移动公差在车身公差优化中的应用

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
的 调 整 将 引起 一 个 区 域 内测 点 误 差 的 变 化 , 整 不 当会 导 致 调
会超过 6个 , 因此完全采用概率算法会产生较 大的误差 。
2 )极 值 法
公差 = ( A部 件 ) + ( B部 件 )
() 3
该 方 法装 配 过 程 简 单 , 产 效 率 高 , 且 对 装 配 技 术 要 生 而
置 和 公 差 带 的 宽度 共 同 来 决 定 公 差 的 上 限 和 下 限 , 而 确 定 从
了配合性 质。公 差分配 工作 内容 之一是 明确 车身 精度 与冲 压件精度 之间 的关 系 , 用这 个 关 系来 调整 冲压 件 的公 差 利 带、 公差带的位置和车身 冲压件 的装 配结构形式 。
高 。因此 , 极值法适用于低精度或者较 高精度但 组成 环较少 的装配 , 不完全适合轿车 的公差分 配。
表 l 总成 一 单 件 公 差 分 配 总 则
为 冲压件分 配公差要遵循一定 的规则 , 车身公 差分配 流 程如图 2所示 。公差分 配流程表 明, 在装配 误差大 于车身指 定的经济公差 时 , 先采 用调 整公差 带 的方法 , 优 如果仍 不符
正态 随机变量 的概率密度 中的 2个参 数 o分别 就是 r 这个随机变量的数 学期 望和标 准差 。在正 态分布 下工 件尺
收 稿 日期 :0 1— 7—2 21 0 2
作者简介 : 王德伦 (9 4 ) 男 , 1 5一 , 博士 , 教授 , 主要从 事汽车现代设计理论与方法研究 。
8环 以 上 才 比较 合 理 , 常 情 况 下 车 身 装 配 的 有 效 偏 差 环 不 通
根据误差 分析 的结果 需要 进一 步诊 断误 差源 。诊断 过 程 中要考虑 5个 方 面的 因素 : 操作 者 的主客 观 因素 ; 设备 状 态; 冲压件的质量 ; 装焊工艺 ; 工作环境 。误 差源 确定后 可采 取相应 的措施 来将其 消除 , 中 , 整装焊 夹具 可解 决大 部 其 调 分问题 。但夹具 的调整效果具有较 强的相关 性 , 某个定位 点
冲 参 言 位 料 能 _ 压数 因 性 _\ 素 材 雌 定元 磨 - 位件 损- /
夹 具 设 计
不 合 理
运 输
冲 焊 件 的 尺 寸 形 状 偏 差
件 失效 劳 动 态度— 度
加 紧力的 影响 影
产 一熟练 程度 …
夹具的影响 l
l操作的影响
了车身某些特殊结构 的公差分配 , 出了移动公差 的应用理论 。在某车型 的开发实例 中 , 前 围板 和左右侧 围的公 提 对 差 分配采用了移动公差技术 。结果 表 明, 采用 的方 法解决 装配 时 的误差 积累 和影 响外观 的 问题 , 所 提高 了装配 效 率, 降低 了成本 。
因及性质 可分为系统误差与随机误差 2类 。
件安装 的载体 , 其制 造成本 约 占整 车 的 4 % ~6 % , 常 由 0 0 通
3 0~ 0 0 50个具有复杂空 间曲面的薄板 冲压件组成 , 多个装 在 配 站 的生 产 线 上 大 批 量 、 节 奏 的 焊 装 而 成 , 持 点 达 快 夹
数据都在其理论设计 值附 近做随机 波动 。若随机 变量 x服
1 车 身 冲 压 件 公 差
11 车身装配质量 .
