汽车内饰油泥模型加工方法与工艺
作者:郭上清 曹春胜 雷邦成
来源:《汽车与驾驶维修(维修版)》2020年第04期
        摘要:本文研究汽车内饰油泥模型制作方法和工艺,通过内饰骨架设计、数据处理的合理设置以及模型的定位编程与加工。把数据虚拟模型通过油泥模型的加工制作,让汽车造型设计真实的展现出来。
        关键词:骨架设计;加工工艺;编程工艺;定位方法
        中图分类号:U471文献标识码:A
        1前言
        随着生活水平日益提高,人们的出行工具也发生了很大的变化。从马车到自行车再到汽车,历经了几十年的发展汽车从当初的T型车到现在各式各样的风格,这体现出了人们对美,对时尚的最求。在现代汽车产品设计与开发过程中,模型制作起着非常重要的作用。它的制作过程是设计师思想转为实物的一个体现,能够更加快速地展现出设计师的理念,今后油泥模型加工制作将会更加重要。
        本文通过TARUS设备,型号TARUS-TPSMC-4721(后续简称TPSMC-4721),对平台上的内饰油泥模型加工,研究油泥骨架设计、加工工艺、编程工艺和定位方法等,来提升内
饰模型的加工质量。2TARUS设备
        TARUS-4721设备是具有CAM、扫描、三轴编程、数据测量和数据处理于一体的多能机,可以支持各种数据格式导入如IGS、STL、STP和APT等。能够编辑旋转,斜向等三轴刀路,设备操作简单能够加工很多复杂的曲面。设备的轴转换菜单能快速设定设备空间坐标位置,与原数模进行匹配,从而快速进行油泥模型加工。TARUS-4721设备增加有提取刀长功能,两种不同直径的刀长拆换后无需对表架,只需要提取刀长数值就可以加工,节约对刀时间,误差在+/-0.01mm。
        设备轴头可以360°旋转寻最合适的加工方位,以确保设备与模型不干涉。加工过程中最大铣削量可以到达25mm,最大加工深度可以达到30mm,设备可以快速、稳定且持续的24h加工,更大的加快项目开发周期。设备的具体参数表如表1所示。
        3内饰骨架设计
        内饰骨架这主要是指前仓内饰骨架,正常情况下造型前期开发只做前排骨架,这不仅能够降低成本加快方案的研发周期,更能节约资源。骨架模型不仅要确保总体的质量要求,还
要保证空间坐标系和加工坐标系的设计要求。如图l所示,内饰骨架主要由仪表台(IP)、副仪表(CONSOLE)、门板(door)、以及支撑底板组成(下文均以字母体现)。整个内饰模型的重量都在IP上,其骨架设计分为上下两层6条主钢梁以确保能够支撑其重量,为了方便模型转运在模型4个角底装有万向轮。在整个内饰模型制作过程中,门板与IP之间经常要拆、装,门板是通过角链与IP灵活搭接,方便拆装。当油泥加工后门板的重量会成倍增加,所以内饰模型的骨架、角链及焊接点就需要达到一定的硬度和强度来支撑模型的重量。基准点的设计采用旋转螺母固定,這样的设计在骨架定位打平时能够使骨架与数字骨架的数值更加精确,达到设计要求。
        4模型制作工艺
汽车泥        4.1模型定位
        由于骨架、支撑支架和平台定位销的孔会产生装配误差,为了减少IP与DOOR、IP与CONSOLE之间安装间隙误差,模型需要在加工前定位匹配。以IP上的一个基准点建立坐标系来匹配另一个基准点,使IP上的2个基准点的X、Y和Z保持一致并锁紧基准点。当IP与X,Y方向都互相平行后,把左、右门板关到限位点,左门板以IP左边的基准点建立坐标系,右
门板以IP右边基准点建立坐标系,通过多次手工调整门板的位置和机床的打点验证,使左右门板垂直于IP,并且调节左右门板上的基准点(X、Z、Y)与数据一致后锁紧基准点,加工时IP、CONSOLE和DOOR都是以自身为单元建立空间坐标系来加工。
        4.2内饰模型毛坯制作
        根据内饰数据的尺寸,切割泡沫长宽高与数据相似的lP、CONSOLE及DOOR泡沫块并用泡沫胶粘接在骨架上,等待泡沫胶凝固后,利用内饰数据编程向其内侧加工25~35mm,过切泡沫后用烤吹化泡沫表面,使其泡沫表面硬化利于油泥敷设。