CN113218604B - 一种门限位器孔局部刚度测量装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种门限位器孔局部刚度测量装置及方法，测量装置包括：包括螺杆、加强板、螺母、可转动销钉及位移传感器，所述可转动销钉穿插连接于加强板一侧的固定装置中，所述加强板通过所述螺杆与螺母与近限位器孔附近白车身固定连接。采用该种测量装置对门限位器孔局部刚度进行测量，能快速准确测量出限位器孔区域的局部刚度；可以针对性的考察限位器孔区域刚度，并进行不同车型对比；长期积累可建立数据库，形成企业标准，指导设计，在源头上把关，节省开发时间和后期整改费用。

Description

一种门限位器孔局部刚度测量装置及方法
技术领域
本发明涉及汽车白车身刚度测量技术领域，尤其涉及一种门限位器孔局部刚度测量装置及方法。
背景技术
目前，为保证车门在各个开度都能有一定的保持力，会在车门上安装一个限位器，限位器在车身上有一个安装点，一般采取螺栓连接。用户在使用过程中存在大力开关门等情况。特别是在出租车上，乘客猛烈关门、过开门等情况会更加频繁出现。这种情况下，限位器和车身之间会有相对力，长时间耐久之后，如果限位器位置局部刚度不足，则在开关门的过程中会产生较大变形。轻则车门打开的时候会晃动，重则引起限位器孔附近钣金疲劳开裂。
现有的车门限位器附近结构如图6及图7所示，图7为现有技术中车门限位器附近结构装置A-A方向的剖视图，限位器原始加强板11通过限位器原始螺柱12固定安装于近限位器孔附近白车身6处，限位器13通过限位器原始销钉14与限位器原始加强板11铰接。
目前行业内普遍采用门开关耐久试验来对白车身进行整体评价。此方法虽能很好的模拟开关门耐久后的车身状况，但是其试验周期长，实验前准备工作繁多，期限一般会超过两个月。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术中的缺点，提供一种门限位器孔局部刚度测量装置及方法，解决了现有技术中门限位器孔局部刚度测量中测量周期长、开发费用成本高的问题。
本发明提供了一种门限位器孔局部刚度测量装置，包括螺杆、加强板、螺母、可转动销钉及位移传感器，所述可转动销钉穿插连接于加强板一侧的固定装置中，所述加强板通过所述螺杆与螺母与近限位器孔附近白车身固定连接。
较优地，所述螺杆头部相邻区域设置位移传感器。
本发明还提供了一种车门限位器安装孔局部刚度测量方法，包括限位器安装孔局部刚度测量装置，还包括如下步骤：
向限位器孔方向施加作用力以控制目标物工作于第一工作状态和第二工作状态，获取所述目标物工作于第一工作状态下限位器对目标物的第一作用力，以及获取所述目标物工作于第二工作状态下限位器对目标物的第二作用力；
获取第一作用力或第二作用力施力点所在区域发生的第一位移量或第二位移量；
根据第一作用力、第一位移量或第二作用力、第二位移量计算限位器安装孔局部刚度值。
其中较优地，向限位器孔方向施加作用力以控制目标物工作于第一工作状态和第二工作状态，获取所述目标物工作于第一工作状态下限位器对目标物的第一作用力，以及获取所述目标物工作于第二工作状态下限位器对目标物的第二作用力；具体包括：
向限位器孔中心方向施加预定作用力以使得第一工作状态下限位器对目标物形成第一预紧力；
对初始位移量和第一作用力做清零处理，施加第一作用力直至所述第一作用力达到设定值F1。
其中较优地，向限位器孔方向施加作用力以控制目标物工作于第一工作状态和第二工作状态，获取所述目标物工作于第一工作状态下限位器对目标物的第一作用力，以及获取所述目标物工作于第二工作状态下限位器对目标物的第二作用力；具体包括：
向限位器孔中心方向施加预定作用力使得第二工作状态下限位器对目标物形成第二预紧力；
对初始位移量和第二作用力做清零处理，施加第二作用力直至所述第二作用力达到设定值F1。
其中较优地，获取第一作用力或第二作用力施力点所在区域发生的第一位移量或第二位移量，具体包括：
减少第一作用力或第二作用力直至所述第一作用力或第二作用力达到 0N，从位移传感器中获取第一位移量或第二位移量。
其中较优地，根据第一作用力、位移传感器获取的第一位移量或第二作用力、位移传感器获取的第二位移量，计算限位器安装孔局部刚度值。
