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尺寸工程论文 汽车尺寸工程相关论文【www.qikan1.cn】
发布时间:2019年05月11日 19:38:03    文章来源:www.qikan1.cn    作者:安静 王国敏    阅读:

导读:这是一篇完整优秀的关于工程论文范文,这一篇论文共有3522字符,本篇题目是关于“尺寸工程论文 汽车尺寸工程相关论文【www.qikan1.cn】”的。题目:试论尺寸工程在白车身制造过程中的应用。

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摘要】白车身制造所涉及的学科领域众多,包括人机工程、造型设计、空气动力学和振动噪声等,需要经过复杂的多个步骤, 各个制造流程都隐含了某种偏差。为了提升精度并且缩减车身本体的偏差,就有必要预先拟定各类构件的尺寸规格。受到工艺约束,制作出来的冲压件并没能确保最合适的精度。

这种状态下, 就要给出预先设定好的公差及尺寸,借助于尺寸工程来确保车身的稳定性。具体在运用中,尺寸工程包含了解析公差的专用软件、计算的尺寸链等。经过多步骤的运算,在现有工艺状态下符合了制作车身的精确度,确保车身整体的安全及稳固性。本文就尺寸工程在白车身制造过程中的应用展开了讨论。

关键词】尺寸工程论文,汽车尺寸工程相关论文,尺寸工程;白车身;制造过程;应用


1 尺寸工程概述
 

1.1 尺寸工程
 

尺寸工程又叫尺寸管理,是以既定或预期的制造能力为出发点,开发合理的定位、合理地分配和制定公差及设计恰当的加工、装配工艺以使产品达到既定的匹配和功能要求,并且通过应用尺寸链分析或公差虚拟仿真技术对上述尺寸设计和尺寸要求进行风险评估和预防的一系列活动。

汽车领域的尺寸工程是一个包括产品外形设计、产品工装设计及零部件制造和装配全过程的系统概念。它可以解决很多实际问题,比如产品装配过程中经常遇到的装配干涉问题。每个零件的各个尺寸都可能存在制造误差(公差),这些误差在产品装配过程中会产生积累,直接导致装配干涉或装配困难。

而尺寸工程在设计阶段就将制造误差考虑进去,可以避免这类问题的发生,并能提高生产制造阶段车身尺寸偏差监控效率和诊断能力。另外,利用尺寸工程对车身结构、工艺、制造和管理等各个步骤进行尺寸与公差系统优化,对缩短新产品开发周期、提高装配尺寸精度、降低开发成本有很大的实际意义。


1.2 尺寸工程的现状
 

近年来,我国很多汽车企业开始重视尺寸工程研究,但现有尺寸工程团队只能同时支撑少数几个车型白车身的设计工作,在内外饰、底盘及电装领域,尺寸工程的能力都不足。而且,国内尺寸工程的主要工作集中在产品生产制造阶段,对研发阶段白车身零部件的精度设计与分析计算较少。

同时,工程师们对尺寸工程理念不足也使得产品设计中隐藏着如定位基准设计不合理等缺陷。因此,只有加大培养专业人才力度,重视设计前期尺寸管理方法和目标优化,才能提高车身结构和工艺设计质量,加快车身尺寸验证效率,缩短我国自主品牌的工艺水平与国外的差距。


2 车身装配特点及尺寸偏差分析
 

(1)车身装配特点:轿车车身由薄板冲压零件在不同装配站装配得到的最终总成件。零件的薄板特点使之相对于工装夹具具有较大的柔性,进而导致零件在运输、定位、夹紧、点焊等环节中易于发生变形;尽管在各种偏差因素影响下,零件之间可能发生相互作用,但由于车身零件易于变形,所以仍然能够实现车身装配。

(2)车身装配尺寸偏差:车身的设计质量优劣将对车身的固有质量产生决定性的影响,对设计质量而言,主要是以下方面; 结构设计、定位基准设计、定位基准的选择、尺寸公差分配和尺寸链设计等。车身装配偏差由零部件及分总成尺寸偏差的累计而成,因而车身零部件的质量是决定车身装配偏差的一个重要的因素。

工装模夹具是车身及其零件生产制造工具保障,其质量对车身装配无疑也具有重要的影响,车身制造工艺比较复杂,制造工艺的稳定性,也会对车身装配产生重要影响。


3 尺寸工程在白车身制造过程中的应用流程
 

3.1 尺寸工程流程
 

尺寸工程贯穿于产品方案阶段、设计阶段、试制阶段和投产阶段等各过程,主要包括整车尺寸目标制定、定位基准设计、公差设计、公差分析、目标检查、测量计划制定以及尺寸管理等。

