤维或者铸铁等刚性较好的材料进行制作。碳纤维配样架比较轻便，精度较高，尺寸精度±1.0mm，刚性好，但前期需要加工仿形模具，制造成本高，加工周期长，工艺控制复杂，对供应商的设计和生产能力要求苛刻。
铸铁配样架的制作同样需要使用模具仿形，再做后续的机加工处理，尺寸精度能够控制在±1.0mm，成本较高，自重大，需要设置独立的放置货架，使用时单人无法搬运，人机环境差，车间可接受度很低。
同时，因为不同车型的轮廓不同，碳纤维和铸铁在前期使用的模具无法再重复利用到其它车型产品上，属于生产制造流程中的副产品，不再具有利用价值，也是上述两种加工方式成本高企的重要原因之一。
发明内容
本发明目的在于提供一种车门密封条手动装置配样架及其制备方法，使用工业级高精度3D打印的方式进行上述手动装配工具的加工制造，实现传统加工方式无法实现的设计结构，能够较佳地满足手动装配工具所有功能指标，同时解决实际生产中车门带内饰件下线返修的难题。
根据本发明目的的第一方面提出一种车门密封条手动装配配样架的制备方法，包括以下步骤：
使用SLA光固化打印工艺打印配样架粗坯，具有上框与下框，上框位于车门玻璃对应位置，下框位于车门下部本体对应位置；
在配样架粗坯的配样架腔体内植入增强材料，对配样架粗坯增强固型；
对配样架粗坯的上框与下框分别设置斜撑杆，设置在上框和下框中对应的对角位置；
其中，所述斜撑杆两端分别与配样架粗坯上的支座转动连接，并可围绕所述支座进行转动，所述斜撑杆以及支座分别通过前述SLA光固化打印工艺打印制作成型。
优选地，在配样架粗坯打印过程中，采用光敏树脂材料与ABS的混合物进行打印成型。
优选地，所述增强材料包括钢丝、玻璃纤维中的至少一种，植入的增强材料与配样架粗坯的重量比为5-10％。
优选地，所述方法还包括以下步骤：
在配样架的四周设置多个槽，并在所述槽内设置磁片。
优选地，所述方法还包括以下步骤：
对配样架表面喷涂纳米漆层。
优选地，所述方法还包括以下步骤：
在打印配样架粗坯过程中，在下框的边缘位置打印至少一个高台。
优选地，所述方法还包括以下步骤：
在打印配样架粗坯过程中，在上框与下框连接位置打印至少一个把手，每个斜撑杆的一端均连接到其中一个把手的邻近位置。
根据本发明目的的第二方面还提出一种根据前述方法所制备得到的车门密封条手动装配配样架。
由以上本发明的技术方案制备的车门密封条手动装配配样架，一方面通过SLA工艺实现高精度的分层扫描打印成型，尺寸进度可控制在0.05mm，实现高精度、高效成型，效率和精度远高于现有技术的碳纤维或者铸铁成型方式；另一方面，本发明的配样架还可通过正旋和反旋螺杆机构，旋转斜撑杆，调节伸缩量，进而在一定范围内(例如±15mm)实现对局部配样架进行矫形的目的，进一步提高精度。
在优选的一些方面，配样架上一体配置的磁片，可配样架与门钣金贴合紧密贴合，不会从门钣金上脱落。同时，通过在SLA打印的配样架内表面还可以设置高台，在保证配样架轮廓位置不变的前提下，分离配样架和门钣金下表面，使得配样架具有下线返工的功能，即门在内饰、线束等零件装配下线后，少拆或者不拆任何门内饰零件的条件下，依然可以使用配样架进行密封条的装配。
应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。
结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：
图1是现有技术中车门密封条装配使用的仿形加工的手动装配工具的示意图，其中标号10表示车门钣金，标号20表示密封条配样架，标号30表示车门位置安装的密封条。车门钣金与密封条配样架之间的黑色部分为一圈密封条。
图2是通过本发明的SLA工艺打印的配样架粗坯的尺寸光扫描报告示意图。
图3是通过本发明的SLA工艺打印的配样架粗坯增加斜撑杆加固的示意图。
图4是通过本发明的SLA工艺打印的配样架的斜撑杆的支座的示意图。
图5是通过本发明的SLA工艺打印的斜撑杆与支座连接部的示意图。
图6是通过本发明的SLA工艺打印的配样架的背面的示意图。
图7是通过本发明的SLA工艺打印的配样架的正面的示意图。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。
结合图示，根据本发明提出的车门密封条手动装配配样架的制备方法，采用工业级高精度3D打印的方式SLA光固化成型打印工艺，实现对粗坯的成型，实现传统加工方式无法实现的设计结构，能够完美地满足手动装配工具所有功能指标，同时解决了实际生产中车门带内饰件下线返修的难题。
作为示例性的实施例的示例，前述的制备方法包括：使用SLA光固化打印工艺打印配样架粗坯100，具有上框110与下框120。结合图示，上框110位于车门玻璃对应位置，下框120位于车门下部本体对应位置；在配样架粗坯的配样架腔体内植入增强材料，对配样架粗坯增强固型；对配样架粗坯的上框与下框分别设置斜撑杆，设置在上框和下框中对应的对角位置；其中，所述斜撑杆两端分别与配样架粗坯上的支座转动连接，并可围绕所述支座进行转动，所述斜撑杆以及支座分别通过前述的SLA光固化打印工艺打印制作成型。
优选地，在配样架粗坯打印过程中，采用光敏树脂材料或者ABS材料选择其一进行打印成型。例如，选用刚性和韧性指标均衡的光敏树脂材料，尤其是UV9400系列、Lasty-R系列树脂，使用照射面积和功率可控的激光光斑照射液态树脂液面进行目标区域的逐层固化，使用伺服电机的精确位移进行激光照射区域的选取，实体打印激光器功率选取1W或者在1W左右，支撑结构打印激光器功率通常选取0.4-0.6W，扫描分层厚度小于0.10mm，轮廓扫描速率控制在2000-8000mm/s。
