制造汽车部件的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于生产汽车的车身部件的方法，该车身部件首先成形然后进行热表面处理，所述方法包括利用成形步骤中所采用的工具的可变几何尺寸数据进行迭代的模拟步骤。根据本发明专利技术，连续地检查部件的预期几何尺寸数据是否落入部件的标称几何尺寸数据的容许公差范围内。如果不是这种情况，就对工具几何尺寸数据进行修改并且产生修正的工具几何尺寸数据。这一点分两个阶段进行，即，首先针对成形工序步骤进行，随后针对热表面处理的工序步骤进行。

Method for manufacturing automobile parts

The invention relates to a method for the production of automotive body parts, the body parts forming first and then heat surface treatment, the method comprises the steps of iterative simulation using variable geometry data used in the step of forming tools. In accordance with the present invention, the expected geometrical size data of the component is checked whether or not it falls into the allowable tolerance range of the nominal geometry data of the component. If this is not the case, the tool geometry data is modified and the corrected tool geometry data is generated. This is carried out in two stages, i.e., first for the forming process step, and then for the process steps of the hot surface treatment.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
在
技术介绍
中，制造汽车的安装件(亦称附件)的方法是公知的，由此，由诸如板状金属面板部分等等的金属结构元件使用成形步骤制造汽车的车身部件。之后，该部件通常会在热作用下进行表面处理。EP 1 041 130 A2公开了例如门、后门、机盖或滑动天窗盖的汽车车身部件的卷边密封。用于这一目的的方法以借助UV照射将密封材料在车身框架中的预交联为基础。在紧随其后的第二步骤中，卷边胶和密封材料在热的作用下硬化。车身部件然后在电泳浸漆(CDP)炉中经受热硬化。对在单个制造阶段中这样制造的汽车安装件的几何尺寸进行更仔细的检查表明该部件的形状明显地发生变化。因此，已公知由于所使用的金属板的弹力和/或弹性属性，所以在成形步骤期间会出现难于预计的影响，尤其是在卷边、预折边和最终折边期间。Zhang，G.，Hao，H.，Wu，X.，Hu，S.J.，Harper，K.和Faitel，W.于2000年在“制造过程”(Manufacturing Processes)的Vol.2 No.4的241-246页的“曲面-直边的折边的实验研究”(An experimental investigation of curvedsurface-straight edge hemming)以及Zhang，G，Wu，X.和Hu，S.J.于2001年在“机械材料和技术”(Engineering Materials and Technology)的Vol.123，No.4的436-441页的“对于折边过程中的扭曲和回弹的基础机制的研究”(A studyon fundamental mechanisms of warp and recoil in hemming)已经在这一方面进行了更完整的研究。因此，车身安装件和整个机盖，在使用有效工具表面的标称几何尺寸，即，具有用于此目的的工具的几何尺寸的卷边工具进行预折边和最终折边之后，对应于要被折边的部件的标称几何尺寸，具有偏离它们的标称几何尺寸的偏差。这完全是由于“滚进、滚出、扭曲、回弹”现象造成的。同样，在经过电泳浸漆之后和随后的炉内干燥之后，各部件再次表现出明显偏离其标称几何尺寸的偏差。这些偏差可能是由于若干原因造成的。例如，在非切割制造(深冲、裁切、卷边、锻压、折边)的过程中，引入机盖中的内部应力被减小。除此之外，是因为下述事实，即所使用的任何的卷边胶和衬套胶与通常由钢制成的金属部件具有不同的热膨胀特性。最终，胶的硬化导致在CDP周期结束时机盖的几何尺寸的与热膨胀相关的偏差的“凝固”。如果可能的话，在电泳浸漆和随后的炉内烘干过程中产生的尺寸偏差需要通过费时和高成本的产品和/或处理的改进以及通过可选的必要手工矫直进行补偿。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种方法，由此避免
技术介绍
