車身開發(fā)中尺寸工程技術(shù)的論文
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（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(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）線的支撐點和面的支撐點之間應(yīng)該盡可能地彼此遠離。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接（焊接或裝配）是否可行。因往復運動時橫桿經(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(shù)值，封閉環(huán)目標公差為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值。對有些較難達到的功能尺寸目標值，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。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:東風汽車股份有限公司商品研發(fā)院
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