(1)整车尺寸目标制定(DTS)。侧重研究整车内外尺寸配合公差,负责关键间隙、面差以及通用公差、功能性要求等的制定,并根据工艺、制造能力制定目标公差。

(2)定位基准及公差设计(GD & T)。其目的是建立整车、零部件定位体系及形位公差。GD & T 图纸体现了公差设计部门对汽车零部件制造公差的要求,并指导与约束工装供应商对模、检、夹具的设计和制造, 促使实物零部件尺寸精度达到设计要求。

(3)借助于仿真软件来构建模型,检查初期的设计。经过仿真检验,即可判断出各步骤内的装配偏差,因此也判断出白车身各部位的尺寸状态。

(4)确定了模型后,即可着手去核查样品。针对于尺寸的波动,需要实时予以监控。一旦测出误差,就要及时整改。

(5)对零部件进行检测、过程能力统计评价、白车身焊接总成检测和整车内外观尺寸评价等。


3.2 尺寸链的检定
 

制作白车身的流程中隐含了多样不可确定的因素。如果批量生产,很易增添额外的更多损耗。若能构建必要的尺寸链用来检定公差,即可缩减至最小数值的尺寸偏差。具体而言,尺寸链包含了封闭性的某一组尺寸组合,依照给出来的次序来排列尺寸。

从几何特性来看,尺寸链包含了平面性的、空间性及线性这样的三类。依照不同的特性,尺寸链又可分成组成环及封闭环的两类链条。具体在测定时,累积起来的偏差构成了尺寸链的制约关系。针对于组成环,可调控它的精度,把这种精度限制于可掌控范围中。


3.3 尺寸工程常用分析法
 

目前,尺寸工程中比较常用的技术有极值法(WC)和统计分析法(RSS)。

(1)极值法。该方法简单高效,而且在装配技术低时也适用,但只用于封闭环精度低或组成环数目少的情况,否则会增加制造难度和生产成本。汽车制造中常常要求精度较高,所以极值法不适用于轿车公差分配。

(2)统计分析法。该方法以概率论为基础,计算科学,在组成环环数较多的大批量生产中优势明显。当达到一定环数时,每个组成环分配到的公差很小,甚至几乎能实现完全互换。不足之处是当组成环不是正态分布时准确度会下降,不过在实际生产中,绝大多数零部件符合正态分布。因此在轿车尺寸工程平面计算中普遍使用统计分析法。


3.4 选取应用的实例
 

在具体制造时,选取了某型号轿车,运用尺寸工程来解析。选取了白车身的翼子板及前罩这两个部分,具体解析了装配步骤中的分配高差。若高差没能限制于给定范围内,则需重设高差并且再次调整。在确定尺寸链时,先要解析精确的装配高差,对此选用了封闭环的解析方式。

例如,翼子板构成了组成环,可选取多层焊接的固定方式,由此解析了轮廓表面的高差。经过详尽的解析,选用特定软件用来调控前罩等的构件尺寸。白车身各点都配备了不同定位,计算可得不同方位的约束关系,这种基础上再去简化线性关系。尺寸链最好构建为线形,输入参数而后再次予以验证。经过仿真验算,即可保存分析得出的数值结果。


4 结束语
 

综上所述,白车身复杂的曲面结构涉及到各种偏差,这些偏差会直接影响车身的质量,进而影响整车的外观、性能,甚至可能引发安全问题。所以,提高车身制造精度已成为汽车企业亟待解决的重要任务之一。

将尺寸工程技术应用于控制白车身设计精度和制造装配质量,特别是将功能尺寸上溯到产品设计阶段,可以有效提高制造精度,缩短开发周期。通过对开发过程中白车身零部件尺寸链进行合理的计算分析,并优化结构和工艺装配,能保证在制造阶段达到预定的质量要求。

因此,对汽车工程部门来说,尺寸工程论文,汽车尺寸工程相关论文,将尺寸工程这一理念应用到车型研发及生产过程中具有重要的指导意义。


参考文献
 

[1] 本田特色的轿车白车身尺寸控制[J]. 姚贤威,代小波,王培. 现代焊接 .2015(11)

[2] 浅谈提高白车身功能尺寸合格率的有效管理措施[J]. 李成灿,王若岩 . 中小企业管理与科技(上旬刊).2016(08)

[3] 提高白车身功能尺寸合格率的管理方法[J]. 郑增甡,曾繁盛,练峰,陈秉贤 . 汽车工艺与材料 .2012(05)

[4] 尺寸工程技术在车身开发中的研究与应用[J]. 舒帮富. 汽车工程师 .2015(03)

 

本文来源:http://www.qikan1.cn/gongcheng-lunwen/765.html

 

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