車身開發(fā)中的尺寸工程技術(shù)之我見

侯振邦

摘 要：隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，對車身的設(shè)計(jì)要求越來越高，尺寸工程技術(shù)的概念應(yīng)運(yùn)而生。本文就是從設(shè)計(jì)、制造、裝配、質(zhì)量控制、公差一體化管理角度提出尺寸工程的系統(tǒng)的框架，并且是基于現(xiàn)在整個(gè)車型的開發(fā)工作，詳細(xì)介紹整個(gè)尺寸公差設(shè)計(jì)的工作的流程，而且實(shí)現(xiàn)具體化操作，從而為保障整個(gè)車身的質(zhì)量提供新的思路。

關(guān)鍵詞：尺寸工程；車身開發(fā)；開發(fā)方式

隨著新世紀(jì)的到來，我國汽車工業(yè)迅速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，競爭市場也在日益激烈。因此為了更好地滿足現(xiàn)在市場的需求，企業(yè)不僅要使汽車具有更加先進(jìn)的性能，而且要保障汽車要有美觀的外形，而車身外觀要想美觀就要重視車身精度的控制。而且想要保證車身的精度就是要更好的應(yīng)用尺寸工程。這樣我們就可以保證汽車在大量的量產(chǎn)的過程之中，保障質(zhì)量，將車身制造的缺陷降低到1%以下，從而提高企業(yè)的市場競爭力。

一、尺寸工程概述

（一）尺寸工程的概念

所謂的尺寸工程也叫作尺寸管理，是根據(jù)現(xiàn)在既定或者預(yù)期的制造能力大小，設(shè)計(jì)并且進(jìn)行欠當(dāng)?shù)募庸?、裝配工藝以及開發(fā)合理的定位，最終使產(chǎn)品可以達(dá)到既定的匹配和功能的要求。此外，尺寸工程還包括通過尺寸鏈條分析或者功能虛擬仿真技術(shù)對上述的尺寸設(shè)計(jì)或者尺寸要求進(jìn)行預(yù)防等一系列評估活動。同時(shí)尺寸活動還包括時(shí)間跨度較長、設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)接口復(fù)雜以及拉動不同部門的協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)的特點(diǎn)。

（二）尺寸流程工程

尺寸工程是一個(gè)車身設(shè)計(jì)、零件制造和裝配全過程的尺寸管理的活動，并且貫穿在整個(gè)的車身的設(shè)計(jì)的過程之中。尺寸過程總體來說就是以下這幾個(gè)階段。首先，要進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。汽車企業(yè)要仔細(xì)研究整個(gè)車身的造型，根據(jù)現(xiàn)在制造能力和工藝水平制定現(xiàn)在的目標(biāo)，然后確定整個(gè)車身的內(nèi)外區(qū)域的縫隙面差以及車身最重要的尺寸結(jié)構(gòu)的要求，設(shè)計(jì)出尺寸工程進(jìn)行的整體的工程。其次，具體設(shè)計(jì)階段。現(xiàn)在最重要的就是進(jìn)行定位基準(zhǔn)以及公差設(shè)計(jì)，這是用于指導(dǎo)和約束供應(yīng)商設(shè)計(jì)，可以明確地規(guī)定零部件的尺寸要求的精度要求。再次，試制階段。這個(gè)階段就是根據(jù)現(xiàn)在尺寸公差對車身的零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)并且進(jìn)行復(fù)合型的審查，進(jìn)行試制。最后，我們在經(jīng)過現(xiàn)在試制階段，調(diào)整好問題之后，對這個(gè)車身進(jìn)行進(jìn)行量化生產(chǎn)，解決試生產(chǎn)、量產(chǎn)車型的綜合尺寸的的問題，促進(jìn)美觀的車型可以順利生產(chǎn)出來。

二、尺寸工程詳細(xì)設(shè)計(jì)方案

（一）尺寸工程輸入文件

首先，我們要完成基本的模型，確定初始的定位和造型設(shè)計(jì)等信息，并且還要更好地掌控車身的裝配性、密封性、操作功能性以及道路行駛能力等基本要求，進(jìn)行整體的把控。其次，設(shè)計(jì)好整體的工作流程，包括裝配、焊接工藝等問題，為以后車身設(shè)計(jì)做好充足的保障。最后，充分利用基礎(chǔ)公差是尺寸鏈條的基礎(chǔ)，要充分的參考本公司的實(shí)際，國家基本的標(biāo)準(zhǔn)以及國外先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)良好的尺寸公差。

（二）定位分析

首先 ，要進(jìn)行車身的拆解和功能分析。相關(guān)的技術(shù)人員，要根據(jù)車身組裝的相反的順序，自頂向下拆卸汽車，從而分析出車身設(shè)計(jì)是否滿足現(xiàn)在的要求，并且對車身的不同的部分進(jìn)行識別和分類，為車身本身的定位提出準(zhǔn)確的尺寸鏈條的分析。其次，進(jìn)行定位約束。要盡量選用優(yōu)先性的定為特征，找到對精確度要求較高的部分，確保這些有高精度要求的零部件可以順利完成。然后將定位與功能的方向之上，把定位約束放在與車身關(guān)系最密切的位置之上，保障車身的高精度和高穩(wěn)定性。保障在車身設(shè)計(jì)之中尺寸技術(shù)得到更好的應(yīng)用。

