一种模块化汽车发动机罩检测装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种模块化汽车发动机罩检测装置，通过模块化设计技术将综合匹配(主模型)检具的汽车发动机罩检测模块各个检测部分通过定位销和螺栓固定在底板上，采用本发明的技术方案实现了比整体式汽车发动机罩检测模块更小的坯料尺寸，减小切削量，从而大大降低加工成本；从而实现比分块式检测模块更高的精度与更加便捷的安装。
【专利说明】一种模块化汽车发动机罩检测装置
【技术领域】
[0001] 本发明公开了一种模块化汽车发动机罩检测装置，涉及综合匹配检具（或者称为 主模型检具）中汽车发动机罩模块的设计，其亦适用于综合匹配检具其余超大型检测模块 的设计。
【背景技术】
[0002] 综合匹配检具能快速准确的查找误差源，提供零件整改的依据，提高产品质量而 日益受到各汽车主机厂的青睐。如图1所示，综合匹配检具一般由基座，检测模块，连接件、 标准件和附件等部分组成，其中测量模块是用来检测装配的实车零件的精度是否符合要求 的评判标准，该模块根据实车冻结设计数据与按照项目要求定义的检测需求进行结构设 计，并且满足其制造、安装要求。检测模块一般由铝合金或者树脂材料通过铣削而成，通过 检测模块自带的安装支座安装在基座的骨架上。
[0003] 汽车发动机罩是车型设计中体现整体风格，激发客户"购买欲望"的重要部分，其 造型与制造、装配精度都严重影响到客户的主管评价。汽车发动机罩是运动部件，与翼子 板、大灯、前保/前格栅等匹配，装配关系复杂，精度难以保证，容易出现外观质量问题。综 合匹配检具可以很好的解决前部的匹配问题，在其开发过程中，汽车发动机罩区域的设计 与制造也是重点和难点，因为该区域零件众多，安装关系复杂，空间有限，零件尺寸较大，力口 工制造困难，成本较高。
[0004] 汽车发动机罩检测模块在综合匹配检具中一般有两种结构：
[0005] 如图2是整体式汽车发动机罩检测模块与分块式汽车发动机罩检测模块在整套 检具上示意图。图2a是第一种，即整体式结构，汽车发动机罩检测模块采用整块航空铝坯 料进行铣削加工，一般汽车发动机罩检测模块（201)安装有四个吊环，以方便起吊；汽车发 动机罩检测模块通过四个L型支座装配在基座的骨架上；其优点是精度较高，装配过程少， 减少了装配累积误差，其缺点是加工量大，所需要的毛坯体积巨大，成本高，切削工作量巨 大，加工费用高昂，且加工报废几率大，导致进一步成本的增加。为了解决以上问题，降低成 本，图2b是第二种结构，即分块式汽车发动机罩检测模块，其包括大灯检测模块（202)、翼 子板检测模块（203)和前格栅检测模块（图中未体现），每个检测模块通过单独的安装支架 安装在检具的底座的骨架上。其优点是提高了坯料的材料利用率，降低了成本，单个零件重 量轻；其缺点是零件众多，安装操作复杂，且尺寸链较长，降低了检具本身的精度。
【发明内容】
[0006] 基于上述问题，为了提高材料利用率，降低材料成本，减小加工量，降低加工成本， 又保证汽车发动机罩检测模块的精度，以及安装的方便性，本发明提供一种模块化汽车发 动机罩检测装置解决以上问题。
[0007] 本发明的技术方案是：
[0008] -种模块化汽车发动机罩检测装置，其由底板部分、检测模块部分以及标准件部 分构成；其中包括布置于检测装置四个方向的四个吊环、布置于左右两侧的两个后端L型 支座、左/右前格栅检测模块、左/右前大灯检测模块、左/右翼子板检测模块、左/右流 水槽检测模块、前端安装支座、汽车发动机罩检测模块底板；其中，上述各个检测模块通过 定位销与螺栓连接紧固到底板上，模块式发动机罩各个检测模块通过前端安装支座、后端L 型支座定位与固定在整个检具骨架上。
[0009] 底板采用钢板通过切割焊接而成，前端布置四个减重孔，后端也布置四个减重孔， 布置三条纵向的加强肋，一条横向的加强肋，以提高底板的刚度，加强肋焊接在底板上，底 板四周布置各检测模块的定位销与紧固螺栓的孔。
[0010] 在进行左翼子板检测模块检测中，安装部分首先加工到位，检测边界保留一定的 加工余量，然后检测模块分别通过定位销与螺栓固定到汽车发动机罩检测模块底板上，最 后再进行检测边界的精加工，要求检测边界与实车的设计数据边界一致，并控制相应的精 度。
