数据控制汽车模型的制作.pdf

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1、数据控制汽车模型的制作长春汽车研究所王绍春【Abstract】W ith the application of computer technology in the automotive products develop2ment,the high2precision moulds and dies can be processed byNC machine through the use of CAD32di mension data.A s the data controlmodel(DCM)being a true reappearauce of design conception,it

2、 becomes the basis of material object in evaluating and modifying product design aswell as beingthe i mportant link and measure during the product development.【摘要】随着计算机技术在汽车产品开发中的应用,CAD三维数据通过数控机床加工(NC加工),可获得较高精度的模型和模具。数据控制模型(DCM)作为设计构思的真实再现,成为评价和修改产品设计的实物依据,是产品开发过程中的重要环节和手段。主题词:数据控制模型制作方法Topic words

3、:Data controlmodel,Manufacture,M ethod1数据控制模型1.1概念数据控制模型(以下简称模型)是以CAD数据为基础加工出来的树脂模型,是设计构思的真实再现,作为审查、修改设计的实物根据,继而完善CAD数据。1.2模型的制作与审查过程数据控制模型加工完全以设计CAD三维数据为基础,采用数控机床分块加工,再组装成模型车。为使模型能够真实地体现实际车辆的外型效果,分块、配合间隙及表面圆角过渡等都按车身外覆盖件实际尺寸制作,并漆成银白色。灯、装饰条及把手等外饰件用实件或具有真实效果及颜色的材料制作,组装后的模型具有真实车一样的外型效果。模型审查由各有关部门领导、专家组

4、成审查组,在有问题和疑问的地方贴上标记、图片并附有说明,作为修改模型的依据。模型的修改可以通过数控机床加工,也可以通过手工修改,修改后的模型再由审查组进行第二轮审查,一般审查要进行23次。审查通过后,再测量修改好的模型数据并依此作为修改CAD数据的依据,修改好的CAD数据就是最终的设计结果,它将成为产品结构设计模具、模具设计及加工的依据。1.3模型的基准数据控制模型的基准有两种,即新开发车型模型基准和改型模型基准。一般新开发车型的三维CAD数据,是由11油泥模型测量数据加工修改而获得的。测量、设计及模型加工的基准可以完全统一起来,并称为理论数据。而汽车产品改型的模型基准应是现生产的白车身,即正

5、式工装件稳定生产后流水线上生产的白车身,而不是代表理论数据的CAD数据或产品图纸。以白车身为基准进行改型设计,结果与白车身相匹配,也就是与现生产车辆实际吻合,这是一种以客观事实为根据指导设计的思想。如果按理论数据为基准进行改型设计,而现生产产品与理论数据之间不可避免地存在误差,这将会造成新设计件与现生产件之间不相匹配。2数据控制模型的制作2.1数据控制模型系统的构成及安装定位63汽车技术 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/如图1所示,数据控制模型的核心是模

6、型部分。其构成由基础框架、主框架、模型框架、模型、模型定位装置及其连接装置等构成。图1数据控制模型11 平台21 基础框架31 主框架41 模型框架51 模型61 白车身基础框架通过主框架或白车身实现模型的整体连接,它是模型在平台上定位以及搬运的基础,并以此定义车辆坐标系。主框架连接模型与基础框架,并加工有定位基准面,装置有定位销(柱销或锥销)及连接用孔的框架。模型框架连接模型(粘接、螺钉或螺栓连接)与主框架,它是模型加工修改的基准,起着对模型的支撑、搬运的基础作用,并实现与主框架可靠、准确、方便的连接。模型由留有加工余量的树脂坯料经数控机床加工而成的,它是数据控制模型的核心。2.2白车身结构

7、的加强与固定以白车身为基础的改型设计以及模型的加工过程,其数据的完整与稳定是整个过程的关键,因为白车身不仅是模型加工、安装的基础,同时又是设计、修改的基准,所以在选作基准的白车身上作必要的结构加强是非常重要的内容之一,如图2所示。图2一般对车身的加强采取钢管与白车身构架用玻璃钢树脂粘接(一般用不饱和聚脂树脂加固化剂粘接定位,再用树脂和玻璃纤维布粘接固定,并以三角架型式布置钢管以增加固定效果),这样既不破坏白车身,又可起到可靠的加强作用。如果采用焊接方式,则会因焊接局部温度过高破坏白车身局部形状而造成数据偏离实际,影响模型精度,所以不宜731997年第7期 1994-2006 China Aca

