車身開發中尺寸工程技術的論文

車身開發中尺寸工程技術的論文

  1尺寸工程技術流程

  尺寸工程技術是與白車身開發流程同步進行的。依據輸出的尺寸方案進行尺寸管理。尺寸工程流程,透過輸入檔案進行定位及尺寸鏈分析,根據評價結果進行最佳化,制定最終尺寸工程檔案作為生產的尺寸管理依據。文章以某微型客車為例,說明尺寸工程的具體流程和方法。

  2尺寸工程技術詳細方案

  2.1尺寸工程輸入檔案

  1)數模:包括了初始的定位和造型等資訊;

  2)功能尺寸:包括裝配性、美學(間隙面差等)、密封性、操作功能性、操縱性、道路行駛能力、安全性及人體工程學的功能要求;

  3)工藝流程:包括裝配焊接等流程圖;

  4)基礎公差:基礎公差是尺寸鏈分析的基礎,主要參考本公司、工藝製造部門、國家及歐洲的相關公差標準。

  2.2定位分析

  一般情況下(剛性零件或雖是柔性零件但定位點距離已合適時)不能過約束。

  1)限制零件的6個自由度,遵循3-2-1原則。如圖2d所示,3個x向定面,2個y向定線,1個z向定點,6個方向約束6個自由度,將零件位置唯一確定。

  2)線的支撐點和麵的支撐點之間應該儘可能地彼此遠離。原方案中2個定位孔距離較近,新方案將前部定位孔前移,定位約束間變遠,使定位更準確。需開展同步工程驗證連線(焊接或裝配)是否可行。因往復運動時橫杆經過的區域不能佈置定位機構,致使很多定位方案不能實施,改用雪橇傳送後就不再受限,故品質得到保證。

  2.3尺寸鏈分析

  要定量地判斷定位方案及功能尺寸是否可行,需藉助尺寸鏈分析。常用統計法將其編入Excel表格標準模板進行計算。圖8示出翼子板寬度原方案,其尺寸鏈計算數值,封閉環目標公差為2mm。經計算,尺寸鏈分析結果為6.4mm,封閉環的風險比率(R)為41.06%,未達到≤0.27%的要求,判定為不合格,需最佳化。

  2.4整改最佳化

  2個零部件直接關聯連線,鏈環數最少。大燈與前保險槓的直接關聯裝配,新方案將大燈增加掛鉤直接與前保相連,保證了其間隙要求。2個零部件透過工裝或連線件關聯。圖10示出發動機罩與車身的間接關聯裝配,原方案中鉸鏈與發動機罩、發動機罩與車身人工調整安裝,調整工時長且誤差不穩定;新方案將鉸鏈與發動機罩自定位,發動機罩與車身透過發動機罩工裝支架安裝,提高了調整線裝配機罩的裝配精度,減少了工人的操作強度和不穩定性。更改或取消功能尺寸目標值。對有些較難達到的功能尺寸目標值,更改或取消後對品質要求影響不是太大,就應該更改或取消。調整環。將多鏈環積累的誤差透過加大孔,以及人工調整安裝等調整環形式來最佳化。減小鏈環公差。根據現有工藝條件,適當減小鏈環公差,滿足質量要求。

  2.5尺寸工程檔案輸出

  透過整改最佳化後,輸出最終定位策略、功能尺寸、公差及測點檔案。尺寸輸出檔案,可作為試製生產(產品生產驗收、測量、檢具製作驗收及工裝夾具製作驗收)的尺寸管理依據。以測量為例:

  1)虛擬檢測:透過尺寸鏈分析零部件及測量每個鏈環的公差合格情況,可以判斷總成功能尺寸合格情況,並可以在試製階段模擬總成檢測情況,在沒有總成的情況下進行最佳化改進;有總成檢測後及時分析原因,最佳化改進,減少試製週期和費用。

  2)三座標測量:利用焊接工裝或簡易檢測支架,依據制定的公差表和測點檔案,透過三座標測量可以判斷零部件尺寸合格性,減少某些檢具的.投入。

  3結論

  尺寸工程技術在某車身開發中的應用,解決了大量與美學和裝配等功能相關的問題,達到了以最最佳化的週期和成本生產出質量合格產品的目標。在研究和應用中制定了尺寸工程的流程、規範及模板,建立了尺寸工程技術開發體系,設計了一些特定的裝配方法和工裝及車身結構,保證了功能尺寸的合格。相對於傳統設計,尺寸工程技術的應用為設計師的設計最佳化指明瞭方向,提高了設計的可靠性。應用中已獲得6項實用新型專利。該方法已推廣到後續的車身開發中。

  作者:舒幫富 單位:東風汽車股份有限公司商品研發院

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