一种汽车车身外覆盖件表面刚度试验方法技术

本发明专利技术涉及一种汽车车身外覆盖件表面刚度试验方法，包括将位移传感器固定在外部固定支座上，使用加载头，沿车身外覆盖件上选好的测试点处的法向方向平稳匀速施加400N的载荷，再匀速卸载；沿载荷方向，测量加载过程中相应的变形量；采集试验数据，绘制力—变形曲线，记录卸载后的残余变形量；并依照曲线计算该点的不稳定区域。不稳定区域计算：在力－变形曲线选取第一个不稳定点A和第二个不稳定点B，计算A、B两点在X轴上距离，即该点的不稳定区域；用透光法检查被测点凹陷变形。本方法简单方便，操作容易，球面加载头，可模拟汽车外覆盖件遇到的多数接触工况，保证试验的通用性，试验数据的准确性；一次装夹车身完成前后外覆盖件测量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车车身外覆盖件表面刚度试验方法


[0001]本专利技术属于汽车
，具体涉及一种汽车车身外覆盖件表面刚度试验方法。

技术介绍

[0002]随着汽车产业的发展，消费者对汽车的主观评价成为购买的评价重点，其中消费者要想对车的坚固性进行主观评价，首要接触到的就是汽车车身外覆盖件。汽车车身外覆盖件的特点是支撑件少，受到外界载荷时会随着载荷的大小产生不同的变形，当消费者触摸、按压、撑扶汽车车身外覆盖件时，看到较大的变形会主观认为其刚度不足。汽车车身外覆盖件表面刚度试验方法是用于检测汽车车身外覆盖件坚固性的重要试验方法，该试验方法可以模拟汽车外覆盖件在受到外界载荷下产生的变化。
[0003]现有技术中最常见的试验方法是，由测力装置安装加载压盘后，对车身外覆盖件表面施加压力，然后通过测到的位移量，得出车身外覆盖件表面的变形量。由于加载压盘是平面，和外覆盖件接触并施加载荷后，会由于外覆盖件的变形导致压盘与其表面成为线接触，与实际工况产生差异，造成试验结果的不准确性；且没有一个通用型的加载压头，各自为政，无法对标各种车型的试验数据。测量时由于车身外覆盖件形状多变，曲率不同，每测一个点均需重新安装测量装置，且由于某些部位无法提供支撑位置，无法进行测量。试验后获得载荷
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变形曲线后只记录最大变形和残余变形，对失稳区间无统一的计算方法；对车身外覆盖件上的永久变形造成的凹坑没有统一的判定方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就在于提供一种汽车车身外覆盖件表面刚度试验方法，以解决现有试验方法所得结果不准确，无法对标各种车型的试验数据，车身外覆盖件形状多变，曲率不同，测量时无法完全贴合被试件表面，以及无法达到一次装夹车身完成前后外覆盖件测量的问题。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0006]一种汽车车身外覆盖件表面刚度试验方法，包括以下步骤：
[0007]A将位移传感器固定在外部固定支座上，位移传感器测量方向与加载方向保持一致，然后使用加载头1，沿车身外覆盖件上选好的测试点处的法向方向平稳匀速施加400N的载荷，再匀速卸载；
[0008]B、沿载荷方向，测量加载过程中相应的变形量；
[0009]C、采集试验数据，绘制力—变形曲线，记录卸载后的残余变形量；并依照曲线计算该点的不稳定区域。
[0010]D、不稳定区域计算：在力－变形曲线选取第一个不稳定点A和第二个不稳定点B，计算A、B两点在X轴上距离，即该点的不稳定区域；
[0011]E、用透光法检查被测点凹陷变形：
[0012]E1、在测试点一侧，紧贴车身，用白炽灯照明；
[0013]E2、试验人员在测试点另一侧，将钢板尺立起，将尺紧贴测试点车身表面，缓慢旋转移动；
[0014]E3、试验人员紧贴车身逆光检查，有灯光从直尺和车身表面间透出说明该点附近表面已产生凹陷变形；不透光则没产生凹陷变形。
[0015]进一步地，步骤A，所述加载头1带有曲率，其主体11由铝合金制成，球面部分的球面直径为25mm，圆柱部分直径为80mm，加载头1的表面覆盖一层2～3mm硬胶皮12。
[0016]更进一步地，所述加载头1非加载面上有直径10mm的螺纹孔，能够连接到加载机构2的力传感器上，加载机构2由角度调节装置22、X轴运动系统23、Z轴运动系统24、液压系统25、压力加载系统26、Y轴运动系统27组成，通过X、Y、Z三方向运动系统将压力加载系统26移动到其所需位置并固定，即可进行刚度试验。
[0017]更进一步地，所述角度调节装置22通过法兰及胀套连接在方管头端，其内有液压装置，当液压≥3MPa时，可手动自由调节角度装置，使加载头可绕X、Y、Z轴自由转动；当压力<3MPa时，角度调节装置锁死。
[0018]更进一步地，所述X轴运动系统23由托板、电机、导轨滑块、齿轮齿条、蜗轮蜗杆的减速箱和底板组成，运动时采用齿轮齿条传动，经蜗轮蜗杆无隙减速箱减速；所述底板安装在铁平台21上，底板上安装有两根导轨，一根齿条；所述托板上安装有减速箱、滑块，将电机安装在减速箱上，减速箱输入轴与电机输出轴连接，减速箱输出轴上安装一个齿轮，通过电机驱动，齿轮齿条啮合传动，导轨与滑块相配合用作支撑。