从 参数为 、- O 的正态分布 , 则其 概率 密度为 , ): ( 一
己 【 T

, >0 ,一
> <。 。
() 1
汽车从设计到生产是一 系列 复杂的过程 , 以难免产 生 所 装 配误差。图 1为车身装配的影 响因素 , 根据误差 产生 的原
1 0 25 0个 , 点 达 40 0~ 0 0— 0 7 焊 0 500个 , 间 环 节 众 多 , 中 因
冲压件 尺 寸偏 差I
零件 干涉 模 一 回弹
l 焊接 变形
焊 接次序 —
此各种装 配偏差 源也就无可避免 。零件 按照数模加 工后 , 由 于板料卸 载后形 成回弹及随机误差等原 因 , 往产生零 件装 往 配 困难 、 影响功 能和外 观 的情况 。而汽 车制造 业 中 , 装配 工 作量 占总工作 量 的 4 % ~5 % , 配 时 间 占总制 造 时 间的 0 0 装 4 % 一6 % 。为 了获得 良好 的整 车及车身 品质 , 满足精 度 0 0 在 和技术要求 的前 提下 , 分析零部件装 配过程 中可能出现 干涉 的部位 , 利用移动公差 技术 预先设 定偏 移量 , 而 可 以减 少 从
合要求 , 调整车身结构 。 再
车身 冲压件形 位特征公差 分配依 据 : 内外 观公 差 ; ① ② 总体技术要求 ; 防水 、 ③ 隔音 、 隔振 要求 ; 移动 公差 要求 ; ④
⑤ 接合要求 ( 点焊接和 、 二氧化碳 焊接 和、 冲压接 和 、 胶粘 接
和 、 径 一孔 位 一孔 深 ) ⑥ 凸 台公 差 、 边 公 差 。 孔 ; 切
关键词 : 车身 设 计 ; 差 分 配 ; 动 公 差 公 移 中 图 分 类 号 : 4 3 8 U 6 .2 文献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :0 6— 7 7 2 1 ) 9— 0 1 0 10 0 0 ( 0 1 0 0 5 — 5
乘用 车的车身是整车的重要组成 部分 , 整车其他零 部 是
图 1 车身装 配误 差的影响因素 系统误差 的特点是测 量结 果向一个方 向偏离 , 数值按一
定规律变化 。在 车身实 际生 产 中, 系统 误差 不可避 免 , 同样
也不可能完全消 除。在 冲压零 部件上 设定 移动公 差 的 目的 就是消 除系统误差 , 少误 差积 累 , 可能 调高零 部件 装配 减 尽 质量和车身外观 品质 。 影响车身质量 的 主要 因素是 随机误 差。在三 坐标 测量 系统下 , 白车身 上同样一个尺寸检测点所 测得 的数 据可被认 为是一个随机变量 。大量 的实践经 验与理论分 析表 明, 测量 误差服从正态分布 , 理想状态下车身制造 尺寸 的每 一次检测
整改次数 , 缩短 车身开 发周期 , 会 降低生 产成 本。该技 术 也 在量产 阶段起着尤其 重要 的作用 , 具体 表现 为 : 消除装 配 ① 时 的误差积 累 ; 提高车身零部 件 的装 配互换 性及 准确度 ; ② ③ 提高 了车身 的质 量质 量品质和外观品质 。
车身质量 的提高需 要多 个部 门 的通 力协 作 。部 分汽 车 企业依照质量控制体 系的要求 , 对车 身尺寸误差 控制进行 系 统性的工 作 , 采用 同 步工 程 ( E,i ut eu nier g 又 S s l no seg ei , m a n n 称并行工程 ) 即在产 品设计 阶段 , , 工艺 人员 便进 入项 目组 , 在设计早期对产 品的设计 进行 工艺 审核 和车 身装 配误差 验 证, 以便更好地设计 车身公 差 , 并进 行装配公差 分析 , 从而 把 装配准则集成到产 品的设计过 程中。
封 闭 环 也 趋 近 于 正 态 分 布 。在 实 际 生 产 中 经 常 遇 到 公 差 中
1 )概 率 法 公差 = 、 () 2
心偏移的情况 ( 3 , 旦 出现公 差 中心偏 离理 论 中心线 , 图 )一
王德伦 , 移动公差在车身公差优化中的应用 等:
我们认为工件加工过程 中出现 了系统误差 , 只要使 公差 中心
第3 2卷
第 9期
四 川 兵 工 学 报
21 0 1年 9月
【 制造技术 】
移 动 公 差 在 车 身公 差优 化 中 的应 用
王德伦 , 张振 珠
( 重庆 理工大学 重庆汽车学 院, 重庆 405 ) 00 0
摘 要 : 了获得 良好 的整车及 车身品质 , 为 在分析 车身公差 分配的基础上 , 分析 了影响车 身装配误 差的多种 因素 , 研究
2 移 动 公 差
2 1 理 论 基 础 .
