[發(fā)明專利]一種汽車外覆蓋件抗凹性試驗(yàn)法向加載的方法

在審

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• 申請日: 2014-11-08
• 公開（公告）號: CN104280291A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉永剛;張軍;何浪;張武;詹華;田志俊;范楊;單梅;劉珂
• 申請（專利權(quán)）人: 馬鋼（集團(tuán)）控股有限公司;馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00;G01N3/40
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 張巧嬋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車板應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種汽車覆蓋件抗凹性測試試驗(yàn)方法，具體適用于汽車外覆蓋件抗凹性測試試驗(yàn)中的垂直加載的一種技術(shù)方法。

背景技術(shù)

抗凹性是汽車覆蓋件承受外部靜、動態(tài)載荷的作用(如人為的觸摸和按壓、行進(jìn)中的沙石沖擊)、抵抗凹陷撓曲及局部凹痕變形、保持形狀的能力，是繼成形性能之后更深層次的性能要求。它是影響車身外覆蓋件如車門、發(fā)動機(jī)罩、頂蓋等表面質(zhì)量和使用性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)和特性。若覆蓋件的抗凹性不足，車輛在使用過程中的外觀品質(zhì)將大大下降，并且將產(chǎn)生明顯的振動、噪音，極易引起客戶抱怨。目前，低端車廠的低端車型對覆蓋件的抗凹性關(guān)注不大，但中高端車廠、高端車型對外覆蓋件的抗凹性要求較高。

隨著汽車輕量化的發(fā)展，高強(qiáng)度、薄鋼板在汽車車身上的應(yīng)用已經(jīng)越來越普遍，但降低板厚也使車身在使用過程中的抗凹陷問題突現(xiàn)出來。因此，如何提高外覆蓋件的抗凹陷性能，以期在車身輕量化的同時(shí)不降低車輛品質(zhì)和檔次，是車廠和鋼廠必須面對的重要課題。

目前，國內(nèi)外科研院所、車廠和鋼廠對汽車外覆蓋件的抗凹性理論、抗凹性試驗(yàn)方法與檢驗(yàn)評估以及抗凹性影響因素進(jìn)行了大量的研究。但由于抗凹性實(shí)驗(yàn)還沒有標(biāo)準(zhǔn)，各自的試驗(yàn)方法、參數(shù)不統(tǒng)一，檢驗(yàn)評估的要求也不同，特別是對于汽車外覆蓋件的曲面結(jié)構(gòu)上某點(diǎn)抗凹性測試時(shí)，由于無法快速獲知測量點(diǎn)的曲面法向，因此難以實(shí)現(xiàn)測量點(diǎn)的法向加載測試。目前要實(shí)現(xiàn)對覆蓋件件上某點(diǎn)的垂直加載，主要依靠人為的大致判斷，誤差很大，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生很大的影響。

中國專利號NO.CN1493863公開了關(guān)于汽車零件抗凹性試驗(yàn)方法,包括增量法和一步法,但是并沒有涉及到加載方向的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有試驗(yàn)條件的不足，建立一種可以實(shí)現(xiàn)汽車外覆蓋件曲面結(jié)構(gòu)上某點(diǎn)抗凹性測試法向加載的思路與方法，為抗凹性試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確獲取提供便利。本發(fā)明的原理：在汽車外覆蓋件上某測量點(diǎn)附近取三點(diǎn)，根據(jù)三點(diǎn)確定一個(gè)平面的原理，可以用該三點(diǎn)確定一個(gè)空間平面，平面確定后可以求出該平面的法向。若該三點(diǎn)的距離足夠近，計(jì)算出的平面法向，即為測量點(diǎn)的曲面法向。通過調(diào)整測量頭的方向與該平面法向一致，即可實(shí)現(xiàn)對測量點(diǎn)的法向加載測試。

具體技術(shù)方案如下：

一種汽車外覆蓋件抗凹性試驗(yàn)法向加載的方法，包括如下步驟：

(1)在待試驗(yàn)的汽車外覆蓋件上確定一個(gè)抗凹性測量點(diǎn)；

(2)在測量點(diǎn)附件選取三點(diǎn)；

(3)獲取該三點(diǎn)的空間坐標(biāo)；

(4)計(jì)算出三點(diǎn)確定的平面以及法向，以及法向與整體坐標(biāo)軸X軸、Y軸、Z軸的夾角；

(5)測量頭方向與確定的平面法向一致，實(shí)現(xiàn)對測量點(diǎn)的法向加載。

進(jìn)一步地，步驟(2)中所述三點(diǎn)盡可能近。

進(jìn)一步地，步驟(3)中利用三坐標(biāo)光學(xué)測量儀獲取該三點(diǎn)的空間坐標(biāo)。

進(jìn)一步地，步驟(5)中通過調(diào)節(jié)測量頭在整體坐標(biāo)中的角度，達(dá)到測量頭方向與確定的平面法向一致。

進(jìn)一步地，步驟(1)中將待測定汽車外覆蓋件置于試驗(yàn)平臺上，并用夾具固定。

進(jìn)一步地，步驟(5)中調(diào)節(jié)測量頭方向，使其與X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸的夾角與以上夾角相同，測量頭加載方向與測量點(diǎn)方向相同，實(shí)現(xiàn)垂直加載。

進(jìn)一步地，基于大型汽車零件的抗凹性試驗(yàn)機(jī)。

進(jìn)一步地，該設(shè)備為門式框架結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)2000*2000mm尺寸的大型汽車覆蓋件的任意位置的抗凹性測試，測量頭可以在空間任意位置運(yùn)動。

與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用三坐標(biāo)測量技術(shù)進(jìn)行空間定位，建立一種可以實(shí)現(xiàn)汽車外覆蓋件曲面結(jié)構(gòu)上某點(diǎn)抗凹性測試時(shí)的法向加載，從而提高了抗凹性測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，有力的推動了抗凹性研究的深入進(jìn)行，和抗凹性實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的建立。

附圖說明

圖1為本發(fā)明法向加載具體實(shí)例(局部放大圖)

具體實(shí)施方式

下面根據(jù)附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，其為本發(fā)明多種實(shí)施方式中的一種優(yōu)選實(shí)施例。