[0011] 采用模块化设计思路，设计一种新的发动机罩检测模块（图3)，取整体式发动机 检测模块和分块是发动机罩检测模块两者的优点，通过零件先合理分块再集成的设计方 式,实现比整体式发动机罩检测模块更低的成本，比分块式发动机罩检测模块更高的检测 精度以及更便捷的装配性。
[0012] 具体来说，将发动机罩检测模块重新进行零件的分块，再集成到一个发动机罩底 板上，通过定位销进行定位，再使用螺栓固定。其检测部分仍然用铝合金制造，由于其单体 零件小，可以大大降低加工成本和材料成本，其底板采用钢板切割而成，其材料与加工成本 均较低。
[0013] 本发明的有益效果：通过检测块模块化设计，有效的保证零件精度，提高材料利 用率，有效降低材料成本；减小汽车发动机罩检测块的单个零件的体积，减小切削量，降低 加工成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1是综合匹配检具（某车型前部）示意图；
[0015] 图2a是整体式汽车发动机罩检测模块在整套检具上示意图；
[0016] 图2b是分块式汽车发动机罩检测模块在整套检具上示意图；
[0017] 图3a是整体式汽车发动机罩检测模块示意图；
[0018] 图3b是本发明的模块式汽车发动机罩检测模块示意图；
[0019] 图3c是本发明的左翼子板检测模块断面示意图；
[0020] 图3d是本发明的底板示意图；
[0021] 图4是模块式汽车发动机罩检测模块爆炸图；
[0022] 图5a是模块式汽车发动机罩检测模块的坯料尺寸示意图；
[0023] 图5b是整体式汽车发动机罩检测模块的坯料尺寸示意图；
[0024] 其中：
[0025] 101 _基座、102-A柱检测模块、103-前大灯检测模块、104-翼子板检测模块、 105-前门检测模块、106-宽L型支座、107-窄L型支座、108-Z型支座；
[0026] 201-整体式汽车发动机罩检测模块、202-分块式汽车发动机罩大灯检测模块、 203-分块式汽车发动机罩翼子板检测模块；
[0027] 301-整体式汽车发动机罩检测模块本体、302-吊环、303-后端L型支座、304-前 端安装支座、305-左/右前格栅检测模块、306-左/右前大灯检测模块、307-左/右翼子板 检测模块、308-左/右流水槽检测模块、309-前端安装支座（与304结构不一致）、310_汽 车发动机罩检测模块底板、311-紧固螺栓
[0028] 401-底板、402-左翼子板检测模块、403-右翼子板检测模块、404-左前大灯检测 模块、405-右前大灯检测模块、406-左前格栅检测模块、407-右前格栅检测模块、408-左流 水槽检测模块、409-右流水槽检测模块、410-螺栓、411-定位销、412-吊环、413-前端安装 支座、414-后端L型支座；
【具体实施方式】
[0029] 以下将结合附图1-5对本发明的技术方案进行详细说明。
[0030] 为了描述清楚本发明的内容，首先对综合匹配检具进行描述如下：
[0031] 如图1所示，显示出综合匹配检具的模型，主要由三大部分构成：
[0032] (1)基座101，基座101是整个检具的骨架部分，起安装承载作用；
[0033] (2)检测模块：检测模块是以实车设计冻结数据为准，根据检测需求进行重新设 计，起检测作用的标准模块，一般采用铝合金或者树脂材料经过铣削加工而成。
[0034] 图1显示出各检测模块为：A柱检测模块102、前大灯检测模块103、翼子板检测模 块104、前门检测模块105 (在此仅作举例说明，未列出所有检测模块）；
[0035] (3)连接件、标准件和附件：
[0036] 连接件包括各种类型的安装支座，如：U型支座、L型支座106、107、Z型支座108和 汽车门或者汽车发动机罩铰链等；
[0037] 标准件包含各类紧固螺栓、定位销等；
[0038] 附件是指起辅助功能的零件，例如：起辅助支撑的支点、装配导向装置、操作提醒 或者示意牌等；
[0039] 上述各个检测模块，其包括:A柱检测模块102、前大灯检测模块103、翼子板检测 模块104、前门检测模块105,各个检测模块通过L型支座106、L型支座107、Z型支座108 安装在基座101上，所述L型支座106、L型支座107均通过定位销与检测模块和基座骨架 定位，再通过螺栓紧固。
