三维数据采集在钣金件开发与协调中的应用

吴景航车身开发福特汽车三维数据采集

在钣金件开发与协调中的应用福特汽车在亚太地区的运营主要市场

装配厂中国

7印度

2泰国

2较小市场澳大利亚台湾菲律宾越南2014年销售情况福特在亚太区的车身装配工程车身装配模具的开发协调匹配所有钣金件零部件和子件模具开发与白车身的协调产品投产启动与集合总成车身与钣金件的开发与协调为何需要协调–没有一定完美的部件钣金件冲压是通过冲压模具施加的一系列弹塑性变形而成弹性效应–回弹大多数零部件存在几何偏差，并且无法与图纸尺寸完全吻合钣金零部件具有弹性通过定位与夹持，零部件将逐步地装配成白车身数百个模具同步地被矫正以提升零部件的尺寸质量由于尺寸链的延伸,白车身的尺寸精度变得越来越难以预测调整及控制车身公差

+/-1.5mm冲压模具零部件焊接夹具检具极短时间高效与精确的决策是成功协调的关键福特在亚太区的车身匹配协调工程白车身的精度只能通过对每一个单件和分总成的精密协调而成过去的一年多里扫描~3,000零部件，得到精准的形状,分析,对策和整改模具开发与白车身的协调产品投产启动与集合总成钣金零部件的检验传统的零部件检查与测量手动（塞尺，厚薄规）便携式三坐标测量机自动化三坐标测量机表面扫描点云

测量方式应用领域优势手动/三坐标测量仪生产控制在SPC上非常高效形面扫描钣金件开发车身钣金件匹配与调整通过高效精准的零部件形面数据生成，尺寸偏差导致零件之间的干涉或间隙一览无余离散点测量离散表面白车身的开发和制造理念前期钣金件模夹检开发协调PCF（车身协调）稳健的流程制造工艺和生产流程过程控制高效准确的SPC监控钣金协调的年度PCF认证车身及钣金件的开发南京研发中心4台印度工厂3台泰国工厂2台客户质量安装与完成工艺NVH车辆属性

钣金件的扫描的基本方法目前钣金件的协调与应用Data

Walk

过程的形面数据演变冲压(OP10,

20,

30…)焊接及装配(OP10,

20,

30…)虚拟匹配

形面扫描数据的数字匹配干涉间隙模具试模改善记录

修正与改正的有效性尺寸历史数据库

问题点的成功率〉80%Data

Walk-过程的形面数据演变Data

Walk-过程的形面数据演变BIWRoofBIWBSOCADBSO(O/S)CADRoofBSOStamping装配到白车身后，白车身的形面追随自由状态下的侧围外板冲压件结论：不可以让步接受侧围外板的偏差，侧围外板精度需提升。Data

Walk

–侧围外板示例Data

Walk

–侧围外板示例BIWBSOBIWRoofCADRoofBSOStampingCADBSO(O/S)装配到白车身后，侧围外板的偏差被内板总成吸收,车身形面得以矫正结论：可以让步接受侧围外板的偏差。车身形面白车身的评估、优化和应用前景虚拟门盖匹配

逆向拟合最佳的门盖与白车身的装配关系虚拟车身嵌合检具（开口检具）

在没有车身坐标参照下摄影或扫描，做局部区域坐标对齐

建立摄影和扫描的标准操作流程以达到嵌合检具的检查功能虚拟装配流程

整合扫描几何形面与CAE模拟

终极装配预测手段计算出安装夹具的调整量汽车车身钣金件的扫描标准扫描流程的标准化–整个钣金件供应链

在钣金件开发供应链中建立行业标准，例如：

-扫描初始准备工作

-报告模板

-扫描的Super

BOM表

以车身BOM表来整合扫描的数据管理，并具有时间顺序的功能模具厂车身协调中心模具厂。。。钣金件扫描数据一些往事关于演讲者吴景航毕业于密歇根大学与韦恩州立大学机械工程应用力学应用数学高级工商管理硕士福特汽车公司自1987年起，参与汽车研发、制造和车型启动在1997年将三维扫描引入钣金件制造领域获得美国专利产品设计可行性与成本图纸开发原型与验证试验冲压生产通用可成型性RedbookCostingThislinemeansnothing_____Thislinemeansnothing_____Thislinemeansnothing_____Thislinemeansnothing_____Thislinemeansnothing_____Thislinemeansnothing_____Thislinemeansnothing______________________________Thislinemeansnothing_____Thislinemeansnothing_____Thislinemeansnothing_____Thislinemeansnothing______________________________Thislinemeansnothing_____RedbookCostingThislinemeansnothing_____Thislinemeansnothing_____Thislinemeansnothing_____Thislinemeansnothing_____Thislinemeansnothing_____Thislinemeansnothing_____Thislinemeansnothing______________________________Thislinemeansnothing_____Thislinemeansnothing_____Thislinemeansnothing_____Thislinemeansnothing______________________________Thislinemeansnothing_____RedbookCostingThislinemeansnothing_____Thislinemeansnothing_____Thislinemeansnothing_____Thislinemeansnothing_____Thislinemeansnothing_____Thislinemeansnothing_____Thislinemeansnothing______________________________Thislinemeansnothing_____Thislinemeansnothing_____Thislinemeansnothing_____Thislinemeansnothing______________________________Thislinemeansnothing_____虚拟试验室图纸开发高速扫描模具制作板金及模具的高速数字化扫描

SoftTool制造-设计反馈回路1997的福特内部报告建立一个完整的三维模具制造，以及CAD、模具和零部件比对试验的过程记录。设计质量改进的必要性CAD数据模具零部件1997的福特内部报告模具现有设计支持工具的验证模具