车身开发中尺寸工程技术的论文

2020-06-23实用文

  1尺寸工程技术流程

  尺寸工程技术是与白车身开发流程同步进行的。依据输出的尺寸方案进行尺寸管理。尺寸工程流程,通过输入文件进行定位及尺寸链分析,根据评价结果进行优化,制定最终尺寸工程文件作为生产的尺寸管理依据。文章以某微型客车为例,说明尺寸工程的具体流程和方法。

  2尺寸工程技术详细方案

  2.1尺寸工程输入文件

  1)数模:包括了初始的定位和造型等信息;

  2)功能尺寸:包括装配性、美学(间隙面差等)、密封性、操作功能性、操纵性、道路行驶能力、安全性及人体工程学的功能要求;

  3)工艺流程:包括装配焊接等流程图;

  4)基础公差:基础公差是尺寸链分析的基础,主要参考本公司、工艺制造部门、国家及欧洲的相关公差标准。

  2.2定位分析

  一般情况下(刚性零件或虽是柔性零件但定位点距离已合适时)不能过约束。

  1)限制零件的6个自由度,遵循3-2-1原则。如图2d所示,3个x向定面,2个y向定线,1个z向定点,6个方向约束6个自由度,将零件位置唯一确定。

  2)线的支撑点和面的支撑点之间应该尽可能地彼此远离。原方案中2个定位孔距离较近,新方案将前部定位孔前移,定位约束间变远,使定位更准确。需开展同步工程验证连接(焊接或装配)是否可行。因往复运动时横杆经过的区域不能布置定位机构,致使很多定位方案不能实施,改用雪橇传送后就不再受限,故品质得到保证。

  2.3尺寸链分析

  要定量地判断定位方案及功能尺寸是否可行,需借助尺寸链分析。常用统计法将其编入Excel表格标准模板进行计算。图8示出翼子板宽度原方案,其尺寸链计算数值,封闭环目标公差为2mm。经计算,尺寸链分析结果为6.4mm,封闭环的风险比率(R)为41.06%,未达到≤0.27%的要求,判定为不合格,需优化。

  2.4整改优化

  2个零部件直接关联连接,链环数最少。大灯与前保险杠的直接关联装配,新方案将大灯增加挂钩直接与前保相连,保证了其间隙要求。2个零部件通过工装或连接件关联。图10示出发动机罩与车身的间接关联装配,原方案中铰链与发动机罩、发动机罩与车身人工调整安装,调整工时长且误差不稳定;新方案将铰链与发动机罩自定位,发动机罩与车身通过发动机罩工装支架安装,提高了调整线装配机罩的装配精度,减少了工人的操作强度和不稳定性。更改或取消功能尺寸目标值。对有些较难达到的功能尺寸目标值,更改或取消后对品质要求影响不是太大,就应该更改或取消。调整环。将多链环积累的误差通过加大孔,以及人工调整安装等调整环形式来优化。减小链环公差。根据现有工艺条件,适当减小链环公差,满足质量要求。

  2.5尺寸工程文件输出

  通过整改优化后,输出最终定位策略、功能尺寸、公差及测点文件。尺寸输出文件,可作为试制生产(产品生产验收、测量、检具制作验收及工装夹具制作验收)的尺寸管理依据。以测量为例:

  1)虚拟检测:通过尺寸链分析零部件及测量每个链环的`公差合格情况,可以判断总成功能尺寸合格情况,并可以在试制阶段模拟总成检测情况,在没有总成的情况下进行优化改进;有总成检测后及时分析原因,优化改进,减少试制周期和费用。

  2)三坐标测量:利用焊接工装或简易检测支架,依据制定的公差表和测点文件,通过三坐标测量可以判断零部件尺寸合格性,减少某些检具的投入。

  3结论

  尺寸工程技术在某车身开发中的应用,解决了大量与美学和装配等功能相关的问题,达到了以最优化的周期和成本生产出质量合格产品的目标。在研究和应用中制定了尺寸工程的流程、规范及模板,建立了尺寸工程技术开发体系,设计了一些特定的装配方法和工装及车身结构,保证了功能尺寸的合格。相对于传统设计,尺寸工程技术的应用为设计师的设计优化指明了方向,提高了设计的可靠性。应用中已获得6项实用新型专利。该方法已推广到后续的车身开发中。

  作者:舒帮富 单位:东风汽车股份有限公司商品研发院

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