汽車銳棱偏移修復技術研究

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摘要：車身銳棱通過拉延模具沖壓形成，如果車身銳棱發(fā)生偏移，則會影響汽車美觀。修復銳棱偏移就需要對拉延模具進行整體降銑和研配，而目前銳棱修復方法存在周期長和成本高的問題。本文利用逆向工程技術精確檢測對比偏差與局部手工研修棱線一側平面高度的方法，解決后蓋外板與側圍外板棱線不對齊的問題。實踐證明，此修復方法可快速、精確修復偏移的銳棱，并能降低研配周期和降銑成本。

關鍵詞：ATOS掃描；逆向工程；棱線偏移；手工修復

1問題描述

車身銳棱設計能增強整車立體感、運動感；隨著汽車外覆蓋件銳棱的普遍應用，棱線的維護和修復等問題也越來越多，傳統(tǒng)的銳棱修復方式（如復制、整體降銑等）費用高，周期長，在零件批量生產(chǎn)階段基本不可行。本文以某車型后蓋與側圍尾燈處棱線不對齊的問題為例，如圖1。利用先進的逆向工程技術檢測對比偏差，結合模修師手工模具維修棱線的方法解決棱線偏移。

2基于ATOS逆向工程技術理論分析

ATOS掃描儀是以光學坐標測量技術為基礎的逆向工程技術，此設備可以針對復雜曲面實現(xiàn)非接觸式的精確逆向建模以及測量。本案例中通過ATOS掃描車身棱線得到的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，后蓋下角棱線處在最后工序翻邊成形后存在回彈，回彈量在0.8mm左右，是導致成品沖壓件棱線位置產(chǎn)生偏差的原因。工程師對后蓋零件進行了測量和ATOS掃描分析，通過掃描的點云數(shù)據(jù)與理論數(shù)模對比，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品形面與拉延件形面有偏差，左右呈對稱趨勢，偏差量為0.8～1.1mm。確定出現(xiàn)棱線無法對齊的原因為后蓋外板回彈導致產(chǎn)品面偏移，帶動棱線導致位置偏差，如圖2。若根據(jù)產(chǎn)品面直接做回彈補償，將面臨產(chǎn)生缺陷的極大風險，且可能引起其他的匹配問題，因此，創(chuàng)造性的構思采用局部棱線偏移方法，在不改變當前產(chǎn)品狀態(tài)的情況下，對棱線位置度進行局部調(diào)整。首先，利用產(chǎn)品造型面的曲面特點，借助軟件進行模擬分析，將棱線下交叉面降低，降低后的新面與上面后產(chǎn)生新交叉棱線，在目視位置將有明顯上移效果，通過模擬計算和校核后確認，將棱線下平面降低0.4mm，可以得到棱線頂點上移1.0mm的效果（如圖3、4）。

3修復過程

按照如上理論分析的方法進行降形面，常規(guī)方法需要對拉延凸模形面降低，凹模對應調(diào)整。處理的手段有兩種：整體形面降銑或者數(shù)模局部型面改造降銑，并進行數(shù)控加工。以上兩種方法均需要較高成本和調(diào)試周期，并且存在重新產(chǎn)生棱線偏差的風險，經(jīng)多方面評估，決定進行手工更改。3.1修復前準備。3.1.1評估及方案制定。在進行修復前，進行全工序著色檢查，評估更改可行性更改周期以及更改風險，并根據(jù)評估結果制定更改方案，確定零件建儲數(shù)量，零件更改方案，更改效果評價，風險預案等（如圖5）。3.1.2準備工作。（1）保留全工序著色件，確定各工序工作內(nèi)容，便于更改后的著色研修及確定表面優(yōu)化方案。（2）拉延件、成品件ATOS掃描保留數(shù)據(jù)，用于更改后掃描對比更改量，指導和修正更改數(shù)據(jù)。（3）使用樹脂膠制作原成品件比對樣板，用于目視比對更改后沖壓單件更改量和更改效果（如圖6）。（4）因更改的不確定性，制定了恢復方案，并使用樹脂膠制作拉延模樣板，用于模具恢復初始狀態(tài)。3.2拉延凸模研修。更改關鍵工序是拉延模，根據(jù)更改方案中確定的拉延模更改量和過渡區(qū)域，對拉延模進行研修。首先，確定翻邊線在拉延模中的位置，并以翻邊線的位置作為基準點，研修深度為0.4mm的“十”字型基準（如圖7），過渡型面研修時，使用厚度為0.7mm的彈簧鋼板研磨著色，砂輪機研修，著色均勻后使用小合金研板（170×30×0.65）進行研磨，型面研修完成后，研修并光順R角使其與原來的R角大小一致。3.3拉延件掃描對比。研修完成后，沖壓一件拉延件進行ATOS掃描與原拉延件數(shù)據(jù)進行比對，確定拉延件是否達到更改要求，如未達到更改要求，則根據(jù)偏差值進行第二輪拉延模研修，直至拉延件達到理想更改效果，如圖8。3.4全工序匹配拉延件。拉延件達到更改效果后，使用新的拉延件對全工序凸模進行符型研修，以及修邊、翻邊工序和壓料板燒焊后研修著色，并優(yōu)化表面缺陷，需要注意的是，壓料板著色研修時注意棱棱線邊緣需空開，避免棱線處壓傷。3.5成品件掃描對比。完成全工序研修工作后，自動化生產(chǎn)線出件，對成品件進行掃描，掃描數(shù)據(jù)與更改前成品件數(shù)據(jù)對比，對比結果符合更改要求。3.6整車試裝、評價。制件發(fā)試裝，經(jīng)焊裝、涂裝、總裝匹配后，經(jīng)終檢質(zhì)保評價棱線更改效果良好，如圖9。

4結語

介紹一種基于ATOS逆向工程技術修復某車型后蓋與側圍尾燈處棱線不對齊的問題，經(jīng)實踐，此種方法可快速有效地修復銳棱，可以在汽車制造業(yè)推廣使用。

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作者:陳清亮 孫勝偉 李惠龍 倪文志 趙紹昕 張宇梁 單位:一汽大眾汽車有限公司