（三）尺寸鏈分析

相關(guān)的部門首先要判斷定位分析方案以及功能尺寸的可行性，就要通過尺寸鏈條的分析，常用的統(tǒng)計(jì)方法就是概率法和極限法。比如如何定義翼子板與前門總成形成GAP的相鄰型面面輪廓度的匹配。查看DTS的定義，翼子板與前門總成：GAP為5±1.5，公差為±1.5。翼子板是單個(gè)的沖壓成型零件，型面精度較高，可以試定義為±0.5。前門總成是包邊成型零件，型面精度較低，可以試定義為±1.0，這樣基本上能保證達(dá)到DTS的要求。

（四）整體的優(yōu)化原則

這個(gè)原則就是指在經(jīng)過尺寸鏈條的分析之后，發(fā)現(xiàn)分析結(jié)果不符合相關(guān)的要求，不符合企業(yè)要求的標(biāo)準(zhǔn)，就需要進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，一直到分析檢測結(jié)果達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)之后。第一，明確優(yōu)化原則。我們要盡量減少鏈環(huán)數(shù)減少現(xiàn)在的積累誤差。明確兩個(gè)零部件直接關(guān)聯(lián)連接和鏈環(huán)數(shù)最少，并且要保障現(xiàn)在兩個(gè)零部件之間的連接為最優(yōu) ，最大程度的調(diào)整現(xiàn)在線裝配機(jī)罩的裝配精度，較少人工過程之中的不穩(wěn)定性和操作程度。第二，更改目前很難達(dá)到的目標(biāo)值，并且降低對以后車身設(shè)計(jì)品質(zhì)影響不大的尺寸目標(biāo)。第三，將多鏈環(huán)積累的誤差通過加大孔以及人工調(diào)整等方式進(jìn)行量化的過程。第四，要根據(jù)實(shí)際的技術(shù)水平和現(xiàn)有的工藝水平，適當(dāng)減少鏈環(huán)公差，滿足車身的質(zhì)量要求。

（五）尺寸工程文件輸出

這個(gè)步驟是在通過優(yōu)化整改之后，最終輸出的定位戰(zhàn)略、功能尺寸、公差以及測量文件等目標(biāo)。尺寸的輸出文件，對企業(yè)的試生產(chǎn)。測量以及產(chǎn)品的試用檢驗(yàn)都具有較大意義。比如以測量為例。第一，虛擬檢測。通過尺寸鏈條的分析得出各個(gè)零部件公差合格的情況，并且可以對試制階段進(jìn)行明確的分析，對沒有達(dá)成的情況進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，并且分析原因，繼續(xù)優(yōu)化改進(jìn)，較少試制期間的工作費(fèi)用。第二，三坐標(biāo)測量?？梢岳矛F(xiàn)在焊接裝置或者簡易的支架裝置，以及現(xiàn)有的尺寸輸出文件，通過三坐標(biāo)測量的方式判斷零部件的尺寸的合格性，減少某些檢具的投入，從而減少成本，提高效率。

三、結(jié)語

目前，在我國尺寸工程大范圍應(yīng)用在車身設(shè)計(jì)的領(lǐng)域，解決現(xiàn)在大量美學(xué)與汽車裝配之間的難題，達(dá)到現(xiàn)在所要求的最優(yōu)的周期和最好的產(chǎn)品質(zhì)量輸出的要求。同時(shí)在研究之中，我們具體制定了尺寸工程的流程、規(guī)范以及模板，建立體系化的尺寸工程的技術(shù)的開發(fā)體系，設(shè)計(jì)一系列的特定的裝配方法和工程設(shè)計(jì)的車身結(jié)構(gòu)，保證功能尺寸的合格、降低產(chǎn)品成本?？傊鄬τ趥鹘y(tǒng)對于汽車車身的和設(shè)計(jì)來說，尺寸工程技術(shù)的應(yīng)用 ，為實(shí)現(xiàn)更好地 車身設(shè)計(jì)指明一條光明的道路，促進(jìn)我國汽車行業(yè)更好、更快的向前發(fā)展和進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

[1]田學(xué)強(qiáng)，胡文亮，張昆等.車身總成檢具的開發(fā)及應(yīng)用[J].汽車工藝與材料，2013.

[2]趙長明，張彥，趙金升等.淺談功能尺寸在整車中的應(yīng)用[J].汽車工藝與材料，2015.

[3]舒幫富.尺寸工程技術(shù)在車身開發(fā)中的研究與應(yīng)用[J].汽車工程師，2015.