设定 移动公差的原理是调整公差 的 中心线 , 使零 Leabharlann Baidu件尺
图 2 公 差 分 配 流 程
寸公差稳定在 规定 范围 内。
前 面 提 到 为 了保 证 零 部 件 装 配 质 量 , 样 本 进 行 统 计 分 对 析 , 要 9 .7 的样 本 尺 寸 不 超 过 公 差 上 下 限 , 满 足 要 只 99% 则
对装配结构进行 分析 , 对车身影 响最 大的误差是 y方向
的误 差 , 、 z方 向上 的误 差在 此结 构 中 比较 小可 以不 必 考
虑 。在 y 向 上 对 装 配 结 构 进 行 解 析 , 果 表 明 , 方 结 y的 误 差
5 3
线下移就可以 满足要求( )这就是移动公差所要解决的 3 移 动 公 差 应 用 实例 图3 ,
问题。
4 3 2 O 0
设车身 l方 向的公差要 求 为 41 5 m。要保 证这 个装 , - .m 配精度 , 要通过对 冲压件 合理 的分配 公差 , 加上严 格 的 需 再 质量控制 。如 果 超差 , 一方 面可 能 引起 下 一道 工序 装 配 干
求不高 , 便于组织 自动 化装 配。但 当组成 环多 , 且各 环精 度
要 求 较 高 时 , 成 环 的 公 差 小 , 导 致 制 造 困 难 , 产 成 本 过 组 会 生
整车质量 的降低 , 至报废 。在某 些情 况下 , 用移 动公 差 甚 采
技 术 就 成 了很 好 的 选 择 。 12 车 身公 差 分 配 流 程 .
14 车 身公 差 优 化 .
影响车身误差 分布 的 因素有 3个 : 冲压 件公 差带 宽度 、 冲压件公差带位 置 、 冲压件 与焊 接过 程 中的误 差传递 关 系。
冲压 件 有 2个 内 容 可 以 调 整 : 差 带 宽 度 和 公 差 带 的 位 置 。 公
公差带 的宽度 由经 济冲压工艺能力决定 , 可以大幅 度地改 不 变, 一般会在公差手册 中根据等级要 求查 出公差 。但 是公差 带 的位置 与工 艺能力无关 , 以依 据需要调 整。公差 带的位 可
13 车 身 公 差 分 配 方 法 . 这 里 列 举 常 用 的 2种 公 差 分 配方 法 。2种 算 法 比较 如 表
1所 示 。
求 。组成环 只要 服从 正 态分 布 , 封 闭环 必然 服从 正态 分 则 布。 当组成环各 自分 布不 同, 而且 组成 环分 布相 差不 多 时 ,
5 2
四 川 兵 工 学 报
ht :/c g j r r. o / t / sb .o s v cr p ue n
寸有 9 .9 7 的点 落在区间 [ 一 , + ] , 999% 3 3 内 就表示 工 件尺寸不合格 的概率为 0 003 , .0 % 这就 是 ” o” 6- 原理 。在 实 际生产 中往往 使质量控 制 目标 为 “±3 - 即产 品的合格 率 o ”, 为 9 .3 。如 果合 格率 低 于 9 . 3 , 97% 9 7 % 则认 为 出现 了系 统
误差 。
如 果 尺 寸链 很 多 , 么 每 个 环 能 分 配 的 公 差 就 很 小 , 那 几
乎能够保证 完全互换性。装配时 , 部产 品的组成环 都不需 全 要挑选或 改变其 大小和位置 , 装配后 就能达 到封闭环 的公差 要求 。概率法 的特点放 大了单件公差 , 理论上 要求组成 环在
涉, 引起 底 盘 等 的 安 装 , 一 方 面 不 符 合 汽 车 法 规 。侧 围 与 另
前 围板横截面装配 示意 图如 图 4所示 , 尺寸 A 、2 A 1A 、 3分 别 代表左 侧 围 、 围板 、 侧 围的尺 寸 , 前 右 其对 应 的公 差分 别 为
n 、 、 。 乃
相关文档
最新文档