车身尺寸工程(知识共享)

1、1,车身尺寸工程,王德伦 2007-6-22,2,内容概述,汽车设计中的基准点系统 定义了产品设计、公差分配、工艺、检测和装配的定位系统 车身公差分配 依据产品外观和功能的要求，并经济地考虑到制造系统的能力，合理地给零部件制定公差。 统计误差分析 基本统计量、导出量和基本方法 测量系统评估 量具、量仪和检具重复性精度,3,基准点系统,为什么零件要定位？,4,基准点系统,为保证一致性！,5,基准点系统,哪些零件需要定位？,6,基准点系统,所有的零件！,7,基准点系统,紧固不就是定位吗？,8,基准点系统,紧固不等于定位！,9,基准点系统,什么是定位？,10,基准点系统,定位： 限定刚体的六个自由度

2、,F = 0,11,基准点系统,刚体的空间六个自由度,F = 0,12,基准点系统,定位规则：3、2、1 规则,X1,Y1,Y2,Z1,Z2,Z3,13,基准点系统,符合定位规则的一面两销方式,14,基准点系统,一面两销方式,15,基准点系统,一面两销方式优点： 可靠 容易实现 容易维护 一面两销方式缺点： 精度低,16,基准点系统,符合定位规则的边界方式 边界定位方式优点 精度高 边界定位方式缺点： 可靠性差,17,基准点系统,什么是过定位？ 采用多于六个定位元素 过定位的原则：只能起到局部控制零部件形状的作用，不能与主定位元素形成干涉 由于冲压件刚度差，需要过定位 多于六个定位元素的那部分

3、定位称为辅助定位,18,基准点系统,车身坐标系（国标规定：车辆姿态为满载）,19,基准点系统,基准点：建立在汽车坐标系中零件的定位点X1、Y1、Z1,20,基准点系统,基准点的特点： 基准点是建立在汽车坐标系中的单位矢量 单位矢量方向尽量与汽车坐标轴重合 每个零件只有一个基准点 所有的基准点以及相关的规定形成了基准点系统 基准点系统是一种标准,21,基准点系统,大众的RPS系统 VW 010 55,22,基准点系统,大众的RPS系统 VW 010 55,23,基准点系统,大众的RPS系统 VW 010 55,24,基准点系统,大众的RPS系统 VW 010 55,25,基准点系统,大众的RPS

4、系统 VW 010 55,26,基准点系统,大众的RPS系统 VW 010 55,27,基准点系统,大众的RPS系统 VW 010 55,28,基准点系统,定位应用举例：紧固不等于定位！,零件1,零件2,29,基准点系统,由于制造误差造成的安装困难和一致性差,30,基准点系统,合理的定位系统保证了装配的一致性,主定位孔,副定位孔,过孔,31,基准点系统,合理的定位系统保证了装配的一致性,主定位孔,副定位孔,过孔,32,基准点系统,合理的定位系统保证了装配的一致性,主定位孔,副定位孔,紧固件用孔,华普车副车架,33,基准点系统,合理的定位系统保证了装配质量和效率,螺母,定位销,34,基准点系统,

5、小结 3-2-1规则 坐标平行规则 统一性规则 尺寸标注规则 基准点尺寸图,35,基准点系统,小结 基准点系统是定位系统的具体体现 良好的基准点对产品一致性至关重要 吉利汽车要有自己的基准点系统标准 基准点的使用贯穿了产品研发、制造、质量控制至售后服务全过程 适用的范围：所有零部件,36,车身公差分配,1、原则： 依据产品外观和功能的要求，考虑到制造系统的经济性的制造能力，合理地给零部件分配公差。,37,车身公差分配,公差分配不合理或不指定公差的后果 如果一份减速机的零件图不指定公差： 零件能装到一起吗？ 滚动轴承孔和轴配合不符合要求； 齿轮孔和轴的配合不符合要求； 箱体两个轴孔的中心距不符合

6、要求； 。 结论是：不负责任的设计！,38,车身公差分配,不给车身冲压件或者仪表板指定合理的公差，结果会如何？ 大量地修改冲压模具， 调整夹具； 修改配套件模具 一年以上的质量整改时间 结论是：太昂贵！,39,车身公差分配,2、适用范围 适用于焊接，装配之前的所有零件。,40,车身公差分配,3、具体依据： 以内外观公差为依据； 以功能要求为依据； 以总体技术要求为依据；,41,车身公差分配,接合面类： - 打点焊来接合 - 冲压的方式来接合 - 二氧化碳焊接合 - 涂胶面,42,车身公差分配,孔类： 孔的圆径公差 孔的中心位置公差 深度公差 卡扣孔公差 其他： 冲压件裁边公差,43,车身公差分

