一種多功能車身覆蓋件剛度試驗約束裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于汽車靜剛度測試【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種汽車車身覆蓋件剛度試驗約束裝置。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的車身覆蓋件試驗中測試件的定位和約束問題，提供一種可調(diào)試多功能覆蓋件剛度試驗約束裝置。本發(fā)明的目的是可以通過部分夾具接頭的更換和夾具接頭滑塊位置的調(diào)整完成發(fā)動機罩的扭轉(zhuǎn)剛度、彎曲剛度以及車門的窗框剛度、扭轉(zhuǎn)剛度等測試的測試件裝夾。本發(fā)明的技術(shù)方案是：通過T型槽裝配平臺、滑軌、方鋼立柱，每個方鋼立柱上有豎直方向的圓柱型導(dǎo)軌及限位滑塊，限位滑塊上可以裝配不同的夾具接頭，如機罩鉸鏈夾具接頭、機罩緩沖塊夾具接頭、車門鉸鏈夾具接頭、車門門鎖夾具接頭等，通過這些夾具接頭可以滿足不同試驗下對覆蓋件的裝卡和限位。
【專利說明】一種多功能車身覆蓋件剛度試驗約束裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車靜剛度測試【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種多功能車身覆蓋件剛度試驗約束裝置，尤其涉及一種汽車車身覆蓋件如發(fā)動機罩、車門等剛度試驗約束裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]汽車車身覆蓋件總成是汽車車身重要而又相對獨立的部件，其設(shè)計的首要目標(biāo)除滿足一定的功能外，還要滿足一定的剛度和強度等結(jié)構(gòu)性能要求。覆蓋件剛度不足，易造成關(guān)閉力增加、漏風(fēng)漏雨、油漆出現(xiàn)裂紋脫落、整車美觀性降低；剛度不足的覆蓋件會在汽車行駛時產(chǎn)生振動和噪聲，降低了乘坐舒適性；在汽車受到碰撞時，剛度不足的覆蓋件產(chǎn)生的變形較大，從而影響到駕駛員和乘客的有效生存空間等?？梢姼采w件的剛度和用戶息息相關(guān)，覆蓋件剛度性能的評價應(yīng)引起汽車生產(chǎn)商足夠的重視。
[0003]目前國外對車身覆蓋件的結(jié)構(gòu)性能的研究已經(jīng)比較成熟，各個知名企業(yè)也早已制定了覆蓋件結(jié)構(gòu)性能的試驗評價標(biāo)準(zhǔn)。1998年,全球ULSAC項目調(diào)研了各制造商對高級汽車車身覆蓋件結(jié)構(gòu)性能的試驗方法和規(guī)范，如車門的門框剛度、下沉剛度、扭轉(zhuǎn)剛度；發(fā)動機及行李箱蓋的扭轉(zhuǎn)剛度、彎曲剛度等，并借助保時捷公司提供的剛度評價標(biāo)準(zhǔn)來檢驗覆蓋件的設(shè)計。2007年，福特公司在FCV項目中，通過評價彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度等試驗規(guī)范，完成了碳纖維行李箱蓋的設(shè)計。2011年，通用汽車公司Cadillac STS豪華轎車行李箱蓋的開發(fā)設(shè)計也采用剛度試驗來評價最終的設(shè)計結(jié)果。McKune Paul M借助于福特和通用公司的試驗方法和規(guī)范完成了采用結(jié)構(gòu)型泡沫的車身覆蓋件的輕量化設(shè)計。但國內(nèi)對覆蓋件剛度的研究大多數(shù)仍停留在仿真的層面上，而且缺乏相應(yīng)的試驗規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。
