車身硬點試制和底盤硬點驗證

1、車身硬點試制和底盤硬點驗證                    隨著政府對汽車行業(yè)扶持力度的加大，中國的汽車行業(yè)顯現(xiàn)出前所未有的良好發(fā)展形勢，中國的汽車研發(fā)和生產(chǎn)步入了快車道；國際金融危機(jī)的影響致使國外汽車行業(yè)加快了進(jìn)軍中國市場的步伐。這就對國產(chǎn)自主品牌的研發(fā)提出了更新、更高的要求，國產(chǎn)自主品牌要想適應(yīng)這巨大的壓力和面對這一行業(yè)快速發(fā)展的大好機(jī)遇，為適應(yīng)這種形勢，就必須在有限的產(chǎn)品開發(fā)周期中推出

2、更多的新產(chǎn)品，這個重任首當(dāng)其沖地賦予了國產(chǎn)自主品牌的研發(fā)設(shè)計。國產(chǎn)自主品牌要想縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，可以在正在開發(fā)的車身整體試制工作完成之前，通過對同一平臺的現(xiàn)有的成熟車型的車身的改制，試制出Mule car，提前開始或完成底盤性能的設(shè)計驗證工作，使車身開發(fā)工作和底盤開發(fā)和驗證工作同時進(jìn)行，這樣，產(chǎn)品的開發(fā)周期就可以大大縮短。基于此Mule car改制方面考慮，Mule car車身硬點試制和底盤硬點驗證就應(yīng)運而生，Mule car車身硬點的試制和底盤硬點驗證是整車開發(fā)過程中尤為重要的一個環(huán)節(jié)，尤其是現(xiàn)在汽車行業(yè)中整車開發(fā)周期大大縮短大環(huán)境下的一個利器。    

3、;              FARO便攜式測量臂以其自身硬件靈活的特性和軟件CAM2的強(qiáng)大的功能，在制造業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，它填補(bǔ)了平臺式三坐標(biāo)對改制車身和測量底盤硬點困難的空白。經(jīng)過長時間的應(yīng)用研究，實現(xiàn)測量坐標(biāo)系和整車坐標(biāo)系的擬合統(tǒng)一，為Mule car車身硬點的試制和底盤硬點驗證提供依據(jù)；同時還可以實現(xiàn)測量坐標(biāo)系下的測量數(shù)據(jù)對位到3D數(shù)據(jù)上進(jìn)行偏差分析。          

4、0;       Mule car試制精度的高低對開發(fā)整車的動力學(xué)性能有著至關(guān)重要的意義，本文通過對某一Mule car試制過程車身硬點改制和試制之后的底盤硬點驗證說明FARO在整車開發(fā)過程中的應(yīng)用。                  FARO 測量臂及CAM2平臺概述         

5、        FARO CAM2適用于特征測量、驗證工作，每一個經(jīng)過測量的整車或零部件都可以與工程設(shè)計的3D CAD數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。而法如測量臂以其自身便攜性、可靠性以及創(chuàng)新性被廣泛應(yīng)用于航空、汽車、金屬制造和模具等制造業(yè)中，具有對齊、加工和模具檢測、工件檢測、首件檢測，模具及沖模檢驗等功能。         在試制Mule car之初，首先要做的是制定車身硬點試制和底盤硬點驗證流程圖，這項工作很重要，流程圖編制是否周全決定著

6、車身硬點試制和底盤硬點驗證工作是否能夠順利開展、實施以及準(zhǔn)確無誤的完成。                  Mule car車身硬點試制                  完成了Mule car試制計劃中的前期一系列的工作之后，就開展關(guān)鍵步驟之一的車身硬點試制工作。車身硬點試制是

7、在選定的成熟車身上進(jìn)行的，在車身上進(jìn)行更改底盤的安裝點位置以達(dá)到Mule car的技術(shù)要求，將車身上的地盤安裝位置焊接要求達(dá)到設(shè)計的整車坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值，從而試制出一個高精度的Mule car試制車，如何實現(xiàn)這一的目標(biāo)呢？經(jīng)過多次的研究試驗，借助于FARO便攜式三坐標(biāo)可以解決這一個技術(shù)難題。                  首先，將測量坐標(biāo)系擬合到整車坐標(biāo)系下。將車身放置在舉升機(jī)上后，在車子上找到四個車身焊接制造公差最小的基準(zhǔn)特征，將

