4 公差设计规范

公差设计规范1使用范围本规范适用于轿车的产品尺寸和公差设计，作为产品设计、模具、夹具、检具、测量、过程控制等开发和制造过程中的参考依据。

本规范适用于以下对象的几何尺寸和公差设计：●轿车车身●轿车车身冲压件●轿车车身焊装总成（即由冲压件焊装而成的部件）2公差选用的三原则汽车车身及零件的公差系统是汽车质量系统的一个重要组成部分。

车身的精度是其他质量项目的基础。

公差选用必须按汽车相关各项功能要求来决定。

必须选用是现有工艺可行的公差。

原则A：汽车车身及零件的公差系统与整车质量的关系。

由于车身是整车的结构基础，车身的精度在很大的程度上决定了整车的外观质量和功能。

原则B：强调功能性。

必须深刻的理解各项功能的具体要求，以及车身精度对于各项功能的直接和间接影响。

公差过松则造成质量问题，如果过紧，则提高生产成本，浪费资源。

原则C：关注工艺可行性。

车身精度控制对于现今的技术是相当困难的，现有的模具技术是车身精度的瓶颈。

设计工程师必须了解每个公差的实际可行性。

为了制定切实可行的公差，设计工程师应以功能为目标，以工艺技术为其局限，找出可能的最佳质量目标。

3允许公差系统的结构与分类3.1 允许公差系统的结构（1）公差系统的统一性本文件规定了对冲压件，分装总成，及时车身的统一的制造精度要求及相应的允许公差。

虽然不同等级的车有不同的质量标准，但是，所有中级车的设计精度是一致的，遵循一般规范性要求。

因此，此系统适用于一般的车型，公差系统不因车而异。

（2）公差的标注必需性车身，分总成，及其钣金件的设计图必须有明确的精度要求，公差的标注就是表达此精度要求。

同一件在不同工艺过程中，如果其形状有变化，必须按过程分开标注。

为了保证设计图的简明扼要，只在有精度要求的地方才考虑加标注。

即使是有精度要求的地方，也可能不需要加标注，而由未注公差标准来统一控制。

因此允许公差的标注分二类，即明文的标注公差和未注公差表。

未注公差的作用是规定一个车身系统的一般精度要求。

在有精度要求，但未加标注情况下，未注公差就作为不言而喻的公差。

标注公差则分二类，第一类是有特殊需要的尺寸及关键尺寸，例如，特别紧的公差要求，有的是由功能需要而来。

这是必须标注的。

同一件在不同工艺过程，如果尺寸有变化，必须按过程分开标注。

第二类是可标注可不标注的，按未注公差亦无不可，但是标注了会使图简单易读。

这由设计者按具体情况而定。

（3）相对公差和绝对公差绝对公差是那些以整车坐标系统（World Coordinate System）或以零件坐标系统为基础定义的误差，在CAD系统中，几何特征，通常是点，线，和面，都以此类坐标系统为基础而定义，简明扼要，比较方便。

