车身尺寸工程(知识共享)

1车身尺寸工程王德伦2007-6-222内容概述汽车设计中的基准点系统定义了产品设计、公差分配、工艺、检测和装配的定位系统车身公差分配依据产品外观和功能的要求，并经济地考虑到制造系统的能力，合理地给零部件制定公差。统计误差分析基本统计量、导出量和基本方法测量系统评估量具、量仪和检具重复性精度3基准点系统为什么零件要定位？4基准点系统为保证一致性！5基准点系统哪些零件需要定位？6基准点系统所有的零件！7基准点系统紧固不就是定位吗？8基准点系统紧固不等于定位！9基准点系统什么是定位？10基准点系统定位：限定刚体的六个自由度ΣF=011基准点系统刚体的空间六个自由度ΣF=012基准点系统定位规则：3、2、1规则X1Y1,Y2Z1,Z2,Z313基准点系统符合定位规则的一面两销方式X1-Y1-Z1Y2Z2Z314基准点系统一面两销方式x,y,z15基准点系统一面两销方式优点：可靠容易实现容易维护一面两销方式缺点：精度低16基准点系统符合定位规则的边界方式边界定位方式优点精度高边界定位方式缺点：可靠性差17基准点系统什么是过定位？采用多于六个定位元素过定位的原则：只能起到局部控制零部件形状的作用，不能与主定位元素形成干涉由于冲压件刚度差，需要过定位多于六个定位元素的那部分定位称为辅助定位18基准点系统车身坐标系（国标规定：车辆姿态为满载）19基准点系统基准点：建立在汽车坐标系中零件的定位点X1、Y1、Z1X1-Y1-Z1Y2Z2Z320基准点系统基准点的特点：基准点是建立在汽车坐标系中的单位矢量单位矢量方向尽量与汽车坐标轴重合每个零件只有一个基准点所有的基准点以及相关的规定形成了基准点系统基准点系统是一种标准21基准点系统大众的RPS系统VW0105522基准点系统大众的RPS系统VW0105523基准点系统大众的RPS系统VW0105524基准点系统大众的RPS系统VW0105525基准点系统大众的RPS系统VW0105526基准点系统大众的RPS系统VW0105527基准点系统大众的RPS系统VW0105528基准点系统定位应用举例：紧固不等于定位！零件1零件229基准点系统由于制造误差造成的安装困难和一致性差30基准点系统合理的定位系统保证了装配的一致性主定位孔副定位孔过孔31基准点系统合理的定位系统保证了装配的一致性主定位孔副定位孔过孔32基准点系统合理的定位系统保证了装配的一致性主定位孔副定位孔紧固件用孔华普车副车架33基准点系统合理的定位系统保证了装配质量和效率螺母定位销34基准点系统小结3-2-1规则坐标平行规则统一性规则尺寸标注规则基准点尺寸图35基准点系统小结基准点系统是定位系统的具体体现良好的基准点对产品一致性至关重要吉利汽车要有自己的基准点系统标准基准点的使用贯穿了产品研发、制造、质量控制至售后服务全过程适用的范围：所有零部件36车身公差分配1、原则：依据产品外观和功能的要求，考虑到制造系统的经济性的制造能力，合理地给零部件分配公差。37车身公差分配公差分配不合理或不指定公差的后果如果一份减速机的零件图不指定公差：零件能装到一起吗？•滚动轴承孔和轴配合不符合要求；•齿轮孔和轴的配合不符合要求；•箱体两个轴孔的中心距不符合要求；•。。。。。。结论是：不负责任的设计！38车身公差分配不给车身冲压件或者仪表板指定合理的公差，结果会如何？大量地修改冲压模具，调整夹具；修改配套件模具一年以上的质量整改时间结论是：太昂贵！39车身公差分配2、适用范围适用于焊接，装配之前的所有零件。40车身公差分配3、具体依据：以内外观公差为依据；以功能要求为依据；以总体技术要求为依据；41车身公差分配接合面类：-打点焊来接合-冲压的方式来接合-二氧化碳焊接合-涂胶面42车身公差分配孔类：孔的圆径公差孔的中心位置公差深度公差卡扣孔公差其他：冲压件裁边公差43车身公差分配4、确定哪些公差？