车身开发中尺寸工程技术论文

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