車身開發(fā)中尺寸工程技術(shù)論文

時間:2022-05-05 04:23:43

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車身開發(fā)中尺寸工程技術(shù)論文

1尺寸工程技術(shù)流程

尺寸工程技術(shù)是與白車身開發(fā)流程同步進行的。依據(jù)輸出的尺寸方案進行尺寸管理。尺寸工程流程,通過輸入文件進行定位及尺寸鏈分析,根據(jù)評價結(jié)果進行優(yōu)化,制定最終尺寸工程文件作為生產(chǎn)的尺寸管理依據(jù)。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(shù)詳細(xì)方案

2.1尺寸工程輸入文件

1)數(shù)模:包括了初始的定位和造型等信息;

2)功能尺寸:包括裝配性、美學(xué)(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(xué)的功能要求;

3)工藝流程:包括裝配焊接等流程圖;

4)基礎(chǔ)公差:基礎(chǔ)公差是尺寸鏈分析的基礎(chǔ),主要參考本公司、工藝制造部門、國家及歐洲的相關(guān)公差標(biāo)準(zhǔn)。

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)線的支撐點和面的支撐點之間應(yīng)該盡可能地彼此遠(yuǎn)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(yuǎn),使定位更準(zhǔn)確。需開展同步工程驗證連接(焊接或裝配)是否可行。因往復(fù)運動時橫桿經(jīng)過的區(qū)域不能布置定位機構(gòu),致使很多定位方案不能實施,改用雪橇傳送后就不再受限,故品質(zhì)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,需借助尺寸鏈分析。常用統(tǒng)計法將其編入Excel表格標(biāo)準(zhǔn)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(shù)值,封閉環(huán)目標(biāo)公差為2mm。經(jīng)計算,尺寸鏈分析結(jié)果為6.4mm,封閉環(huán)的風(fēng)險比率(R)為41.06%,未達到≤0.27%的要求,判定為不合格,需優(yōu)化。

2.4整改優(yōu)化

2個零部件直接關(guān)聯(lián)連接,鏈環(huán)數(shù)最少。大燈與前保險杠的直接關(guān)聯(lián)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個零部件通過工裝或連接件關(guān)聯(lián)。圖10示出發(fā)動機罩與車身的間接關(guān)聯(lián)裝配,原方案中鉸鏈與發(fā)動機罩、發(fā)動機罩與車身人工調(diào)整安裝,調(diào)整工時長且誤差不穩(wěn)定;新方案將鉸鏈與發(fā)動機罩自定位,發(fā)動機罩與車身通過發(fā)動機罩工裝支架安裝,提高了調(diào)整線裝配機罩的裝配精度,減少了工人的操作強度和不穩(wěn)定性。更改或取消功能尺寸目標(biāo)值。對有些較難達到的功能尺寸目標(biāo)值,更改或取消后對品質(zhì)要求影響不是太大,就應(yīng)該更改或取消。調(diào)整環(huán)。將多鏈環(huán)積累的誤差通過加大孔,以及人工調(diào)整安裝等調(diào)整環(huán)形式來優(yōu)化。減小鏈環(huán)公差。根據(jù)現(xiàn)有工藝條件,適當(dāng)減小鏈環(huán)公差,滿足質(zhì)量要求。

2.5尺寸工程文件輸出

通過整改優(yōu)化后,輸出最終定位策略、功能尺寸、公差及測點文件。尺寸輸出文件,可作為試制生產(chǎn)(產(chǎn)品生產(chǎn)驗收、測量、檢具制作驗收及工裝夾具制作驗收)的尺寸管理依據(jù)。以測量為例:

1)虛擬檢測:通過尺寸鏈分析零部件及測量每個鏈環(huán)的公差合格情況,可以判斷總成功能尺寸合格情況,并可以在試制階段模擬總成檢測情況,在沒有總成的情況下進行優(yōu)化改進;有總成檢測后及時分析原因,優(yōu)化改進,減少試制周期和費用。

2)三坐標(biāo)測量:利用焊接工裝或簡易檢測支架,依據(jù)制定的公差表和測點文件,通過三坐標(biāo)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(jié)論

尺寸工程技術(shù)在某車身開發(fā)中的應(yīng)用,解決了大量與美學(xué)和裝配等功能相關(guān)的問題,達到了以最優(yōu)化的周期和成本生產(chǎn)出質(zhì)量合格產(chǎn)品的目標(biāo)。在研究和應(yīng)用中制定了尺寸工程的流程、規(guī)范及模板,建立了尺寸工程技術(shù)開發(fā)體系,設(shè)計了一些特定的裝配方法和工裝及車身結(jié)構(gòu),保證了功能尺寸的合格。相對于傳統(tǒng)設(shè)計,尺寸工程技術(shù)的應(yīng)用為設(shè)計師的設(shè)計優(yōu)化指明了方向,提高了設(shè)計的可靠性。應(yīng)用中已獲得6項實用新型專利。該方法已推廣到后續(xù)的車身開發(fā)中。

作者:舒幫富單位:東風(fēng)汽車股份有限公司商品研發(fā)院