本发明通过设计门限位器孔局部刚度测量装置，可以安装于靠近限位器的车门附近白车身处，模拟关门与关门时限位器对车门钣金的作用力，此结构测量结果准确，可多次测量耗时短且使用方便；使用此测量装置中通过向限位器孔方向施加作用力以模拟开关门时候限位器对车门钣金的作用力，同时位移传感器测量相关作用力对应的位移，能快速准确计算出限位器孔区域的局部刚度；针对性的考察限位器孔区域，可进行不同车型对比；长期积累可建立数据库，形成企业标准，指导设计，在源头上把关，节省开发时间和后期整改费用。
附图说明
图1为本发明提供门限位器孔局部刚度测量装置；
图2为本发明提供门限位器孔局部刚度测量装置的结构图；
图3为本发明提供门限位器孔局部刚度测量装置的剖视图；
图4为本发明提供门限位器孔局部刚度测量装置的结构图；
图5为本发明提供门限位器孔局部刚度测量装置的剖视图；
图6为现有技术中车门限位器附近结构装置图；
图7为现有技术中车门限位器附近结构装置剖视图；
图8为本发明提供门限位器孔局部刚度测量方法流程图。
图中：1、螺杆；2、加强板；3、可转动销钉；4、螺母；5、试验压头； 6、近限位器孔附近白车身；8、位移传感器；9、钢丝绳；101、第一安装孔； 102、第二安装孔；11、限位器原始加强板12、限位器原始螺柱；13、限位器； 14、限位器原始销钉。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的及效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明了本发明的具体实施方式。
如图1～图5所示，图3是图2门限位器孔局部刚度测量装置模拟关门时 B-B方向的剖视图，图5为图4门限位器孔局部刚度测量装置模拟开门时C-C 方向的剖视图，本发明提供的一种门限位器孔局部刚度测量装置，包括螺杆1、加强板2、螺母4、可转动销钉3及位移传感器8，所述可转动销钉3穿插连接于加强板2一侧的固定装置中，固定装置设置有第一安装孔101及第二安装孔102，可转动销3钉直接穿插连接于第一安装孔101及第二安装孔102中，所述加强板2通过所述螺杆1与螺母4与近限位器孔附近白车身6固定连接。
加强板2一侧通过设置安装可转动销钉3，方便模拟车门开关门时在不同工况下进行近限位器孔附近白车身6刚度测定，所述加强板2通过螺杆1与螺母4与近限位器孔附近白车身6固定连接，结构简单，成本较低。
位移传感器的具体的位置设定可以根据不同工况设置在不同位置上，例如在进行关门试验中，如图2所示，还可以直接设置于试验压头远离螺杆一端的集成装置中(未示出)，位移值和作用力通过试验压头端部的集成装置读取；或者直接与螺杆1的头部接触，如图4所示，靠近螺杆1头部相邻区域还设置位移传感器8，在进行刚度测量时，由于模拟开关门作用力的位移值无法直接获得，安装位移传感器能够准确测出作用力在其方向上的具体位移值，准确且高效。
为本发明还提供的一种门限位器孔局部刚度测量方法，包括限位器安装孔局部刚度测量装置，具体包括：
S110、向限位器孔方向施加作用力以控制目标物工作于第一工作状态和第二工作状态，获取所述目标物工作于第一工作状态下限位器对目标物的第一作用力，以及获取所述目标物工作于第二工作状态下限位器对目标物的第二作用力；
S120、获取第一作用力或第二作用力施力点所在区域发生的第一位移量或第二位移量；
S130、根据第一作用力、第一位移量或第二作用力、第二位移量计算限位器安装孔局部刚度值。
在一种较佳的实施方式中，流程图如图8所示，具体步骤包括：
S210、安装限位器安装孔局部刚度测量装置；将加强板2通过螺杆1与螺母4固定安装于近限位器孔附近白车身6处。
S220、用试验压头5向限位器孔中心方向施加压力以模拟开关门时候限位器对车门钣金的推力；认为在试验压头5作用力下所产生的位移量是限位器安装孔区域的变形量，此工况下位移传感器设置于试验压头远离螺杆一端的集成装置中(未示出)，位移值和作用力通过试验压头端部的集成装置读取。
S230、在试验压头5刚接触到螺杆1的时给予1N的预紧力，并将位移量 S和力值F清零，表示为S0和F0；由于螺杆1安装时本身会有一定的张力，故在试验压头5刚接触到螺杆1的时给予1N的预紧力，即对试验压头5进行校零处理。
S240、缓慢加大力至设定值F1以读取此时的位移量S1，缓慢减小力至0N，读取此时的位移量S2；在此过程中，S1为最大变形量，S2为残余变形量。最大变形量S1模拟出耐久过程中的应变幅值，残余变形量S2可以模拟耐久后的零件变形，即零件间隙。最大变形量S1、残余变形量S2、刚度值K，可用于评价限位器安装孔区域车身的局部刚度。