确定零部件公差确定模、检、夹具公差44车身公差分配5.公差分配工作流程45外观公差表分析车身结构实现可能性设定零部件公差设定模、检、夹具公差及验收标准给车身设定公差拟订车身验收品质基准书给部件设定公差给单件设定公差拟订部件验收品质基准书拟订单件验收品质基准书B设计制造夹具设计制造检具冲压焊装检查检查ENDEND制造能力YESNOOKNO设计制造模具5.0例:公差公称尺寸BBEDNOOKDCBCE±1.51.0AA分解公差466、分配公差的方法-从部件指标向单件分解车身公差分配（1）概率法：适用于指定单件或总成的公差公差=（A.part)²+（B.part)²+(C.part)²特点是：考虑了测量系统的误差。47车身公差分配（2）极限法：•以概率法难以满足要求时•多用于要求极为严格的场合公差=(A.part)+(B.part)+(C.part)48计算公差实例外观公差极限法概率法A零件的公差B零件的公差A零件的公差B零件的公差A零件的公差B零件的公差C零件的公差A零件的公差B零件的公差C零件的公差±0.7±0.35±0.5±0.5±0.35±0.23±0.23±0.23±0.4±0.4±0.4±1.0±0.5±0.5±0.7±0.7±0.33±0.33±0.33±0.58±0.58±0.58±1.5±0.75±0.75±1.06±1.06±0.5±0.5±0.5±0.86±0.86±0.8649车身公差分配7、常见的典型应用场合公差推荐（公差手册）50设定公差实例•开闭件(车门类)•外观（外覆盖件,顶盖）•点焊面、内饰件的接合面、重要面•普通面、裁边•定位孔•一般孔•重要孔51设定公差实例白车身总成单件车身主体开闭件中~小部件对象±1.0(1.0)±1.5(1.0)±1.5(1.5)*()为平均公差±1.0±0.7(0.7)±0.5*开闭件(车门类)±0.7(0.7)±0.5*外观（外覆盖件,顶盖）±1.5±1.0±0.5*点焊面*内饰件的接合面*重要面±1.5±1.0*普通面*裁边孔的位置≤1.0≤0.7≤0.5*定位孔≤1.5≤1.0≤0.7*一般孔孔间距≤1.0≤0.5*重要孔52一、接合面的公差-153一、接合面的公差-254一、接合面的公差-355决定翻边宽度：以打焊时起码要重叠的长度为根据公差通过从图纸上的尺寸扣除翻边的尺寸来决定二、对板金翻边指定公差-156点焊翻边的宽度为16图纸上的翻边（18）-实际翻边（16）=2按照左边的图纸，对翻边宽度（20）的公差为20-2.0调查是否出现干涉:若有干涉将到干涉地点的1/2距离定为公差二、对板金翻边指定公差-257二、对板金翻边指定公差-358二、对板金翻边指定公差-459二、对板金翻边指定公差-560二、对板金翻边指定公差-661三、一般形状部位的公差-162三、一般形状部位的公差-263四、外部公差对可能导致回弹,变形的零件，另定处于自由状态的检查公差。用来在检具上测定压件64四、外部公差65五、裁边公差①若裁边公差和翻边的内容相同，就采用翻遍幅度的公差②若有移动，就采用移动公差表③一般冲压单件的裁边公差为±1.0④若无有面临干涉等的可能性，裁边公差就决定为±1.5,±2.066六、设定孔的公差若需要设定圆径公差，就采用如下圆径公差深度的公差若在图纸上标定，或者对相应零件已设定深度的话，不用再设定深度。按照分析公差的结果来决定67六、设定孔的公差68六、设定孔的公差69七、设定公差综合例子引擎舱盖与翼子钣70七、设定公差综合例子分析的结果71公差分配小结车身公差分配与一般机械设计公差分配有相似的部分，也有不同之处学习公差分配要从特殊到一般要注意向成熟车型学习要注意经验的积累要注意在车身品质培育阶段出现的尺寸或公差调整行为72SPC统计过程控制统计过程控制(Statisticalproesscontrol)QS9000五大工具之一APQP,FMEA,MSA,SPC&PPAP73SPC用统计法来描述以及评价生产过程用统计变量来预测过程的发展用统计法来发现过程中内部参数之间的关系。