7、配,4、确定哪些公差？ 确定零部件公差 确定模、检、夹具公差,44,车身公差分配,5. 公差分配工作流程,45,46,6、分配公差的方法-从部件指标向单件分解,车身公差分配,（1）概率法： 适用于指定单件或总成的公差 公差= （ A.part)+（B.part) +(C.part) 特点是：考虑了测量系统的误差。,47,车身公差分配,（2）极限法： 以概率法难以满足要求时 多用于要求极为严格的场合,公差= (A.part)+(B.part)+(C.part),48,计算公差实例,49,车身公差分配,7、常见的典型应用场合公差推荐（ 公差手册）,50,设定公差实例,开闭件 (车门类) 外观（外覆

8、盖件, 顶盖） 点焊面、内饰件的接合面、重要面 普通面、裁边 定位孔 一般 孔 重要 孔,51,设定公差实例,52,一、接合面的公差-1,53,一、接合面的公差-2,54,一、接合面的公差-3,55,决定翻边宽度：以打焊时起码要重叠的长度为根据 公差通过从图纸上的尺寸扣除翻边的尺寸来决定,二、 对板金翻边指定公差-1,56,点焊翻边的宽度为16 图纸上的翻边（18）- 实际翻边（16）=2 按照左边的图纸，对翻边宽度（20）的公差 为 20-2.0,调查是否出现干涉 :若有干涉 将到干涉地点的1/2距离定为 公差,二、 对板金翻边指定公差-2,57,二、 对板金翻边指定公差-3,58,二、 对

9、板金翻边指定公差-4,59,二、 对板金翻边指定公差-5,60,二、 对板金翻边指定公差-6,61,三、一般形状部位的公差-1,62,三、一般形状部位的公差-2,63,四、外部公差,对可能导致回弹,变形的零件，另定处于自由状态的检查 公差。 用来在检具上测定压件,64,四、外部公差,65,五、裁边公差, 若裁边公差和翻边的内容相同，就采用翻遍幅度的公差 若有移动，就采用移动公差表 一般冲压单件的裁边公差为1.0 若无有面临干涉等的可能性，裁边公差就决定为1.5, 2.0,66,六、 设定孔的公差,若需要设定圆径公差，就采用如下圆径公差 深度的公差 若在图纸上标定，或者对相应零件已设定深度的话，

10、不用再设定深度。 按照分析公差的结果来决定,67,六、 设定孔的公差,68,六、 设定孔的公差,69,七、 设定公差综合例子,引擎舱盖 与 翼子钣,70,七、 设定公差综合例子,分析的结果,71,公差分配小结,车身公差分配与一般机械设计公差分配有相似的部分，也有不同之处 学习公差分配要从特殊到一般 要注意向成熟车型学习 要注意经验的积累 要注意在车身品质培育阶段出现的尺寸或公差调整行为,72,SPC统计过程控制,统计过程控制(Statistical proess control ) QS9000五大工具之一 APQP, FMEA, MSA, SPC & PPAP,73,SPC,用统计法来描述以

11、及评价生产过程 用统计变量来预测过程的发展 用统计法来发现过程中内部参数之间的关系。 这里仅介绍基本概念和基本统计量的计算方法 在后面的测量系统里介绍应用实例 过程控制内容不介绍,74,SPC,基本假设是： 被研究的对象服从正态分布。,75,正态分布:Normal Distribution,76,正态分布:Normal Distribution,何以证明或理解过程符合正态分布？,1、过程符合正态分布是经过实际统计数据证明的 2、我们自己验证：无心磨床磨削零件的直径符合正态分布 用一台无心磨床磨削100只活塞销，取其直径为统计量，实测数据见下表：,77,正态分布:Normal Distribut

12、ion,78,正态分布 Normal Distribution,数学期望 方差 标准差 Cp Cpk,UDL: Upper Design Limit, 上限 LDL: Lower Design Limit, 下限,过程能力指数,过程能力指数，同时反映过程数学期望的偏移。,79,过程能力指数的几何表达,过程能力指数Cp1.33 但是Cpk1,即有废品,80,SPC 小结,统计误差分析 基本统计量的最优无偏估计 数学期望 X-bar - 标准差： S- 基本导出量：工艺能力指数 Cp 没考虑系统误差 Cpk 考虑了系统误差,81,SPC 应用实例,82,SPC 应用实例,抽检其过程的产物 统计分析

13、,平均值:X-bar 标准差:S,83,SPC 应用实例,抽检其过程的产物 统计分析,平均值:X-bar 标准差:S,数学期望:E 方差:,估计,84,SPC 应用实例,测量竞标车的关键几何尺寸 评估过程能力指数或公差 样本尺寸：至少五辆竞标车 测量数据：五套 数据处理：平均值和标准差 假设Cp求公差，或假设公差求过程能力指数Cp,85,测量系统评估,测量系统包括： 量具，量仪 检具或测量测量支架,86,测量系统评估,测量系统的重复性精度（量仪、检具或测量支架） GR -Guage repeatability重复性精度 GR&R-Guage repeatability & reproduceability 双重复性精度,87,适用范围,量仪 量具 检具或测量支架 夹具 工装,88,量具或量仪GR,同一个操作者，使用量仪或量具对同一个标定用件进行N次测量 设N次测量数据的标准差为 则：GR=6 ,89,夹具、检具或测量支架GR,同一个操作者，使用量仪