S250、计算按压刚度值即为K＝F1/(|S1-S2|)。
在一种较佳的实施方式中，流程图如图8所示，具体步骤包括：
S310、安装限位器安装孔局部刚度测量装置；将加强板2通过螺杆1与螺母4固定安装于近限位器孔附近白车6身处。
S320、用钢丝绳9沿着门最大开度的方向施加拉力以模拟开门时候限位器对车门钣金的拉力；由于加强板2上设置安装有可转动销钉3，可转动销钉 3可以保障拉力朝向任何方向的情况下，夹具的受力是均匀的。布置位移传感器8测量螺杆1头部位置的径向位移。
S330、在钢丝绳9刚接触到可转动销钉3时给予5N的预紧力，并将位移量S和力值F清零，表示为S0和F0；由于钢丝绳9本身会有一定的张力，故在钢丝绳9刚接触到可转动销钉时给予5N的预紧力，即对钢丝绳9进行校零处理，此处的作用力值可由智能测力仪读取。
S340、缓慢加大力至设定值F1以读取此时的位移量S1，随后缓慢减小力至0N，读取此时的位移量S2；S1为最大变形量，S2为残余变形量。最大变形量S1模拟出耐久过程中的应变幅值，残余变形量S2可以模拟耐久后的零件变形，即零件间隙。最大变形量S1、残余变形量S2、刚度值K，可用于评价限位器安装孔区域车身的局部刚度。
S350、计算按压刚度值即为K＝F1/(|S1-S2|)。
采用了该发明中的一种门限位器孔局部刚度测量装置及方法，具有如下有益效果：
1、本发明通过设计门限位器孔局部刚度测量装置，可以安装于靠近限位器的车门附近白车身处，模拟关门与开门时限位器对车门钣金的作用力，此结构测量结果准确，可多次测量耗时短且使用方便；
2、本发明使用此测量装置中向限位器孔方向施加作用力以模拟开关门时候限位器对车门钣金的作用力，同时直接用位移传感器测量相关作用力对应的位移，快速准确，能快速计算出限位器孔区域的局部刚度；
3、本发明采用一种门限位器孔局部刚度测量方法，可针对性的考察限位器孔区域，对不同车型进行对比；长期积累可建立数据库，形成企业标准，指导设计，在源头上把关，节省开发时间和后期整改费用。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (1)

1.一种车门限位器安装孔局部刚度测量方法，其特征在于，包括一种车门限位器安装孔局部刚度测量装置，具体包括螺杆、加强板、螺母、可转动销钉及位移传感器，所述可转动销钉穿插连接于加强板一侧的固定装置中，所述加强板通过所述螺杆与螺母与近限位器孔附近白车身固定连接，所述螺杆头部相邻区域设置位移传感器，还包括如下步骤：
向限位器孔方向施加作用力以控制目标物工作于第一工作状态和第二工作状态，获取所述目标物工作于第一工作状态下限位器对目标物的第一作用力，以及获取所述目标物工作于第二工作状态下限位器对目标物的第二作用力；其中第一工作状态为用试验压头5向限位器孔中心方向施加压力以模拟开关门时候限位器对车门钣金的推力，第二工作状态为用钢丝绳9沿着门最大开度的方向施加拉力以模拟开门时候限位器对车门钣金的拉力；
获取第一作用力或第二作用力施力点所在区域发生的第一位移量或第二位移量；具体包括减少第一作用力或第二作用力直至所述第一作用力或第二作用力达到0N，从位移传感器中获取第一位移量或第二位移量；缓慢加大力至设定值F1以读取此时的位移量S1，缓慢减小力至0N，读取此时的位移量S2；
根据第一作用力、第一位移量或第二作用力、第二位移量计算限位器安装孔局部刚度值，计算按压刚度值即为K＝F1/(|S1-S2|)，最大变形量S1、残余变形量S2、刚度值K；
其中，向限位器孔方向施加作用力以控制目标物工作于第一工作状态和第二工作状态，获取所述目标物工作于第一工作状态下限位器对目标物的第一作用力，以及获取所述目标物工作于第二工作状态下限位器对目标物的第二作用力；具体包括：
向限位器孔中心方向施加预定作用力以使得第一工作状态下限位器对目标物形成第一预紧力；
对初始位移量和第一作用力做清零处理，施加第一作用力直至所述第一作用力达到设定值F1；
向限位器孔中心方向施加预定作用力使得第二工作状态下限位器对目标物形成第二预紧力；
对初始位移量和第二作用力做清零处理，施加第二作用力直至所述第二作用力达到设定值F1；
根据第一作用力、位移传感器获取的第一位移量或第二作用力、位移传感器获取的第二位移量，计算限位器安装孔局部刚度值。
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