[0004]車身覆蓋件包括車門、發(fā)動機罩和行李箱蓋等板件，車身覆蓋件剛度試驗是通過各個覆蓋件在特定工況下的變形程度來評價其剛度性能。車門剛度按照考察工況的不同，可以分為窗框剛度、下沉剛度、和扭轉(zhuǎn)剛度等。窗框剛度衡量車門關(guān)閉時，窗框承受側(cè)向載荷下的變形程度；良好的窗框剛度性能可以保證玻璃升降系統(tǒng)的正常運行。下沉剛度是根據(jù)車門的實際使用情況，通過在門鎖位置施加垂直載荷來考查車門的垂向變形程度；良好的下沉剛度可以保證車門與車身的密封性和門鎖總成的功能。扭轉(zhuǎn)剛度表示車門在承受側(cè)向載荷時抵抗扭曲變形的能力，用來防止發(fā)生事故后車門因扭曲變形而不能打開。
[0005]發(fā)動機罩剛度分為扭轉(zhuǎn)剛度和彎曲剛度。扭轉(zhuǎn)剛度是模擬汽車行駛時，一側(cè)緩沖塊在無支撐的情況下，發(fā)動機罩在自身重力作用下的變形程度，良好的扭轉(zhuǎn)剛度可減小在這種特殊工況下發(fā)動機罩與車身的相對運動以及由此產(chǎn)生的噪聲和振動等問題。彎曲剛度是根據(jù)發(fā)動機罩的實際使用情況，通過在鎖扣位置施加垂直載荷來考查發(fā)動機罩的變形程度，良好的彎曲剛度可以保證整體美觀性和鎖機總成的功能。行李箱蓋剛度的考查工況與發(fā)動機罩剛度類似。
[0006]針對上述車身覆蓋件性能的重要性以及該系列試驗的內(nèi)容，研究設(shè)計一種車身覆蓋件測試約束裝置，解決在進行試驗時測試件的定位和約束問題是十分必要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明解決了現(xiàn)有的車身覆蓋件試驗中測試件的定位和約束問題，提供一種可調(diào)試多功能覆蓋件剛度試驗約束裝置。
[0008]本發(fā)明的目的是可以通過部分夾具接頭的更換和夾具接頭滑塊位置的調(diào)整完成發(fā)動機罩的扭轉(zhuǎn)剛度、彎曲剛度以及車門的窗框剛度、扭轉(zhuǎn)剛度等測試的測試件裝夾。
[0009]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:該裝置包括T型槽裝配平臺、壓板、滑軌、方鋼立柱、圓柱形導(dǎo)軌、限位滑塊、限位滑塊螺栓、夾具接頭和發(fā)動機罩；T型槽裝配平臺上有兩條由壓板固定的滑軌，每條滑軌上有兩個通過滑塊機構(gòu)連接的方鋼立柱，通過滑塊機構(gòu)使四個方鋼立柱在滑軌上移動；每個方鋼立柱上有豎直方向的圓柱型導(dǎo)軌，圓柱型導(dǎo)軌上有不少于I個限位滑塊，限位滑塊的一端設(shè)置帶有螺栓的鎖緊機構(gòu)，可以使限位滑塊固定在圓柱型導(dǎo)軌的所需位置上；限位滑塊用于裝配不同的夾具接頭，如機罩鉸鏈夾具接頭、機罩緩沖塊夾具接頭、車門鉸鏈夾具接頭或車門門鎖夾具接頭等，夾具接頭的位置通過限位滑塊在圓柱導(dǎo)軌上進行調(diào)整，通過這些夾具接頭可以滿足不同試驗下對覆蓋件的裝卡和限位。
[0010]所述的機罩鉸鏈夾具接頭為一側(cè)帶有螺栓孔的鋼板，固定在限位滑塊上，垂直鋼板方向采用與發(fā)動機罩鉸鏈連接支架相同的結(jié)構(gòu)，并且在連接支架X方向和Y方向均有連接孔，可以滿足市面大部分車型發(fā)動機罩，通過螺栓與發(fā)動機罩連接，限制其鉸鏈處全部自由度。
[0011]所述的機罩緩沖塊夾具接頭為一側(cè)帶有螺栓孔的鋼板，固定在限位滑塊上，垂直鋼板方向焊接一塊長條形肋板，肋板垂直方向有一根端面為弧形的探針，通過上下兩個探針夾緊發(fā)動機罩緩沖塊處，限制其Z方向自由度，且不影響剩余自由度。