8、這些特征的3D數(shù)據(jù)或坐標(biāo)值導(dǎo)入或者是輸入到CAM2軟件中，構(gòu)造標(biāo)稱值，再測量實際車身上的特征數(shù)據(jù)，利用軟件中的擬合坐標(biāo)系的功能將測量坐標(biāo)系擬合統(tǒng)一到整車坐標(biāo)系下。在選取基準(zhǔn)特征的時候，遵循以下幾個原則：                         1、基準(zhǔn)特征空間距離最大化原則      

9、60;           2、基準(zhǔn)特征盡量在同一車身零件上原則                  3、基準(zhǔn)特征沖壓和焊接等制造公差最小原則                  其次

10、，根據(jù)Mule car車身硬點坐標(biāo)焊接車身安裝點。下面以Mule car后減震器安裝支座的改制過程為例說明車身硬點試制的過程，如圖1所示。車身安裝點的焊接過程是一個相對復(fù)雜的過程，先要去除掉和Mule car設(shè)計不符的安裝點，然后將改制過的車身件通過FARO測量臂的準(zhǔn)確定位，焊接到車身上，焊接過程主要包括以下幾個方面：                  1、硬點安裝支架：制造新的車身安裝支架或沿用原有車身安裝支架。  

11、0;               2、車身支架焊接步驟：虛焊，固定在大致的位置；利用FARO測量臂檢查硬點坐標(biāo)、安裝平面（整車坐標(biāo)系）及相應(yīng)的軸線；小幅度調(diào)整被焊接支架（邊調(diào)整邊用FARO測量臂檢查），確保硬點誤差在1mm內(nèi)，安裝平面角度誤差小于0.5°；局部固定被焊接支架，再確認(rèn)硬點及安裝平面，如有偏差，需調(diào)整（焊接會引起變形）；完全固定被焊接支架，最后確認(rèn)硬點及安裝平面。       

12、;           3、車身硬點試制要確保局部強(qiáng)度、安裝點剛度、整體剛度。                  整個車身硬點試制過程是一個嚴(yán)謹(jǐn)而繁瑣的過程，車身硬點試制的過程也就是車身硬點驗證的過程，二者是一個同步、相輔相成的過程，待車身上的各個安裝硬點按照預(yù)先方案精確試制完成之后，整個車身硬點試制工作順利完成，接下來將底盤新開發(fā)件裝配

13、到試制好的Mule car試制車身上待Mule car底盤硬點驗證。                  Mule car底盤硬點驗證                  Mule car底盤硬點驗證是驗證整車在某一載荷下的Mule car試制車的底盤硬點和設(shè)計底盤硬點是否一致性的工

14、作。依照驗證方案，將Mule car配載到某一規(guī)定載荷下，使其各輪載荷達(dá)到規(guī)定的設(shè)計值，載荷偏差不超過設(shè)計載荷的3%，如表1所示。        配載完成之后就可以開始Mule car底盤硬點的驗證工作，Mule car底盤硬點驗證是借助于FARO便攜式測量臂以其自身硬件靈活的特性和軟件的強(qiáng)大的功能，將測量坐標(biāo)系與整車坐標(biāo)系擬合統(tǒng)一，測量值與設(shè)計值進(jìn)行對比。整車坐標(biāo)系的擬合分為兩種方法，一種是把底盤硬點全部測量出來之后，在數(shù)據(jù)后處理的過程中將測量坐標(biāo)系擬合到整車坐標(biāo)系下，另一種方法是在測量底盤硬點的時候?qū)y量坐標(biāo)系

15、擬合到整車坐標(biāo)系下，后者由于具有實時檢測的功能，所以應(yīng)用最為廣泛，值得注意的是擬合的基準(zhǔn)特征的選取遵循車身硬點試制特征選取原則，同時，盡量保證選取使用車身硬點試制特征選取原則，這樣有助于分析前后兩次測量坐標(biāo)系和整車坐標(biāo)系擬合統(tǒng)一偏差。Mule car底盤硬點測量內(nèi)容包括所有涉及底盤性能相關(guān)的關(guān)鍵硬點項目，圖2為整車坐標(biāo)系下的底盤硬點實時測量結(jié)果。                  測量工作完成后對Mule car底盤硬點驗證，驗證分析工

16、作是最后的一項工作，在測量中由于不能全部直接測量到實際需要的底盤硬點，而是測量底盤硬點周邊的一些特征要素，其中有平面、圓、圓柱、線、軸線等最為基本的特征要素，所以就要對數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的處理，依據(jù)零部件的外形尺寸將測量結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的偏置，分析所有Mule car關(guān)鍵硬點的偏差，分析結(jié)果即為Mule car底盤硬點驗證的最終結(jié)果。下面是副車架、后扭轉(zhuǎn)梁、輪心位置以及下擺臂的分析結(jié)果，如圖3、4所示。                  總結(jié)