[0040] 本发明中，模块式汽车发动机罩检测模块集成到底板上，通过定位销进行定位，再 使用螺栓固定。模块式汽车发动机罩检测模块检测部分仍然用铝合金制造，由于单体零件 小，可以大大降低加工成本和材料成本，汽车发动机罩检测模块底板采用钢板切割而成，材 料与加工成本均较低。制造的时候，先将汽车发动机罩检测模块底板加工好，检测部分的匹 配边界保留一定的加工余量，安装位置加工到位，先将检测部与底板进行定位紧固，再对边 界部分进行精加工，保证加工精度基本与整体式检测模块一致。
[0041] 图3a是整体式汽车发动机罩检测模块示意图，图3b是模块式汽车发动机罩检测 模块的示意图，下面将通过对比说明模块式汽车发动机罩检测模块的工作原理以及结构构 成：
[0042] 如图3a所示，现有的整体式汽车发动机罩检测模块，包括整体式汽车发动机罩检 测模块本体301、吊环302、后端L型支座303、前端安装支座304。其中整体式发动机罩检 测模块采用整块的铝合金铣削而成，其造型根据汽车发动机罩实际设计数据为准，保证与 四周有匹配关系的检测边界，中部采用采用减重设计，其上有减重孔以及加强肋。减重孔以 及加强肋的布置与设计应该考虑发动机罩检测模块的大小，既要满足一定的刚度、强度要 求，又要尽量设计的轻便，本案例设计的发动机罩检测模块，布置六个减重孔，前端四个，后 端两个，中部布置十字型的加强肋。横向的加强肋两侧低，中部高，纵向的加强肋前端低，往 后端逐步增高。整体式汽车发动机罩检测模块通过后端L型支座303、前端安装支座304与 基座骨架相连；并布置四个吊环302,以方便吊装。
[0043] 如图3b所示，本发明的一种模块化汽车发动机罩检测装置，其包括布置于检测装 置四个方向的四个吊环302、布置于左右两侧的两个后端L型支座303、左/右前格栅检测 模块305、左/右前大灯检测模块306、左/右翼子板检测模块307、左/右流水槽检测模块 308、前端安装支座309 (由于底板310与整体式发动机罩检测模块的中部Z方向高度位置 不一样，导致前端安装支座309与整体式结构中的前端安装支座304结构不一致；整体式结 构中的前端安装支座304采用的高度约30mm的垫块方式的支架；前端安装支座309由于高 度过高，安装螺栓长度不足，采用U性垫块，中部挖空）、汽车发动机罩检测模块底板310 ;其 中，上述各个检测模块305、306、307、308通过定位销与螺栓连接紧固到底板310上，整个模 块式发动机罩检测装置通过前端安装支座309、后端L型支座303定位与固定在整个检具骨 架上。
[0044] 其设计思路是整体式发动机罩检测模块本体301进行合理的拆分，本实施例中， 拆分成左/右前格栅检测模块305、左/右前大灯检测模块306、左/右翼子板检测模块307、 左/右流水槽检测模块308总共八个检测分模块。以左翼子板检测模块307为例（参见图 3c示），安装部分首先加工到位，检测边界保留一定的加工余量，然后检测模块块分别通过 定位销与螺栓311固定到汽车发动机罩检测模块底板310上，最后再进行检测边界的精加 工。要求检测边界与实车的设计数据边界一致，并控制相应的精度。
[0045] 如图3d所示，底板310采用钢板通过切割焊接而成，前端布置四个减重孔，后端也 布置四个减重孔，布置三条纵向的加强肋，一条横向的加强肋，以提高底板的刚度。加强肋 焊接在底板上，底板四周布置各检测模块的定位销与紧固螺栓的孔。每个检测模块由于其 单体零件小，可以大大降低加工成本和材料成本，又通过模块化集成，在精加工各检测模块 的边界的方式，仍然可以保证整个发动机罩检测模块的精度。
[0046] 以检测前大灯、翼子板为例，模块化发动机罩检测模块的检测方法为：
[0047] 步骤1 :总装车间问题反馈，例如：实车装配发现发动机罩与翼子板、大灯外观质 量不满足要求；
[0048] 步骤2 :进行零件随机抽样，抽取发动机罩、翼子板、前大灯零件；
[0049] 步骤3 :在综合匹配检具上安装实车翼子板、前大灯零件，其安装顺序与安装方式 与实车安装一致；