[0012]所述的車門鉸鏈夾具接頭為一側(cè)帶有螺栓孔的鋼板，固定在限位滑塊上，垂直鋼板方向采用與車門鉸鏈連接支架相同的結(jié)構(gòu)，通過螺栓與車門連接，限制其鉸鏈處全部自由度。
[0013]所述的車門門鎖夾具接頭一側(cè)帶有螺栓孔的鋼板，固定在限位滑塊上，垂直鋼板方向采用與車門鎖支架相同的結(jié)構(gòu)，通過螺栓與門鎖孔連接，限制其門鎖處全部自由度。
[0014]因為不同車型的發(fā)動機罩和車門的形狀尺寸都各不相同，因此各個鉸鏈連接點和限位點的高度以及之間的距離也都是不相同的。已T型槽裝配平臺上裝有機罩鉸鏈夾具接頭的的滑軌作為定位基準(zhǔn)，另一條滑軌可以在T型槽平臺上移動并通過壓板固定，這樣移動滑軌，改變兩條滑軌之間的距離就可以改變機罩鉸鏈夾具接頭和機罩緩沖塊夾具接頭之間的Y向距離或車門鉸鏈夾具接頭與車門門鎖夾具接頭之間的Y向距離。同時每個夾具接頭所在的方鋼立柱可以通過滑塊在滑軌上移動，這樣就可以改變兩個機罩鉸鏈夾具接頭或者車門鉸鏈夾具接頭之間的X向距離。發(fā)動機罩或者車門在正常安裝時，不是水平的，而是有一定的角度或者位置關(guān)系，不同的覆蓋件鉸鏈位置及約束位置的高度差是不同的，因此也需要一定的調(diào)整基準(zhǔn)。
[0015]先鎖緊機罩鉸鏈夾具接頭的限位滑塊，通過調(diào)節(jié)機罩緩沖塊夾具接頭限位滑塊在圓柱型滑軌上的位置可以調(diào)整相應(yīng)夾具頭的的Z向位置，這樣就可以適應(yīng)不同車型覆蓋件的角度和位置關(guān)系。所有這些夾具接頭之間的x、Y、z向距離均可以通過相應(yīng)的滑軌與滑塊進行手動調(diào)節(jié)，在圓柱形導(dǎo)軌以及滑軌上都有相應(yīng)的刻度，從而進行更加精確地調(diào)節(jié)。
[0016]由于采用上述的技術(shù)方案，本發(fā)明提供一種多功能車身覆蓋件剛度試驗約束裝置，通過一些機械結(jié)構(gòu)以及可鎖緊滑動機構(gòu)實現(xiàn)了不同型號的發(fā)動機罩以及車門在靜剛度試驗過程中裝卡與約束。解決了在剛度試驗中約束裝置專用性過高、通用性不強的問題，具有經(jīng)濟適用、結(jié)構(gòu)新穎、改造簡便、適用市面大部分車型車身覆蓋件的特點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明測試發(fā)動機罩剛度試驗裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明機罩鉸鏈夾具接頭局部裝配示意圖。
[0019]圖3為本發(fā)明機罩緩沖塊夾具接頭局部裝配示意圖。
[0020]圖4為本發(fā)明測試車門剛度試驗裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中:1T型槽裝配平臺；2壓板；3滑軌；4方鋼立柱；5Τ型槽螺栓；6圓柱形導(dǎo)軌；7限位滑塊；8限位滑塊螺栓；9機罩鉸鏈夾具接頭；10機罩緩沖塊夾具接頭；11車門鉸鏈夾具接頭；12車門門鎖夾具接頭；13發(fā)動機罩；14車門。

【具體實施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖和技術(shù)方案，進一步說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0023]為了使本發(fā)明的實施例的目的、技術(shù)方案表達的更加清楚，下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚完整的描述:一種多功能車身覆蓋件剛度試驗約束裝置如圖1所示，包括T型槽裝配平臺1，平臺上有兩條互相平行并通過壓板2固定的滑軌3，每條滑軌上有兩個下方帶有滑塊側(cè)面帶有圓柱型導(dǎo)軌6的方鋼立柱4，方鋼立柱可以在滑軌上進行X向距離的調(diào)整，并通過T型槽螺栓5鎖緊固定，每個圓柱形導(dǎo)軌上有相應(yīng)的限位滑塊7，并且每個限位滑塊可以通過限位滑塊螺栓8來鎖緊限位，把滑塊固定在所需位置，每個滑塊上都可以安裝不同試驗所需的不同夾具接頭如機罩鉸鏈夾具接頭9、機罩緩沖塊夾具接頭10、車門鉸鏈夾具接頭11、車門門鎖夾具接頭12等，來固定測試的覆蓋件如發(fā)動機罩13和車門14。