汽車尺寸工程尺寸鏈分析方法及流程

劉湘 高文杰 張燕瑰 金天明

摘要：近年來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的越來越好，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)良好的大背景下，我國(guó)的汽車行業(yè)也發(fā)展迅猛。汽車行業(yè)中，汽車的設(shè)計(jì)越來越受到人們的重視，而汽車設(shè)計(jì)中汽車尺寸工程和尺寸鏈?zhǔn)亲钪匾沫h(huán)節(jié)之一，所以本文對(duì)汽車尺寸工程尺寸鏈分析方法及流程進(jìn)行了一定的研究。

關(guān)鍵詞：尺寸工程，尺寸鏈，分析，流程

引言

汽車尺寸工程對(duì)汽車的設(shè)計(jì)有著非常重要的作用，不僅可以使汽車的內(nèi)外觀更加美觀，還能降低汽車內(nèi)外的噪聲，另外隨著人們生活質(zhì)量的提高導(dǎo)致的審美觀念改變，汽車尺寸工程也必須不斷完善，所以汽車尺寸工程尺寸鏈分析方法及流程必須被不斷研究完善，這在任何時(shí)代都受到汽車制造商的高度重視。

一、尺寸工程及尺寸鏈

尺寸工程的使用可以使工作人員的工作更加有效率，也就是可以更好的管控汽車各個(gè)部分的尺寸。尺寸鏈?zhǔn)侵冈诮M裝汽車的各個(gè)產(chǎn)品時(shí)，這些產(chǎn)品銜接時(shí)共同形成的尺寸過程。

二、尺寸工程流程

尺寸工程的流程伴隨著汽車設(shè)計(jì)和制造開發(fā)的全流程。比如在進(jìn)行車身概念的設(shè)計(jì)過程中，尺寸工程就是對(duì)尺寸概念真正實(shí)施后是否可行進(jìn)行研究;在汽車白車身的開發(fā)過程中，尺寸工程就是幫助工作人員確認(rèn)整車、PKRV和單件的定位基準(zhǔn)和測(cè)點(diǎn)文件的制定;汽車生產(chǎn)出來后還要進(jìn)行最后的試驗(yàn)，確保萬無一失才能進(jìn)行銷售，在這一過程中，尺寸工程就是驗(yàn)證車輛實(shí)際制造出來的尺寸與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中的尺寸大小符合性以及制造的一致性和穩(wěn)定性。尺寸工程在汽車制造的各個(gè)過程中都是必不可少的一項(xiàng)工作。

尺寸工程的流程主要包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：

1.將尺寸工程設(shè)計(jì)文件輸入計(jì)算機(jī)，通過計(jì)算機(jī)對(duì)尺寸鏈進(jìn)行分析，從而進(jìn)行定位，以此來保障下一環(huán)節(jié)的實(shí)施。

2.分析出的尺寸鏈結(jié)果大多數(shù)是不完善的，因此還需要工作人員對(duì)初次的分析結(jié)果進(jìn)行全方位、多層次的優(yōu)化修改，多次重復(fù)這一環(huán)節(jié)，最終得出的尺寸工程文件才能成為汽車設(shè)計(jì)過程和生產(chǎn)過程中的重要依據(jù)。

三、尺寸工程詳細(xì)方案

（一）尺寸工程輸入環(huán)節(jié)

這一環(huán)節(jié)需要輸入的信息包括以下內(nèi)容：

1.汽車最初設(shè)計(jì)的使用定位和汽車的設(shè)計(jì)造型;

2.汽車各個(gè)零件的尺寸大小;

3.汽車制造過程的各個(gè)流程圖，包括從小零件的加工到最后的零件組裝的全部流程圖;

4.基礎(chǔ)公差，由于各個(gè)國(guó)家、各個(gè)地區(qū)甚至各個(gè)公司對(duì)汽車零件以及汽車本身的尺寸標(biāo)準(zhǔn)是不一樣的，這導(dǎo)致汽車工程的尺寸工程尺寸鏈有一定的公差，在進(jìn)行尺寸工程時(shí)必須要考慮到公差這一因素。

（二）定位分析

我們都知道，汽車是由各個(gè)零部件組合裝配的，而各個(gè)零部件的加工過程也是非常繁瑣的，包括沖壓、焊接、裝配和試驗(yàn)等環(huán)節(jié)，在進(jìn)行這些環(huán)節(jié)的過程中，必須要有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，如果沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)就很可能導(dǎo)致零部件在裝配的過程中產(chǎn)生誤差，從而影響汽車整體的制造過程，所以定位分析就是要為汽車的零部件加工過程以及汽車的制造過程設(shè)定一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

在進(jìn)行定位分析時(shí)，必須考慮三個(gè)方面，其一是零部件及汽車制造的幾何角度;其二是零部件及汽車制造的功能是否符合人們的生活需要;其三是指零部件及汽車制造出來后是否能真正投入到生產(chǎn)、生活中去，也就是他們的可行性。另外，進(jìn)行定位分析時(shí)，不要過于嚴(yán)格，不需要非常復(fù)雜的設(shè)計(jì)，盡量選擇簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)。

