专利名称：汽车精密检具底座的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种汽车检具底座，尤其是一种汽车精密检具底座，其轻便并不易变形。
背景技术：
随着我国汽车行业的快速发展，对汽车冲压件及其总成、外饰件及其总成、内饰件及其总成的质量要求越来越高。作为主要质量检测手段的专用检测夹具(简称检具)在汽车生产中的作用越来越突出。检具的底座承受本身和其他被检零部件的重量，是检具的基础，其强度和刚度对保证检具的精度有重要作用。汽车大型检具的底座常常存在笨重、易变形等问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种汽车检具底座，其轻便并不易变形，能对汽车检具提供有效的支撑。
本实用新型的又一目的在于提供一种汽车检具底座，其在减轻自身重量的同时仍能提供足够的支撑。
本实用新型的又一目的在于提供一种汽车检具底座，其起吊方式由原来的支撑式吊梁方式改为插入式吊梁方式，减小了变形。
为达到以上目的，本实用新型提供一种汽车大型精密检具底座，包括 箱体，其包括上支撑板和下支撑板；及 复数个支撑柱平行设置于该上支撑板及该下支撑板之间，其中，该支撑柱等距均匀排列； 其特征在于 还包括复数个X形加强肋设置于该支撑柱之间，其中，每一加强肋连接四个该支撑柱；底座的平均壁厚为12mm；该箱体在局部位置具有减重孔，以减轻其自身的重量；进一步包括吊梁，以插入该减重孔从而完成起吊；该吊梁上装有硅橡胶海绵垫，以减震及防滑；该吊梁由槽钢制成。
本实用新型的这些目的，特点，和优点将会在下面的具体实施方式
，附图，和权利要求中详细的揭露。
图1为一种汽车精密检具底座的主视图。
图2为该汽车精密检具底座的壳体拆解下支撑板示意图。
图3为该汽车精密检具底座的壳体拆解上支撑板示意图。
具体实施方式
请参见图1和图2，本实用新型为一种汽车大型精密检具底座，包括 箱体，其包括上支撑板和下支撑板；及 复数个支撑柱平行设置于该上支撑板及该下支撑板之间，其中，该支撑柱等距均匀排列； 其特征在于 还包括复数个X形加强肋设置于该支撑柱之间，其中，每一加强肋连接四个该支撑柱；底座的平均壁厚为12mm；该箱体在局部位置具有减重孔，以减轻其自身的重量；进一步包括吊梁，以插入该减重孔从而完成起吊；该吊梁上装有硅橡胶海绵垫，以减震及防滑；该吊梁由槽钢制成。
下面通过底座的有限元数值仿真验证其结构刚度和强度。
1、有限元模型的建立 底座材料为铸铝ZL104，弹性模量E＝686Pa，泊松比λ＝0.3，密度ρ＝2650kg/m3。底座自重约100kg，上部承受约400kg重量，通过下方的支撑凸台固定。
采用8节点6面体单元对底座结构进行离散化。在MSC.Marc有限元软件中对模型施加边界条件如图2所示底座下方各支撑处分别约束6个位移自由度，底座上方承受重量的区域施加均布载荷边界条件。
2、静置状态仿真 在检具静置状态下，底座的Z轴方向(垂直于地面向上的方向)上最大变形不能超过0.05mm，考虑到加工误差的存在和检具需要长期使用的影响，采用最大变形不超过0.03mm作为评价标准。同时，在各种状态下，底座的最大应力必须小于铸铝ZL104的屈服应力100MPa。
仿真结果如下静置状态，底座最大应力为2.711MPa，远小于材料屈服应力，满足强度要求。底座在Z方向上的最大变形为-0.01477mm，位于底座中央的位置，满足精度要求。
3、起吊状态仿真 为了防止吊绳与检具发生干涉，采用支撑式吊梁进行起吊。考虑起吊过程中载荷的变化，选取动载系数为k＝1.1，不均衡系数m＝1.35，安全系数γ＝2，即底座需要承受的重量是静置状态下的n＝γkm＝1.1×1.35×2＝2.97倍。
仿真结果如下起吊状态，底座最大应力为8.799MPa，远小于材料屈服应力，不会发生塑性变形，满足强度要求。底座在Z方向上的最大变形为-0.6531mm。
4、运输状态仿真 底座在运输过程中存在由于道路条件、速度变化而引起振动损坏的可能，因此有必要对其进行动力学仿真分析。动力学分析是在静力学分析基础上加入时间参数，主要包括模态分析、谐响应分析及瞬态分析3种动力学分析方法。其中，谐响应分析及瞬态分析用于计算模型受到变载荷时的应变和应力。