下面將結(jié)合發(fā)動機罩剛度試驗和車門剛度試驗具體介紹本發(fā)明一種多功能車身覆蓋件剛度試驗約束裝置的具體使用方法。
[0024]實施例1
[0025]發(fā)動機罩剛度試驗分為扭轉(zhuǎn)剛度試驗和彎曲剛度試驗。其中扭轉(zhuǎn)剛度試驗按加載點不同，扭轉(zhuǎn)剛度試驗分為右扭和左扭試驗，實例中以右扭剛度為例，左扭試驗與其原理以及裝置的操作方法均一樣，只是左右位置的變化。
[0026](I)測量出發(fā)動機罩左右兩個機罩鉸鏈之間以及左右兩個緩沖塊之間的X向距離，機罩鉸鏈連線以及緩沖塊連線之間的Y向距離，以及在裝配角度下機罩鉸鏈與緩沖塊之間的Z向距離；
[0027](2)根據(jù)測量的Y向距離結(jié)果以機罩鉸鏈夾具接頭下的滑軌為基準(zhǔn)，平行移動另一條滑軌，使得另一條滑軌上的的機罩緩沖塊夾具接頭與機罩鉸鏈夾具接頭之間的距離為測量的Y向距離，并用壓板將滑軌固定；
[0028](3)根據(jù)測量的X向距離結(jié)果以滑軌中線標(biāo)識為基準(zhǔn)，向兩側(cè)移動滑軌上方鋼立柱的滑塊，使得兩機罩鉸鏈夾具接頭之間的距離與測量的兩機罩鉸鏈之間的距離相等，兩機罩緩沖塊夾具接頭之間的距離與測量的兩緩沖塊之間的距離相等，并通過T型槽螺栓分別將四個方鋼立柱鎖緊在滑軌上；
[0029](4)根據(jù)發(fā)動機機罩安裝時與水平之間的傾斜角度所測量出的Z向距離，以機罩鉸鏈夾具接頭為基準(zhǔn)將機罩緩沖塊夾具接頭通過限位滑塊向上方移動Z距離。并通過限位滑塊螺栓將各個限位滑塊鎖緊在導(dǎo)軌上；
[0030](5)調(diào)節(jié)完畢后，將發(fā)動機罩通過螺栓固定在機罩鉸鏈夾具接頭上，內(nèi)側(cè)向上，此時約束了發(fā)動機罩鉸鏈安裝孔處的全部自由度。將四個機罩緩沖塊夾具接頭在機罩緩沖塊位置夾緊并鎖死，此時約束了發(fā)動機罩左右緩沖塊Z向自由度。完成相應(yīng)自由度的約束后，即可在發(fā)動機罩鎖位置通過液壓伺服系統(tǒng)施加相應(yīng)的Z向載荷，進行彎曲剛度試驗；
[0031](6)進行扭轉(zhuǎn)剛度試驗時，其余步驟同上，但只約束其中左緩沖塊的Z向自由度，通過液壓伺服系統(tǒng)在右緩沖塊的位置施加相應(yīng)的Z向載荷，進行右扭剛度試驗。
[0032]實施例2
[0033]車門剛度試驗分為窗框剛度試驗和扭轉(zhuǎn)剛度試驗。其中窗框剛度試驗中按加載點的不同分為門框中間點剛度試驗和窗角點剛度試驗。
[0034](I)測量出車門兩個車門鉸鏈之間的X向距離，兩車門鉸鏈連線到車門鎖鎖孔之間的Y向距離，以及在裝配角度下車門鉸鏈與門鎖孔之間的Z向距離；
[0035](2)根據(jù)測量的Y向距離結(jié)果以車門鉸鏈夾具接頭下的滑軌為基準(zhǔn)，平行移動另一條滑軌，使得另一條滑軌上的的門鎖夾具接頭與車門鉸鏈夾具接頭之間的距離為測量的Y向距離，并用壓板將滑軌固定；
[0036](3)根據(jù)測量的X向距離結(jié)果以帶有車門鉸鏈夾具接頭的滑軌中線標(biāo)識為基準(zhǔn)，向兩側(cè)移動滑軌上方鋼立柱的滑塊，使得兩車門鉸鏈夾具接頭之間的距離與測量的兩車門鉸鏈之間的距離相等，并通過T型槽螺栓分別將兩個方鋼立柱鎖緊在滑軌上；
