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汽车尺寸工程技术探析

李岩
  
电子乐园·下旬刊
2023年3期
合众新能源汽车股份有限公司 浙江嘉兴 314500

摘 要:随着现代的技术革新,汽车工业随着汽车的动力、功能和外形等方面都在不断发展进步,成为当前推动世界经济发展的重要支柱行业。尺寸工程这一新兴的工程研究领域在汽车设计和制造过程中发挥着越来越重要的作用,对稳定和改进汽车生产质量具有非常重要的意义。基于此。本文对相关的内容进行了探讨。

关键词:汽车企业;尺寸工程;技术研究

1尺寸工程涵义

尺寸工程是当前一个较新的工程研究领域,它改进了传统机械制造领域中的不足之处,不止在汽车行业,在其他行业也可以得到有效利用。而汽车行业的尺寸工程是贯穿于汽车外形设计、工装设计、零部件制造以及装配的整体概念,其会综合考虑汽车设计制造过程中每个零部件的尺寸可能存在的公差累积问题,避免该种问题带来的装配和干涉困难现象,从而对生产制造阶段的车身尺寸偏差监控效率和诊断能力进行提升。基于此,在汽车行业采用尺寸工程,不仅可以对其次制造的车身结构、制造以及工艺等过程进行优化,而且可以缩短汽车开发周期、提升装配过程零部件的尺寸精密度等方面都具有非常实际的意义。

2汽车尺寸工程技术探析

2.1 尺寸目标设定

汽车产品尺寸目标的设置不但要考虑到市场定位、主观性点评、认知品质等多种主观性要素,与此同时,还应大量地考虑到开发设计难度系数、制造能力和成本管理等客观性要素。在汽车领域中,空隙面差规范也称之为尺寸技术性标准,DTS的设置并不是简易依靠尺寸链测算出去的,也不是单纯地由加工工艺水准的多少确定,设计方案不可以被生产和加工工艺所拘束,自然,设计方案也不可以离开生产,而要正确引导加工工艺的发展。尺寸目标设置中,假如目前车系的产品DTS规范达标率小于50%,那么最少出现两层面的缘故:一是原先制订的DTS目标规定太高;二是整车制造质量管理存在的问题。假如95%以上的监管数据都在DTS规范范畴内,那么原先制订的DTS规范规定很有可能太低,一般将达标率操纵在85%左右较为有效。

2.2定位及装配策略

精准定位是一种落实设计方案、制造和检验的定位系统,它可以防止在各个环节的标准变换,以确保尺寸的精度性、可靠性和承继性。制订RPS必须考虑到一些基本上精准定位标准:3-2-1标准(刚性件)、N-2-1标准(柔性件)、平行面标准、统一标准、尺寸标明标准等。

安装对策用于实现外型DTS中的规定。标准上除了四门两盖和翼子板之外,必须开展安装方案设计得也有仪表板、管梁、前后组成灯、侧围装饰设计件和角窗玻璃等。安装对策基本上可以分为两大类。

一类是零构件通过自精准定位立即安装在车身上就能确保配对规定的。如后角窗饰板的精准定位标准:由于是Y向安装(整车坐标系方向界定为前后X方向,左右Y方向,上下Z方向),因此把Y方向作为第一操纵标准;由于后角窗和门框相互配合的间隙必须操纵空隙平行度,因此把X方向作为第二操纵标准;由于后角窗底部亮饰条必须和后门水切饰条Z向多少配对,因此把主标准孔设定在后角窗底部。因此,在制订安装方案时,要首先确立各精准定位方向的作用优先级。

另一类是零构件通过工装安装在车身上确保配对规定的,例如四门两盖、翼子板和仪表板等。在车门总成的安装中,出现多种安装次序概率:既可以先将车门总成和安装铰链开展安装,随后把装有铰链的车门总成安装到车身上;也可以先将安装铰链安装在车身上,再开展车门总成的安装。总而言之,全部的安装方法,既要考虑到自精准定位安装的方式,也要考虑到选用工装安装的方式。