这里仅介绍基本概念和基本统计量的计算方法在后面的测量系统里介绍应用实例过程控制内容不介绍74SPC基本假设是：被研究的对象服从正态分布。75正态分布:NormalDistributionSigma%is“O.K.”缺陷(PPM)Cpk+/-399.7327001+/-499.9937631.33+/-599.999943.571.67+/-699.9999998.002226112334564576正态分布:NormalDistribution何以证明或理解过程符合正态分布？1、过程符合正态分布是经过实际统计数据证明的2、我们自己验证：无心磨床磨削零件的直径符合正态分布用一台无心磨床磨削100只活塞销，取其直径为统计量，实测数据见下表：77正态分布:NormalDistribution125.008-25.0109725.006-25.00881225.004-25.00671825.002-25.00462325.000-25.00251624.998-25.00041024.996-24.9983624.992-24.9942224.990-24.9921频数直径分段序号25+/-0.01直径9578正态分布NormalDistribution数学期望方差标准差CpCpk样本数量）:样本参数，()(:122nxnxinii6LDLUDLcp过程偏差设计偏差3),(UDLLDLMincpk样本数量）:样本参数，(:1nxnxiniiUDL:UpperDesignLimit,上限LDL:LowerDesignLimit,下限过程能力指数过程能力指数，同时反映过程数学期望的偏移。79过程能力指数的几何表达3σ3σ0下偏差LDL上偏差UDLμCpk1过程能力指数Cp1.33但是Cpk1,即有废品80SPC小结统计误差分析基本统计量的最优无偏估计•数学期望X-bar----μ•标准差：S----------σ基本导出量：工艺能力指数•Cp没考虑系统误差•Cpk考虑了系统误差3),(UDLLDLMincpk6LDLUDLcp过程偏差设计偏差81SPC应用实例丰田RV4车身制造过程特性？？？82SPC应用实例丰田RV4车身制造过程特性？？？抽检其过程的产物统计分析平均值:X-bar标准差:S83SPC应用实例丰田RV4车身制造过程特性？？？抽检其过程的产物统计分析平均值:X-bar标准差:S数学期望:E方差:σ估计84SPC应用实例测量竞标车的关键几何尺寸评估过程能力指数或公差样本尺寸：至少五辆竞标车测量数据：五套数据处理：平均值和标准差假设Cp求公差，或假设公差求过程能力指数Cp85测量系统评估测量系统包括：量具，量仪检具或测量测量支架86测量系统评估测量系统的重复性精度（量仪、检具或测量支架）GR---Guagerepeatability重复性精度GR&R---Guagerepeatability&reproduceability双重复性精度87适用范围量仪量具检具或测量支架夹具工装88量具或量仪GR同一个操作者，使用量仪或量具对同一个标定用件进行N次测量设N次测量数据的标准差为σ则：GR=6σ89夹具、检具或测量支架GR同一个操作者，使用量仪或量具对同一个零件进行N次测量，每次测量需要重复装上和夹紧零件动作设N次测量数据的标准差为σ则：GR=6σ90重复性精度GR的评价各公司都有相关的规定通常：GR25%*测量精度“测量精度”是指：量具、量仪、检具、测量支架、夹具和工装等的测量或定位精度91总结讲座的主题？92总结一致性93总结主要手段？94总结定位95总结评价方法？