两厢车后盖变形分析研究

【摘要】本文主要介绍两厢车后盖变形量的分析研究方法，通过对比各种优化校正方法的优劣及其在生产线落实的难易程度，确定后盖预整形方案。为整车厂在两厢车车身开发、试生产过程中对于后盖变形偏差提供参考因素
 
【关键词】两厢车；预整形
中国分类号：TH17 文献标识码：A   文章标号：2095-2104（2012）03-0001-02
 
 

1. 前言

两厢车后盖由于结构原因，装配后盖气弹簧后Z向变形量较大，造成与车顶、侧围处匹配不佳，生产线需通过较长的返工调整时间保证表面匹配精度，与此同时也产生零件报废率较高的负面效应。本文基于国内生产工艺，对两厢车后盖变形进行深入研究和探讨。
 

2. 变形量

首先，通过计算机仿真实验，模拟出后盖装配气弹簧后，车顶匹配各处的变形量理论数值。然后通过实际测量与理论模拟的对比，定量确认变形量。
       
图1  后盖变形量模拟效果图
 

3. 变形量偏差分析

1. 材料牌号

后盖外板、后盖内板、铰链加强板均需使用同一牌号钢材，保证与图纸设计状态相符。单件厚度如过薄，易导致受力处应力集中，变形必然过大。

2. 后盖刚度实验

对后盖总成进行弯曲实验及扭转实验，判断各实验受力点总变形量及永久变形量，从而推断出最薄弱点，进行深入分析。

          图2  弯曲实验方法示意                      图3  扭转实验方法示意

3. 气弹簧力

气弹簧力测试过程：自由状态->压缩至10mm左右->压缩至（最大行程-5）mm左右->压缩至最大行程后回弹->回弹起5mm左右->回弹至（最大行程-10）mm左右。

图4  气弹簧力各测试点示意
 

4. 后盖预整形在各工位实施的效果

考虑在后盖总成上给予一定的预整形量，从而在安装气弹簧后，后盖与车顶匹配状态优化至理论要求。考虑进行预整形的工位共有三处：a. 后盖内板与加强件焊接工位；b. 中转台；c. 中频加热。

图5  后盖工艺流程图 

1. 内板单件整形（后盖内板与加强件焊接工位）

对内板单件与外板折边匹配区域进行预整形，Z向面整体放低。制作为后盖总成后，由于零件之间的拉伸力，内板单件的预整形量消失。

图6  整形工装                图7  整形部位

2. 内板总成整形（中转台工位）

内板总成中转工位——最佳整形点。且整形后对内板总成强度无影响。

图8  中转工位

3. 后盖总成整形（中频加热工位）

在中频加热工位对整形工装进行调整，支撑下部增加垫片。此方案投资最少，在生产线可立即实施。

          图9  热胶工位整形工装               图10  热胶工位整形工装调整方法
 

5. 结论

通过大量试验结果确定了预变形方案，包括预整形区域及预变形量，确认在生产线可进行预变形的工位共有三处，其中在中转台及中频加热区域安排预变形效果最佳。考虑到工位再改造，机器人程序修改等复杂因素，在中频加热工位安排优化，简单易行，仅需对已有工装进行调整，可立即落实优化方案。此分析研究结果可为后续两厢车后盖开发提供实践依据，针对大后盖装配后Z向变形量，全面模拟分析后盖系统：结合后盖刚度(弯曲刚度与扭转刚度)，气弹簧布置位置与力值匹配，缓冲块的布置对后盖进行有针对性的评价，并在样车阶段进行实车验证。从而提高批量生产调整工位的生产效率，降低零件报废率。