[0037](4)根據(jù)車門安裝時的門鎖位置以及與水平之間的傾斜角度所測量出的Z向距離，以車門鉸鏈夾具接頭為基準(zhǔn)將門鎖夾具接頭通過方鋼立柱下的滑塊和限位滑塊定位門鎖夾具接頭的Y向位置和Z向位置。并通過限位滑塊螺栓將限位滑塊鎖緊在導(dǎo)軌上；
[0038](5)調(diào)節(jié)完畢后，將車門通過螺栓固定在車門鉸鏈夾具接頭上，車門內(nèi)側(cè)向上，此時約束了車門鉸鏈安裝孔處的全部自由度，約束了車門門鎖處的全部自由度。完成相應(yīng)自由度的約束后，即可在車門窗框角點和車門窗框中間點沿該點的法線方向通過液壓伺服系統(tǒng)施加相應(yīng)的載荷，進行車門窗框剛度試驗；
[0039](6)在進行車門扭轉(zhuǎn)剛度試驗時，車門各點自由度約束與門窗剛度試驗相同，在車門底部沿線遠離門鎖鉸鏈一側(cè)點為載荷施加點，沿該點的法線方向通過液壓伺服系統(tǒng)施加相應(yīng)的載荷，進行車門扭轉(zhuǎn)剛度試驗。
[0040]以上所述的實施例，僅為本發(fā)明的較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，所有熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明公開的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其本發(fā)明的構(gòu)思加以等同替換或改變均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能車身覆蓋件剛度試驗約束裝置，其特征在于，該裝置包括T型槽裝配平臺、壓板、滑軌、方鋼立柱、圓柱形導(dǎo)軌、限位滑塊、限位滑塊螺栓、夾具接頭和發(fā)動機罩；T型槽裝配平臺上有兩條由壓板固定的滑軌，每條滑軌上有兩個通過滑塊機構(gòu)連接的方鋼立柱，通過滑塊機構(gòu)使四個方鋼立柱在滑軌上移動；每個方鋼立柱上有豎直方向的圓柱型導(dǎo)軌，圓柱型導(dǎo)軌上有不少于I個限位滑塊，限位滑塊的一端設(shè)置帶有螺栓的鎖緊機構(gòu)，使限位滑塊固定在圓柱型導(dǎo)軌的所需位置上；限位滑塊用于裝配夾具接頭，夾具接頭的位置通過限位滑塊在圓柱導(dǎo)軌上進行調(diào)整； 所述的夾具接頭為機罩鉸鏈夾具接頭、機罩緩沖塊夾具接頭、車門鉸鏈夾具接頭或車門門鎖夾具接頭； 所述的機罩鉸鏈夾具接頭為一側(cè)帶有螺栓孔的鋼板，固定在限位滑塊上，垂直鋼板方向采用與發(fā)動機罩鉸鏈連接支架相同的結(jié)構(gòu)，在連接支架X方向和Y方向均有連接孔，通過螺栓與發(fā)動機罩連接，限制其鉸鏈處全部自由度； 所述的機罩緩沖塊夾具接頭為一側(cè)帶有螺栓孔的鋼板，固定在限位滑塊上，垂直鋼板方向焊接一塊長條形肋板，肋板垂直方向有一根端面為弧形的探針，通過上下兩個探針夾緊發(fā)動機罩緩沖塊處，限制其Z方向自由度，且不影響剩余自由度； 所述的車門鉸鏈夾具接頭為一側(cè)帶有螺栓孔的鋼板，固定在限位滑塊上，垂直鋼板方向采用與車門鉸鏈連接支架相同的結(jié)構(gòu)，通過螺栓與車門連接，限制其鉸鏈處全部自由度； 所述的車門門鎖夾具接頭一側(cè)帶有螺栓孔的鋼板，固定在限位滑塊上，垂直鋼板方向采用與車門鎖支架相同的結(jié)構(gòu)，通過螺栓與門鎖孔連接，限制其門鎖處全部自由度。
【文檔編號】G01M17/007GK104458277SQ201410708957
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】侯文彬, 王洪宇 申請人:大連理工大學(xué)