8、demic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/采用焊接方式。对白车身的加强部位主要着重于前风窗口、后窗口、门洞、前围挡板、后立柱内侧及地板等处,采用交叉与相互粘接等措施,加强白车身刚性以确保整个过程数据的完整和稳定。白车身与基础框架的固定,采用高度可调的螺栓连接。在前立柱、后门中部及后轮口后侧各设置2个固定点(与驾驶室悬置位置接近或相同为好)。另外,在后轮口后侧还设置两个拉紧调整辅助螺栓。白车身固定在设置有三坐标测量机的平台上,并通过测量与调整,将白车身置于平台坐标系内,并建立车身三维坐标系。2.3数据控

9、制模型制作所需设备及材料规格数据控制模型制作所需设备主要有平台、数控加工机床及其它辅助设备。平台:装有三坐标测量机,8 m3 m,该平台以放置整车模型。另有4 m2 m小型平台作为分块模型制作修复用。数控机床:该数控机床分三轴或五轴,它用于模型的粗、精加工。该模型制作所需材料包括两大类,即框架材料和模型材料。框架材料一般用长方形截面型钢(矩型钢管),因框架承载负荷的不同,基础框架、主框架及模型框架所用型材规格也不相同。模型材料中,模型本身材料为块状环氧树脂;模型基础材料为环氧树脂加铝粉;脱氧剂材料为聚乙烯醇。3几种典型的数据控制模型制作方法3.1装饰条及小型装饰件装饰条及小型装饰件,其特点是零

10、件比较小,质量比较轻,它可以通过形状的贴合实现与白车身或主体模型的直接定位及连接。例如,门坎装饰板的数据控制模型的制作情况,见图3。图3图3中的A为树脂凸模部分,它是从白车身上翻出来的毛坯,其贴合面与车身装配面完全贴合后,可实现由形状定位的准确连接。而另一面留有加工余量,用以加工或数据控制模型。为方便加工,从树脂凸模A中再翻制树脂凹模B,作为支撑,其形状与凸模贴合,并用螺钉紧固,以实现可靠连接。模型的C部分作为模型的支撑基础,其底面、侧面均粘贴定位树脂块(加铝粉树脂,且用不同于模型树脂的颜色加以区别),将其加工成定位面,并确定定位面坐标,即图3中的D部分,然后将整个基础部分与模型用螺钉连在一起

11、,以便加工。3.2保险杠保险杠作为一个独立的总成与车身装配,其数据控制模型也单独(下转第56页)83汽车技术 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/项课题:a.载体应有足够的刚度。b.各种传感器件必须满足各种环境的要求。c.各电子电路的集成化和标准化。d.检测仪器在运行过程中的减震和使用过程中的防尘。e.检测设备的防雨和防尘措施。f.各制作件的表面质量和耐用度问题。g.液压件的渗漏问题。h.操作人员作业环境的改善问题。载体式流动检测站作为一种90年代诞生的新生

12、事物,尽管它还存在着这样那样的问题,这有待于各方面的科技人员去探讨、去研究,但是,它作为固定检测线的一种补充和发展,无可怀疑的起到了积极的历史作用,具有强大的生命力。可以预言,这种移动式机动车安全检测站将会越来越多的被广大用户所接受,并担负起流动检测这一艰巨的历史使命。(责任编辑文需)原稿收到日期为1996年1月16日,修改稿收到日期为1996年9月2日。(上接第38页)制作,并保持原有的装配关系。但由于模型是一个实心体结构,其装配方式又有所不同(参见图1)。在白车身与保险杠之间设置4处定位连接装置,见图1中的AA、BB断面。在侧面及后面粘接树脂块,并在箭头所示面将其加工成定位基准面,用销与保

13、险杠模型定位连接。又如图4所示,在与保险杠装配区域白车身上涂脱模剂,分块拼合粘贴树脂,脱模后成为具有定位连接面的模型坯料。模型坯料通过本身的定位面、定位孔与模型框架相连接,并成为一个完整的模型整体,待加工完毕,即可与白车身连接装配,见图5。图4图54结论数据控制模型制作的主要优点是,该模型可保持独立加工,并可与白车身装配达到实车效果,它对整车效果评价及模型审查非常有利。另外,以白车身为基础的改型数据控制模型制作完成后,它可以装配带内饰、玻璃及附件的完整车辆,其最大限度地逼近真车效果,对设计构思提供了一个真实的整体效果,对高水平开发轿车产品很有帮助。(责任编辑谷雨)修改稿收到日期为1997年2月26日。65汽车技术 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/