汽车锐棱偏移修复技术研究

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摘要：车身锐棱通过拉延模具冲压形成，如果车身锐棱发生偏移，则会影响汽车美观。修复锐棱偏移就需要对拉延模具进行整体降铣和研配，而目前锐棱修复方法存在周期长和成本高的问题。本文利用逆向工程技术精确检测对比偏差与局部手工研修棱线一侧平面高度的方法，解决后盖外板与侧围外板棱线不对齐的问题。实践证明，此修复方法可快速、精确修复偏移的锐棱，并能降低研配周期和降铣成本。

关键词：ATOS扫描；逆向工程；棱线偏移；手工修复

1问题描述

车身锐棱设计能增强整车立体感、运动感；随着汽车外覆盖件锐棱的普遍应用，棱线的维护和修复等问题也越来越多，传统的锐棱修复方式（如复制、整体降铣等）费用高，周期长，在零件批量生产阶段基本不可行。本文以某车型后盖与侧围尾灯处棱线不对齐的问题为例，如图1。利用先进的逆向工程技术检测对比偏差，结合模修师手工模具维修棱线的方法解决棱线偏移。

2基于ATOS逆向工程技术理论分析

ATOS扫描仪是以光学坐标测量技术为基础的逆向工程技术，此设备可以针对复杂曲面实现非接触式的精确逆向建模以及测量。本案例中通过ATOS扫描车身棱线得到的数据分析发现，后盖下角棱线处在最后工序翻边成形后存在回弹，回弹量在0.8mm左右，是导致成品冲压件棱线位置产生偏差的原因。工程师对后盖零件进行了测量和ATOS扫描分析，通过扫描的点云数据与理论数模对比，发现产品形面与拉延件形面有偏差，左右呈对称趋势，偏差量为0.8～1.1mm。确定出现棱线无法对齐的原因为后盖外板回弹导致产品面偏移，带动棱线导致位置偏差，如图2。若根据产品面直接做回弹补偿，将面临产生缺陷的极大风险，且可能引起其他的匹配问题，因此，创造性的构思采用局部棱线偏移方法，在不改变当前产品状态的情况下，对棱线位置度进行局部调整。首先，利用产品造型面的曲面特点，借助软件进行模拟分析，将棱线下交叉面降低，降低后的新面与上面后产生新交叉棱线，在目视位置将有明显上移效果，通过模拟计算和校核后确认，将棱线下平面降低0.4mm，可以得到棱线顶点上移1.0mm的效果（如图3、4）。

3修复过程

按照如上理论分析的方法进行降形面，常规方法需要对拉延凸模形面降低，凹模对应调整。处理的手段有两种：整体形面降铣或者数模局部型面改造降铣，并进行数控加工。以上两种方法均需要较高成本和调试周期，并且存在重新产生棱线偏差的风险，经多方面评估，决定进行手工更改。3.1修复前准备。3.1.1评估及方案制定。在进行修复前，进行全工序着色检查，评估更改可行性更改周期以及更改风险，并根据评估结果制定更改方案，确定零件建储数量，零件更改方案，更改效果评价，风险预案等（如图5）。3.1.2准备工作。（1）保留全工序着色件，确定各工序工作内容，便于更改后的着色研修及确定表面优化方案。（2）拉延件、成品件ATOS扫描保留数据，用于更改后扫描对比更改量，指导和修正更改数据。（3）使用树脂胶制作原成品件比对样板，用于目视比对更改后冲压单件更改量和更改效果（如图6）。（4）因更改的不确定性，制定了恢复方案，并使用树脂胶制作拉延模样板，用于模具恢复初始状态。3.2拉延凸模研修。更改关键工序是拉延模，根据更改方案中确定的拉延模更改量和过渡区域，对拉延模进行研修。首先，确定翻边线在拉延模中的位置，并以翻边线的位置作为基准点，研修深度为0.4mm的“十”字型基准（如图7），过渡型面研修时，使用厚度为0.7mm的弹簧钢板研磨着色，砂轮机研修，着色均匀后使用小合金研板（170×30×0.65）进行研磨，型面研修完成后，研修并光顺R角使其与原来的R角大小一致。3.3拉延件扫描对比。研修完成后，冲压一件拉延件进行ATOS扫描与原拉延件数据进行比对，确定拉延件是否达到更改要求，如未达到更改要求，则根据偏差值进行第二轮拉延模研修，直至拉延件达到理想更改效果，如图8。3.4全工序匹配拉延件。拉延件达到更改效果后，使用新的拉延件对全工序凸模进行符型研修，以及修边、翻边工序和压料板烧焊后研修着色，并优化表面缺陷，需要注意的是，压料板着色研修时注意棱棱线边缘需空开，避免棱线处压伤。3.5成品件扫描对比。完成全工序研修工作后，自动化生产线出件，对成品件进行扫描，扫描数据与更改前成品件数据对比，对比结果符合更改要求。3.6整车试装、评价。制件发试装，经焊装、涂装、总装匹配后，经终检质保评价棱线更改效果良好，如图9。

4结语

介绍一种基于ATOS逆向工程技术修复某车型后盖与侧围尾灯处棱线不对齐的问题，经实践，此种方法可快速有效地修复锐棱，可以在汽车制造业推广使用。

参考文献：

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作者:陈清亮 孙胜伟 李惠龙 倪文志 赵绍昕 张宇梁 单位:一汽大众汽车有限公司