中的问题。这一目的是通过独立权利要求的主题实现的。从属权利要求带来有利的改进。根据本专利技术，首先，规定用于成形操作的各个工具的工具几何尺寸数据、部件的标称几何尺寸数据以及部件的该标称几何尺寸数据的容许公差。然后，通过采用工具几何尺寸数据模拟成形操作的工序步骤，计算出在该模拟后所预期的部件的几何尺寸数据。如果随后的检查结果是预期的部件的几何尺寸数据没有落入部件的标称几何尺寸数据的容许公差范围内，那么就要对工具几何尺寸数据进行修改，以修正工具几何尺寸数据，随后重复执行在前的步骤直到表明预期的部件的几何尺寸数据落入部件的标称几何尺寸数据的容许公差范围内。根据本专利技术，只有在这之后，才模拟在受热作用下进行表面处理的工序步骤，其中，在这种情况下，确定所预期的部件的几何尺寸数据。在这种情况下“热作用下的表面处理”可以意味着任何可能的进一步处理，即，如EP 1 041 130 A2所示的，例如对于诸如门、后门、机盖或滑动天窗盖的汽车的车身部件的卷边密封，在这期间，产生热量或者施加热量。在通过用紫外线UV照射来使密封材料发生预交联以及随后通过对于卷边胶和密封材料的热作用来使其硬化都同样会导致扭曲和拉伸，根据本专利技术直到第二迭代步骤之前并不考虑这些。这特别应用随后的车身部件在CDP炉中的热硬化。按本专利技术进行的优化这样分开为两个或多个迭代步骤已经证明是非常成功的。这是由于下述事实，即由部件成形所引起的预期误差与随后热处理时产生的误差在本质上是不同的。因此因部件成型所引起的预期误差在第一迭代步骤中进行考虑。然后，所有的其他迭代步骤涉及到随后的部件处理，其不再涉及成形操作。如果随后确认预期的部件的几何尺寸数据没有落入部件的标称几何尺寸数据的容许公差范围内时，就对部件的标称几何尺寸数据进行改进，得到部件的修正几何尺寸数据，然后重复上述步骤，但是，此时要采用修正的部件几何尺寸数据代替部件的标称几何尺寸数据。总之，可以说这里发生了两个阶段的迭代，这会非常快地带来好结果。仅在此之后，才开始使用修正的部件几何尺寸数据以及修正的工具几何尺寸数据来生产和/或大批量生产部件。根据本专利技术，也可规定将验证流程作为在采用部件的标称几何尺寸数据和/或必要时其修正几何尺寸数据以及采用工具几何尺寸数据和/或必要时修正的工具几何尺寸数据的情况下来对部件进行单件生产的一种形式。在这种情况下，检测部件的实际几何尺寸数据是否与计算出的几何尺寸数据相吻合。据此可推断出所采用的模拟方法的质量。本专利技术避免了为减小或最小化车身部件的几何尺寸与标称几何尺寸的偏差，利用费力的手工对工具有效表面的几何尺寸要进行修正的卷边工具进行调整。这样的修正通常仅通过直觉地、迭代地并且需要根据调整者的经验来实现，并且通常没有文字记载，这尤其是不利的。而且，本专利技术提供了一种模拟辅助方法，以减小为制造诸如机盖、后门和门等汽车安装件所必需的卷边操作，当卷边操作之后是进行电泳浸漆(CDP)时，使用该方法尤其有利。因为就是在这种情况下尺寸偏差特别频繁地出现。但是，根据本专利技术的方法也可应用至其他所有生产方法，其中在成形过程之后设置喷漆操作等热处理。按照本专利技术，在采用计算机和/或模拟辅助的方法的情况下，主动地确定和随后减小由卷边操作和进行CDP所造成的车身安装件的尺寸偏差。这样，考虑到了车身安装件的整个成形和接合历史。本专利技术提供了一种减小尺寸偏差的模拟辅助方法，这些偏差是为制造汽车安装件(机盖、后门、门)所必需的卷边操作(预折边和最终折边)和随后进行电泳浸漆(CDP)所引起的。根据本专利技术的方法包括下述序列模拟、数据组的比较和几何尺寸控制。为了减小用户的工作，该方法通过使用所谓的Shell脚本程序(Shell-Script)自动进行。必要的数据组的比较与几何尺寸的控制有利地以更高级的语言来实现。用户提示可通过GUI或者图形用户界面来实现。本方法的主要应用领域是这里所述的“前载(Frontloading)”的情况，其中在加工工具之前所述方法已经被使用，从而确定优化的工件几何尺寸以及优化的有效工具表面几何尺寸。但是，本专利技术同样可用于帮助已经存在的卷边工具的调整过程。在这种情况下，借助光测量技术探测工具的有效表面并且代替标称数据用作方法步骤1的模拟的输入数据。使用本专利技术可带来很多优势，即减小调整卷边工具所需的工作，因为可根据优化的数据得到有效的工具表面。理想地，卷边工具的这种调整不再需要。这直接导致“人工”本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造首先成形然后在热作用下进行表面处理的汽车车身部件的方法，其中，所述部件包括至少一个金属结构件，该方法包括下述步骤：　　　　ａ）规定用于成形的操作工具的工具几何尺寸数据、部件的标称几何尺寸数据以及部件的该标称几何尺寸数据的容许公差；　　　　ｂ）在使用工具几何尺寸的情况下模拟成形操作的工序步骤，以及计算出在该模拟之后所预期的部件的几何尺寸数据，　　　　ｃ）检查所预期的部件的几何尺寸数据是否落入部件的标称几何尺寸数据的容许公差范围内，　　　　ｄ）只要在步骤ｃ）中确定所预期的部件的几何尺寸数据没有落入部件的标称几何尺寸数据的容许公差范围内，就修改工具几何尺寸数据并且产生修正的工具几何尺寸数据，然后采用修正的工具几何尺寸数据重新执行步骤ｂ）和ｃ），　　　　ｅ）模拟在热作用下进行表面处理的工序步骤以及计算在该模拟之后所预期的部件的几何尺寸数据，　　　　ｆ）检查所预期的部件的几何尺寸数据是否落入部件的标称几何尺寸数据的容许公差范围内，　　　　ｇ）只要在步骤ｆ）中确定所预期的部件的几何尺寸数据没有落入部件的标称几何尺寸数据的容许公差范围内，就修改部件的标称几何尺寸数据并且产生部件的修正几何尺寸数据，然后使用部件的修正几何尺寸数据代替部件的标称几何尺寸数据重新执行步骤ｂ）至ｆ），　　　　ｈ）采用部件的修正几何尺寸数据以及修正的工具几何尺寸数据开始生产部件。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹斯鲍姆加藤，奥利弗伦哈特，彼得普拉珀，
申请(专利权)人：GM全球科技运作股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]