[0050] 步骤4 :安装发动机罩检测模块；
[0051] 步骤5 :测量前大灯、翼子板与发动机罩检测模块的间隙或者面差；
[0052] 步骤6 :符合定义值则说明被检测零件前大灯、翼子板合格，转步骤7 ;否则说明前 大灯、翼子板超差，需要进行工艺改进；
[0053] 步骤7 :在综合匹配检具上安装前大灯、翼子板检测模块，再按照实车发动机罩；
[0054] 步骤8 :测量前大灯、翼子板与发动机罩检测模块的间隙或者面差，给出汽车发动 机罩的工艺改进数据；
[0055] 更进一步地，图4显示出本发明的模块化汽车发动机罩检测模块爆炸图，其构成 可以分为底板部分、检测模块部分、标准件三部分：
[0056] 1)底板部分401 :其用来支撑检测模块，模块化集成的重要部分；
[0057] 2)检测模块部分：其用来实现检测功能，主要包括左翼子板模块402、右翼子板模 块403、左前大灯模块404、右前大灯模块405、左前格栅模块406、右前格栅模块407、左流水 槽模块408、右流水槽模块409 ;
[0058] 3)标准件/附件：上述每一个检测模块通过两个定位销和合理布置的数个螺栓 与底板401连接，其布置位置要求受力合理。这些标准件/附件可以包括螺栓410、定位销 411、吊环412、汽车发动机罩安装支座413等；
[0059] 检测模块根据功能要求，在保证可制造的前提下根据零件进行合理分块，其分块 的原则是尽量减小坯料的尺寸，且方便安装。本发明的汽车发动机罩检测部分分成8个部 分，与翼子板、汽车发动机罩匹配的部分尽量分在一个部分上。前后两端由于其宽度过大， 分成两段，以提高材料利用率。具体分块为：左、右翼子板区域检测模块，左、右前大灯区域 检测模块，左、右前格栅区域检测模块，左、右流水槽检测模块。
[0060] 图5为模块式汽车发动机罩与整体式汽车发动机罩检测模块的坯料尺寸示意图 (以某项目为例说明），图5a是模块式汽车发动机罩检测模块的下料示意，由8块小的坯料 组成，且根据零件的尺寸进行分割，合理的排料大大减小下料尺寸；图5b是整体式汽车发 动机罩检测模块的下料示意，其坯料为一整块，尺寸与重量都较大。影响成本的因素为坯料 尺寸与切削量，下表为某项目的数据，可以看出，模块式汽车发动机罩结构大大减小了坯料 的尺寸以及减小了切削量，提高材料利用率，降低了成本。
[0061] 表1对比数据
[0062]
【权利要求】
1. 一种模块化汽车发动机罩检测装置，其由底板部分、检测模块部分以及标准件部分 构成；其中包括布置于检测装置四个方向的四个吊环（302)、布置于左右两侧的两个后端L 型支座（303)、左/右前格栅检测模块（305)、左/右前大灯检测模块（306)、左/右翼子板检 测模块（307)、左/右流水槽检测模块（308)、前端安装支座（309)、汽车发动机罩检测模块 底板（310);其中，上述各个检测模块（305、306、307、308)通过定位销与螺栓连接紧固到底 板（310)上，模块式发动机罩各个检测模块（305、306、307、308)通过前端安装支座（309)、 后端L型支座（303)定位与固定在整个检具骨架上。
2. 根据权利要求1所述的模块化汽车发动机罩检测装置，其特征在于，所述底板（310) 采用钢板通过切割焊接而成，前端布置四个减重孔，后端也布置四个减重孔，布置三条纵向 的加强肋，一条横向的加强肋，以提高底板的刚度，加强肋焊接在底板（310)上，底板（310) 四周布置各检测模块的定位销与紧固螺栓的孔。
3. 根据权利要求1或2所述的模块化汽车发动机罩检测装置，其特征在于，在进行左翼 子板检测模块（307)检测中，安装部分首先加工到位，检测边界保留一定的加工余量，然后 检测模块（307)分别通过定位销与螺栓固定到汽车发动机罩检测模块底板（310)上，最后 再进行检测边界的精加工，要求检测边界与实车的设计数据边界一致，并控制相应的精度。
【文档编号】G01B5/00GK104374247SQ201410557968
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月20日 优先权日:2014年10月20日
【发明者】陈聪, 相光海, 张红民 申请人:湖南湖大艾盛汽车技术开发有限公司