在進(jìn)行零部件的定位分析時(shí)尤其要注意以下幾點(diǎn)：1.要保證零部件的穩(wěn)定性，也就是零部件的質(zhì)量，只有保證了零部件的質(zhì)量，才能保證整個(gè)汽車的質(zhì)量;2.零部件和組裝好的部件要有一定的契合，也就是要保證兩者可以良好的銜接在一起;3.對(duì)零部件的定位不能太過嚴(yán)格，只要保證了零部件的定位面積足夠大，硬度合適的情況就可以。

（三）尺寸鏈分析

尺寸鏈計(jì)算法目前被廣泛應(yīng)用在汽車尺寸工程尺寸鏈的公差設(shè)計(jì)中，目的是為了保證汽車尺寸工程尺寸鏈公差設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。當(dāng)前的尺寸鏈包括線性尺寸鏈、空間尺寸鏈和平面尺寸鏈三種，無論哪種尺寸鏈產(chǎn)生問題都會(huì)對(duì)尺寸工程產(chǎn)生影響。當(dāng)前尺寸鏈發(fā)展中存在一個(gè)比較隱蔽的問題是，尺寸鏈中的組成環(huán)的分布形式如果不是正態(tài)分布的話，尺寸鏈的準(zhǔn)確度會(huì)大大降低。

（四）多次不斷優(yōu)化

當(dāng)尺寸工程流程的第一個(gè)步驟實(shí)施完后會(huì)得到一個(gè)初步結(jié)果，如果這個(gè)初步結(jié)果不符合市場(chǎng)主流的需求，就需要被優(yōu)化。當(dāng)然，不符合市場(chǎng)的主流需求也是需要一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就是尺寸鏈分析的結(jié)果，如果這個(gè)結(jié)果比1小，那么就需要進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化的過程是不斷持續(xù)的，直到尺寸鏈分析的結(jié)果比1大才可以，所以尺寸流程工程必須不斷被進(jìn)行優(yōu)化。

優(yōu)化的措施包括以下幾種：

1.減少鏈環(huán)的數(shù)目，這樣可以縮小由于鏈環(huán)累積導(dǎo)致的誤差;

2.調(diào)整環(huán)。除了減少鏈環(huán)的數(shù)目還可以采取調(diào)整鏈環(huán)大小的方法，比如人工安裝鏈環(huán)等方式;

3.縮小鏈環(huán)的公差，如果當(dāng)前的加工能力完全可以勝任的話，工作人員就可以采取縮小鏈環(huán)公差的方法優(yōu)化設(shè)計(jì)方案;

4.修改或者完全取消一些尺寸目標(biāo)數(shù)值，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，總會(huì)有一些尺寸目標(biāo)值由于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)施設(shè)備有限或者技術(shù)不夠先進(jìn)無法達(dá)到，如果這個(gè)尺寸目標(biāo)值對(duì)工程沒有太大的影響，我們是可以修改或者取消的;

（五）尺寸工程文件輸出

在進(jìn)行了上面的步驟后就可以對(duì)尺寸工程文件進(jìn)行輸出了。在進(jìn)行尺寸工程文件的輸出時(shí)必須要注意，尺寸工程輸出的文件必須包括汽車工程尺寸鏈分析結(jié)果、零部件及汽車的功能、零部件及功能的尺寸和尺寸工程尺寸鏈的公差這些方面。

結(jié)束語

在本文中，對(duì)尺寸工程尺寸鏈分別進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，并且介紹了尺寸工程的汽車尺寸工程尺寸鏈的流程。綜上所述，我們知道對(duì)汽車尺寸工程尺寸鏈分析方法及流程的研究是非常有必要的，往小了說，這關(guān)系到汽車行業(yè)的未來發(fā)展，往大了說，這關(guān)系到我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人們的生活水平，所以對(duì)汽車尺寸工程尺寸鏈分析方法及流程的研究必須收到世世代代的高度重視。

參考文獻(xiàn)

[1]張宇，楊慕升，李曉沛.面向質(zhì)量目標(biāo)的尺寸鏈和統(tǒng)計(jì)公差設(shè)計(jì)方法[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2007，43（4）：1-6.

[2]王鵬，沈哲輝.汽車尺寸工程尺寸鏈分析方法及流程[J].汽車博覽， 2020，（8）：11.

[3]李華偉，張福路.汽車尺寸工程尺寸鏈分析方法及流程[J].機(jī)械工程師， 2017，（3）：132-134.

[4]張帆.二階矩可靠性指標(biāo)的計(jì)算機(jī)輔助公差優(yōu)化裝配尺寸鏈設(shè)計(jì)模型[J].機(jī)械傳動(dòng)，2008，32（1）：58-59，74.