[0019]更进一步地，所述Z轴运动系统24由Z轴支架、蜗轮蜗杆升降机、电机、套筒、导轨滑块组成，Z轴支架固定在X轴运动系统23的托板上，支架立柱上安装两根导轨，Z轴顶端安装固定蜗轮蜗杆升降机，通过丝杠螺母副起支撑及传动，电机安装在升降机上，套筒上安装螺母、Z轴滑块，通过丝杠螺母副进行支撑及Z轴方向运动，通过导轨滑块儿进行导向。
[0020]更进一步地，所述液压系统25安装在方管尾端，使用45#液压油，为角度调节装置提供可变化的压力值，用以控制角度调节装置的调节及锁死。
[0021]更进一步地，所述压力加载系统26由电缸为加载头1提供压力以保证试验的完成，其尾端通过法兰连接在角度调节装置22上，头端安装传感器用来测试压力，传感其另一端安装加载头1，加载头1对车身施加压力。
[0022]更进一步地，所述Y轴运动系统27是由套筒、丝杠螺母副、方管、导轨滑块、电机及加载系统组成，Y轴电机与丝杠之间，采用可调整梅花联轴器传动；Y轴角度调节装置采用液压控制，可控制油压进行角度调节和锁紧，无级调整，无死角；套筒上位于Y轴方向上固定有滑块；套筒上位于Y轴方向上固定有螺母；方管上安装有导轨及丝杠，分别与套筒上的滑块、螺母配合组成导轨滑块及丝杠螺母副，其中丝杠通过联轴器与方管一端固定的电机连接，由电机驱动。
[0023]进一步地，步骤D，所述不稳定点A为斜率为零的点，第二个不稳定点B为斜率由零转为正值后趋于稳定的点。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0025]本专利技术汽车车身外覆盖件表面刚度试验方法，简单方便，操作容易；主要设计了一种球面加载头，可以模拟汽车外覆盖件遇到的多数接触工况，保证试验的通用性，试验数据的准确性；
[0026]设计了一种可实现360度范围内旋转加载头，XYZ三方向可大范围移动的加载方式，解决了车身外覆盖件形状多变，曲率不同，测量时无法完全贴合被试件表面的问题；以及表面刚度测量点范围广，设备在有限位置内无法兼顾，够不到所有测量点，无法达到一次装夹车身完成前后外覆盖件测量的问题；
[0027]设计了一种通过变形曲线的波动变化确定被试件的失稳区间的评价方法，该方法可以直观判定被试件的表面刚度不稳定性，确定失稳区间的大小，为产品的质量改进提供直接依据；
[0028]设计了一种透光法检查方法，用于检查车身外覆盖件表面抗凹性，该方法操作简单，主观评价即可，省时省力。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车车身外覆盖件表面刚度试验方法，其特征在于，包括以下步骤：A将位移传感器固定在外部固定支座上，位移传感器测量方向与加载方向保持一致，然后使用加载头(1)，沿车身外覆盖件上选好的测试点处的法向方向平稳匀速施加400N的载荷，再匀速卸载；B、沿载荷方向，测量加载过程中相应的变形量；C、采集试验数据，绘制力—变形曲线，记录卸载后的残余变形量；并依照曲线计算该点的不稳定区域。D、不稳定区域计算：在力－变形曲线选取第一个不稳定点A和第二个不稳定点B，计算A、B两点在X轴上距离，即该点的不稳定区域；E、用透光法检查被测点凹陷变形：E1、在测试点一侧，紧贴车身，用白炽灯照明；E2、试验人员在测试点另一侧，将钢板尺立起，将尺紧贴测试点车身表面，缓慢旋转移动；E3、试验人员紧贴车身逆光检查，有灯光从直尺和车身表面间透出说明该点附近表面已产生凹陷变形；不透光则没产生凹陷变形。2.根据权利要求1所述的一种汽车车身外覆盖件表面刚度试验方法，其特征在于：步骤A，所述加载头(1)带有曲率，其主体(11)由铝合金制成，球面部分的球面直径为25mm，圆柱部分直径为80mm，加载头1的表面覆盖一层2～3mm硬胶皮(12)。3.根据权利要求2所述的一种汽车车身外覆盖件表面刚度试验方法，其特征在于：所述加载头(1)非加载面上有直径10mm的螺纹孔，能够连接到加载机构(2)的力传感器上，加载机构(2)由角度调节装置(22)、X轴运动系统(23)、Z轴运动系统(24)、液压系统(25)、压力加载系统(26)、Y轴运动系统(27)组成，通过X、Y、Z三方向运动系统将压力加载系统(26)移动到其所需位置并固定，即可进行刚度试验。4.根据权利要求3所述的一种汽车车身外覆盖件表面刚度试验方法，其特征在于：所述角度调节装置(22)通过法兰及胀套连接在方管头端，其内有液压装置，当液压≥3MPa时，可手动自由调节角度装置，使加载头可绕X、Y、Z轴自由转动；当压力<3MPa时，角度调节装置锁死。5.根据权利要求3所述的一种汽车车身外覆盖件表面刚度试验方法，其特征在于：所述X轴运动系统(23)由托板、电机、导轨滑块、齿轮齿条、蜗轮蜗杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁晓东，高猛，周文超，应勇，果崇帅，季贤聪，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：