结合图2所示的打印的尺寸光扫描报告示意图，与数模比较，通过实际打印品的尺寸精度可达到0.05mm，满足高精度的尺寸要求，相比传统碳纤维或者铸铁成型方式的精度成数量级提高。
在粗坯在完成SLA打印后，可在腔体内植入玻璃纤维、钢丝等增强材料，以进一步固型。尤其优选地，植入的增强材料与配样架粗坯的重量比为5-10％。
在优选的实施例中，在配样架的上框与下框分别增设斜撑杆130，确保整个配样架具有较强的刚度，兼顾解决了车门钣金尺寸波动造成的错位，结合图5-7所示，斜撑杆130优选同样由SLA设备和工艺进行打印制备，斜撑杆130两端分别与配样架粗坯的框体结构上的支座相连，通过正旋和反旋螺杆机构，旋转斜撑杆130，可以调节撑杆机构的伸缩量，如通过顺时针旋转斜撑杆，与斜撑杆两端内螺纹连接的支座螺杆同时向外延伸，实现斜撑杆整体长度变长；反之变短，进而在一定范围内(例如±15mm)，实现对局部配样架进行矫形的目的。
结合图示，尤其优选地，斜撑杆130设置在上框和下框中对应的对角位置。
图4所示为斜撑杆130与支座140的连接关系示意图。图5示例性地表示了斜撑杆130的连接头位置示意图。在装配过程中，可通过螺栓穿过连接头位置的通孔并将其连接到支座140内。
结合图6-7所示，在优选的实施例中，在打印配样架粗坯过程中，在上框110与下框120相连接位置打印至少一个把手150，每个斜撑杆的一端均连接到其中一个把手的邻近位置，以在整个配样架或者配样架粗坯中形成多个三角支撑与加固位置，结合伸缩量的微调，进一步增强配样架的刚度和位置稳定性。
结合图6-7所示，优选地，我们还可以在配样架100的四周设置多个槽，并在所述槽内设置磁片180，如此，辅助配样架与门钣金贴合紧密贴合，不会从门钣金上脱落。当然，在另外的实施例中，还可以在配样架100的四周设置夹爪支座，通过夹爪夹紧来实现防止脱落。
3D打印后的样架表面粗糙度显著优于碳纤维制品和铸铁制品。在优选的实施例中，为保证配样架在长时间使用过程中减少发生老化、变形等风险，在配样架外表面喷涂纳米漆层，尤其是多层纳米漆层，以隔离氧气和空气中的水分。通过纳米漆层颜色多样性，满足不同车型的密封条样架有序放置在现场的需求，解决传统加工方式造成的同色调(都是黑色)但归属不同车型样架混乱放置和误用的问题。
结合图6、7所示，优选地，我们还可以在配样架的内表面设置至少一个高台190，例如同样可在3D打印粗坯的过程中一起设计打印成型，如此在保证样架轮廓位置不变的前提下，分离样架和门钣金下表面，使得样架具有下线返工的功能，即门在内饰、线束等零件装配下线后，少拆或者不拆任何门内饰零件的条件下，依然可以使用样架进行密封条的装配，这一功能在传统的加工方式上是无法实现的。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (8)

1.一种车门密封条手动装配配样架的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
使用SLA光固化打印工艺打印配样架粗坯，具有上框与下框，上框位于车门玻璃对应位置，下框位于车门下部本体对应位置；
在配样架粗坯的腔体内植入增强材料，对配样架粗坯增强固型；
对配样架粗坯的上框与下框分别设置斜撑杆，设置在上框和下框中对应的对角位置；
其中，所述斜撑杆两端分别与配样架粗坯上的支座转动连接，并可围绕所述支座进行转动，所述斜撑杆以及支座分别通过前述SLA光固化打印工艺打印制作成型。
2.根据权利要求1所述的车门密封条手动装配配样架的制备方法，其特征在于，在配样架粗坯打印过程中，采用光敏树脂材料与ABS的混合物进行打印成型。
3.根据权利要求1所述的车门密封条手动装配配样架的制备方法，其特征在于，所述增强材料包括钢丝、玻璃纤维中的至少一种，植入的增强材料与配样架粗坯的重量比为5-10％。
4.根据权利要求1所述的车门密封条手动装配配样架的制备方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
在配样架的四周设置多个槽，并在所述槽内设置磁片。
5.根据权利要求1所述的车门密封条手动装配配样架的制备方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
对配样架表面喷涂纳米漆层。
6.根据权利要求1所述的车门密封条手动装配配样架的制备方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
在打印配样架粗坯过程中，在下框的边缘位置打印至少一个高台。
7.根据权利要求1所述的车门密封条手动装配配样架的制备方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
在打印配样架粗坯过程中，在上框与下框连接位置打印至少一个把手，每个斜撑杆的一端均连接到其中一个把手的邻近位置。
8.一种根据权利要求1-7中任意一项所述的方法所制备得到的车门密封条手动装配配样架。
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