2.3公差分配

在明确了尺寸目标、精准定位和安装方案以后,就可以制订产品公差,也便是开展公差分派。

公差分派的标准是优先选用该产品的通用性公差,由于通用性公差意味着了企业或领域内该类产品的加工工艺水准;与此同时,通用公差的普遍运用可以节省制造成本。首先,公差设计方案的基本上理念是在达到作用的前提条件下,公差规定越低越好,公差种类越简易越好,测量和检验越方便快捷越好;次之,公差分派并不是简易的1+1=2极限分派,公差分派在领域内通常是按照±3σ来实行的,分派给零构件的公差全是统计分析公差,它是以零构件实行全面的质量管理为前提条件的。

比如,侧围和后门的空隙公差规定为(4.0±1.0)mm,首先必须找出尺寸环,也便是全部的影响因子。影响因子一共为5个。假如按照极值法,分派到前门的公差很有可能是±0.2 mm,这就巨大地提升了制造成本,并且可制造性也很差。开展统计分析公差分派的益处取决于:通过质量管理,公差规定可以相对应地减少。又如:某企业规定某产品的CPK(Complex Process Capability index)务必≥1.33,假定将±1 mm的公差规定均值分派给4个产品,每个产品的公差是±0.5 mm,最后达标率能维持在99.73%;假如按照极值法分派,每个产品的公差是±0.25 mm,尽管最后达标率是100%,可是制造成本却成倍提升显而易见是不有效的。

对于公差分派的等级,假如是外饰零构件或前后组成灯等总装供货等级,公差只需分派到总成,而不会再往下溶解,最后公差规定和零件标准反映在总成工程图纸上,对供应商供货品质开展管理操纵就可以;可是,分派到四门两盖和白车身的公差,由于涉及到冲压、电焊焊接、涂装等工艺流程,因此公差规定还必须再次溶解到冲压单件。

2.4车身尺寸设计

车身尺寸设计方案分成标准设计方案和零件公差设计方案。首先,是标准设计方案。标准设计方案的基本上标准便是标准的统一性、传送性。零构件在夹具上的装夹标准和在检具上或三坐标测量支撑架上的测量标准要统一,冲压单件的标准和分总成及其总成的标准要有承继性和传送性;不然,标准每一次的变换都是会产生公差的积累偏差,而车身几百个零构件电焊焊接在一起后,全部白车身的精度就无法确保。次之,是冲压件的公差规定制订。车身上有几百个冲压件,务必优先选择采用通用公差;随后,将零件的MCP装夹点、电焊焊接分序信息及其通用性公差通过三维仿真软件开展模拟剖析。最后,得到全部白车身的公差,再和整车DTS目标溶解到白车身的公差开展比照。对于一些公差超过原先设置规定的,可以通过调节电焊焊接分序、零件标准点或是冲压件公差来实现。冲压件的每一个独特公差,都应经过剖析测算得到,不然,标准上优先应用通用公差。

除此之外,由于车身集成化了很多作用,因而,可以按照整车作用组开展区划。(1)根据车系的不同,车身大概分成12~15个作用组:前副车架安装作用组;后行李箱盖安装作用组;侧围作用组;后角窗配对作用组;前端控制模块安装作用组;等等。(2)对每一个作用组开展尺寸链剖析,将白车身当做一个大总成。(3)将公差分派到白车身等级。通常白车身总成的公差种类有三类:第一类是独立地基于白车身主标准的孔位公差或是轮廓度公差;第二类是超越白车身不同作用地区或是不同分总成的作用尺寸公差;第三类是部分标准管理体系下的尺寸公差。

3结语

综上所述,尺寸工程项目的系统化、全方位化进行,有益于产品构造设计方案、工艺设计及测量方案的恰当执行,也有益于在设计方案环节避开制造的尺寸难题,进而降低成本、加速投产并减少项目研发周期时间。非常值得留意的是,尺寸工程项目的进行是一个持续改进的,必须持续汇总工作经验提升目标,也必须更为系统化的发展,为此来推动研发周期时间的快速运行。除此之外,尺寸工程项目的发展管理体系应当模块化设计,以解决“智能化制造”的发展趋势,通过与大数据技术相结合,发展信息化管理的尺寸工程项目。

参考文献:

[1]朱启维,穴洪亮,吴贵新.尺寸工程在汽车内外饰零件开发中的应用[J].机电技术,2017(02):114-115+120.

[2]王子剑.尺寸工程在车身开发中的应用研究[J].科技广场,2015(06):16-21.

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