现主要考虑底座结构刚性而并无变载荷，因此仅需进行模态分析。由于低阶模态对振动系统影响较大，所以对底座求解前6阶模态。仿真结果如表1所示，结构的最低固有频率77.74Hz，高于通常交通工具运输的基频20Hz，即底座在运输过程中不会由于发生共振现象导致结构损坏。
表1底座前6阶模态
5底座结构改进方案 针对大型检具底座实际情况，根据数值仿真结果，对底座结构和起吊方式进行了改进。
改进方案主要从以下4个方面进行优化 (1)底座的平均壁厚从15mm调整为12mm，并在局部位置增加减重孔，以此减轻底座自身的重量。改进结构后的底座重量减轻了17.5％； (2)合理布置加强肋。在刚度较差的区域设计X型加强肋，同时增加肋的宽度。
(3)优化底部支撑凸台的位置，使其更好地支撑底座。
(4)起吊方式由原来的支撑式吊梁方式改为插入式吊梁方式，即将槽钢制成的吊梁插入减重孔并用螺栓固定以完成起吊。吊梁上装有硅橡胶海绵垫，有减震、防滑等作用。
6改进方案的仿真结果 为了评价改进方案，分别从静置状态、起吊状态和运输状态对其进行有限元仿真，结果如下 (1)静置状态下底座在Z方向的最大变形为-0.004021mm，比结构改进前减少72.8％，满足精度要求，最大应力也由原来的2.711MPa降为1.432MPa。
(2)起吊状态下底座在Z方向上的最大变形为-0.1806mm，比结构改进前减少72.3％，同时，最大应力由32.21MPa减为15.99MPa，可见结构改进后明显减小了底座在起吊过程中的变形，大大提高了安全性。
(3)运输状态下结构改进后底座最低固有频率为136.71Hz，与结构改进前的最低固有频率77.74Hz相比，进一步减小了运输过程中发生结构共振损坏的可能性。
因此，底座结构改进后不仅降低了本身重量，节约了成本，而且明显减小了底座的变形，增强了其在静置状态、起吊状态和运输状态下的安全性。
本实用新型针对汽车仪表板主模型检具底座笨重、易变形的问题进行研究，分别从静置状态、起吊状态和运输状态对其进行有限元数值仿真，预测了底座在上述各状态下的变形和应力状况，并对原底座结构和起吊方式进行改进，最后通过仿真分析对改进方案进行评价。仿真结果表明，底座结构改进后可以有效地减小底座的重量和变形，增强安全性。
通过上述实施方式，本实用新型的目的已经被完全有效的达到了。熟悉该项技艺的人士应该明白本实用新型包括但不限于附图和上面具体实施方式
中描述的内容。任何不偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。
权利要求1.一种汽车精密检具底座，包括
箱体，其包括上支撑板和下支撑板；及
复数个支撑柱平行设置于该上支撑板及该下支撑板之间，其中，该支撑柱等距均匀排列；
其特征在于
还包括复数个X形加强肋设置于该支撑柱之间，其中，每一加强肋连接四个该支撑柱。
2.根据权利要求1所述的汽车精密检具底座，其特征在于底座的平均壁厚为12mm。
3.根据权利要求1所述的汽车精密检具底座，其特征在于该箱体在局部位置具有减重孔，以减轻其自身的重量。
4.根据权利要求2所述的汽车精密检具底座，其特征在于该箱体在局部位置具有减重孔，以减轻其自身的重量。
5.根据权利要求3所述的汽车精密检具底座，其特征在于进一步包括吊梁，以插入该减重孔从而完成起吊。
6.根据权利要求4所述的汽车精密检具底座，其特征在于进一步包括吊梁，以插入该减重孔从而完成起吊。
7.根据权利要求5所述的汽车精密检具底座，其特征在于该吊梁上装有硅橡胶海绵垫，以减震及防滑。
8.根据权利要求6所述的汽车精密检具底座，其特征在于该吊梁上装有硅橡胶海绵垫，以减震及防滑。
9.根据权利要求5所述的汽车精密检具底座，其特征在于该吊梁由槽钢制成。
10.根据权利要求8所述的汽车精密检具底座，其特征在于该吊梁由槽钢制成。
专利摘要一种汽车精密检具底座，包括箱体，其包括上支撑板和下支撑板；及复数个支撑柱平行设置于该上支撑板及该下支撑板之间，其中，该支撑柱等距均匀排列；其特征在于还包括复数个X形加强肋设置于该支撑柱之间，其中，每一加强肋连接四个该支撑柱；底座的平均壁厚为12mm；该箱体在局部位置具有减重孔，以减轻其自身的重量；进一步包括吊梁，以插入该减重孔从而完成起吊；该吊梁上装有硅橡胶海绵垫，以减震及防滑；该吊梁由槽钢制成。
文档编号G01M17/007GK201540204SQ20092021455
公开日2010年8月4日 申请日期2009年12月1日 优先权日2009年12月1日
发明者袁俊凇, 孙嘉继 申请人:袁俊凇, 孙嘉继