绝对公差是以此定义为基础而建立的误差系统，因此也简单明了。

然而，此类公差，可能会带入没有必要的精度要求。

相对公差则包括两个或两个以上的点，线，和面，互相之间的关系。

这一类关系（特征）通常是距离，也可以是角度。

例如内饰件在门内板上的安装孔。

其相对位置之间的距离要控制，以利于安装，相对公差要标明。

然而内饰件与整车的关系则不关键，就让未注公差来保证。

从广义的角度看，所有的距离（长度）和角度上的公差都是相对公差，因此，孔径公差是相对公差。

投影到某一平面的长度和角度公差也是相对公差。

门与门框的配合公差亦是相对公差。

对称公差也是一种相对公差，无论是尺寸（长度或面积），还是角度，或是位置。

使用相对公差能达到绝大多数功能方面的要求。

将其以绝对公差来表达，势必增加工艺难度，从而提高成本。

因此，尽可能使用相对公差和避免使用绝对公差有其经济意义。

3.2 冲压件的分类与不同状态冲压件按其在白车身整车上的功能分为三类，A 类是外表面件，其要求最高，其次是B 类，主要是关重结构件。

最后是C 类，主要是加强件，如支架之类。

冲压件在安装过程中，随着状态的变化，（单件状态，分总成状态，车身总成状态）误差逐步增加。

下图表达了这个变化。

公差分类：3.3 面和边缘的分类面分为外覆盖面，匹配面，和一般面。

外覆盖面只有一种级别，即A 级。

结合面和一般面分二级，即B 级和C 级，没有A 级。

钣金件的边分二级，即B 级和C 级，没有A 级。

一个件可以有不同级别的面和边组成。

例如，侧围外板，是A 级件，但是A 类：外覆盖B 类：除A 类外可见件 C 类：不可见的简单件±0.5±0.7±1.0其四分板和门框是B级面。

其B柱是B级面，但是A柱和B柱上的装配面是A 级面。

由此可见，执行者的难度在于如何确定面和边的等级。

设计人员必须按功能和工艺的要求来定。

设计人员可以参考所附的钣金件分类例证。

下表是以上几个方面的总结，也是上图的细化。

面，线，宽度等在不同状态与分类情况下的一般公差：4冲压件、分总成及白车身允许公差4.1冲压件的未注允许公差表4.2 分总成的未注允许公差表4.3 整车的允许公差测量点的公差按照其所在面而定。

如果是A面公差是±1.0毫米，如是B面，公差为±2.0毫米，C面上的点则是±2.0毫米。

B面与C面没有差别了。

这是因为B件大都为结构件，与其他件关系密切，也就是被制约。

相对而言，C件比较自由，由其他件传递过来的误差要少一些。

两者就变得很接近了。

通常，如果测量点位于夹具的控制点上，其公差可以更取下限。

因为车身按由外向内的装配方式，误差被推往车内，外面的误差较之车内误差要小一些。

这和实际情况相一致。

4.4 工艺装配缝的允许公差装配缝的允许公差是建立在装配面公差的基础上的。

因此，其公差可以由装配面的公差用统计学方法推算。

实际应用时，其顺序则相反，是由装配缝的要求来定装配面的级别。

例如，粘接缝要求相对高，两装配面都应是B级。

缝最宽处应小于1.5毫米。

点焊枪有压合作用，装配缝的允许公差可略为宽松一点。

其中，对头接相对要求紧一点，搭接则相对松一些。

具体地说，假如两边都是10毫米的翻边，装配缝最宽处应小于2.0毫米。

搭接缝应小于3.0毫米。

如果一边是翻边，另一边不是翻边，装配缝最宽处应小于2.5毫米。

4.5 允许公差标注5标准车身和手工样件的允许公差标准车身是由标准白车身及与其相配的门和盖组合而成。

这是样车过程后期的定型车。

数模将根据此车来改动和定型。

内外饰也将以此为根据来改动。

在本规范4.1款中，规定了不同等级的车有相同的设计精度，但是不同等级的车有不同的试制精度。

等级高的车，较之等级低的车，其试制精度要求会相应的高。

为了实现高精度，其模具及冲压件的精度也会相应的高。

一旦达到其试制精度，模具的改动就停止了。

如果功能评估（FE）的认可通过，数模的改动就开始了。

显然，等级高的车，其数模改动会相对地少。

5.1 标准车身的允许公差（试制精度）I级：95%的测点应在±1.5 毫米以内。

其中95%的焊装控制点。

应在±1.0 毫米以内。

门/盖与框之间的缝，宽误差±0. 5 毫米，宽均度0.75 毫米/300 毫米，平度±0. 5 毫米。

II级：95%的测点应在±2.0 毫米以内。

其中95%的焊装控制点。

应在±1.25 毫米以内。

门/盖与框之间的缝，宽误差±0.75 毫米，宽均度1.0 毫米/300 毫米，平度±0.75 毫米。

III级：95%的测点应在±2.5 毫米以内。

其中95%的焊装控制点。

应在±1.5 毫米以内。

门/盖与框之间的缝，宽误差±1.0 毫米，宽均度 1.5 毫米/300 毫米，平度±1.0 毫米。

5.2 手工样件的允许公差在一般情况下，标准车身是由手工样件的钣金件装配的，而手工提样件的钣金件的制作时，拉伸模已经完成调试或基本完成调试，打孔及修边模尚未完成。

因此，形状误差应该与全模样件相当。

但是，因为基准孔不是冲压模制作的，测量的形状误差也可能略微偏高。

如果采用数控激光切割机，手工提样的钣金件的误差与全模提样的误差应当相当接近。

下表为手工样件的钣金件的面，线，宽度在不同状态与分类情况下的公差：6生产车身的允许公差经过功能评估（FE）的认可后，数模以及设计的目标值应按测量值的中值做相应的修改。

修改后一定阶段（通常由设计制造部门共同确定），车身的质量应达到：以一百辆为单元：90%的测点应在±1.5 毫米以内。

所有的相对精度应在±1.0 毫米以内。

或者：每辆整车测点的通过率达到90%（且必须满足关键尺寸的测点必须合格）。