尺寸工程在白车身制造过程中的应用

工作流程，从尺寸公差规范（DimensionToleranceSpecifi⁃cation，DTS）设计、几何形位公差（GeometricDimen⁃sioningandTolerancing，GD&T）设计、公差分析和尺寸评估4个方面开展尺寸工程工作，取得了一定的成效。

2.1 DTS设计

首先，DTS侧重控制整个驾驶室内外配合区域的间隙、面差尺寸公差要求。

借鉴乘用车经验，综合考虑解放生产能力，项目团队从满足功能尺寸、用户感知和工艺易于实现三方面讨论、评审，最终定义了驾驶室前脸、侧围、内饰和仪表板等7大板块，合计84个标注位置，规定了每个位置的间隙、面差尺寸公差要求，以及平行度、对称度要求，规定车门后部车门总成相对于侧围外板间隙要求8mm，公差为±1.5mm，平行度小于等于1.0mm，对称度小于等于1.0mm，面差要求0mm，公差为±1.0mm，平行度小于等于1.0mm，对称度小于等于1.0mm。

2.2 GD&T设计

GD&T包含定位基准及被测要素的形状和位置公差要求。为了减小由于基准之间相互变换产生的工艺误差，遵循基准统一原则，并充分考虑基准体系的延续性，确定每个零件、每个焊接分总成、每个焊接总成的定位基准，使设计基准、冲压基准、焊装基准和检测基准有效统一，确保该基准体系能够在模、夹、检具的实际应用中都能充分发挥作用。而对于一些较大、易变形的薄板件，根据冲压分析结果和设计经验，增加了一些輔助基准，采用N-2-1（N≥3）定位方法（N-2-1定位方法是3-2-1定位方法的过定位表现形式，确保6个自由度被限定后再增加些辅助定位），确保零件定位稳妥有效。确定了基准体系后，结合供应商制造能力和以往车型的公差设计经验，确定了所有的被测要素（包括安装孔、安装面和焊接面以及有特殊要求的面和切边线）的公差要求。

2.3 公差分析

采用尺寸链计算和三维软件仿真相结合的方法进行公差分析。

首先，在方案阶段第一版DTS发布之后，使用均方根法（见公式（1））带入各大总成公差经验值，进行尺寸链计算，预评估尺寸公差目标的可达成度，及时调整DTS公差目标，通过优化三维数据方案降低公差目标风险。通过尺寸链计算得出尺寸链公差分析结果，即84个DTS位置中有31处存在风险，最大一处面差超DTS目标公差1.83mm，无法满足DTS目标。均方根法公差分析计算公式如公式（1）所示。

（1）

其次，在数据阶段，应用3DCS软件进行三维公差分析，通过将定位和公差信息输入3DCS软件，根据工艺路线进行虚拟的焊接、装配，进行一定样本量的虚拟装配。针对DTS规定的间隙、面差，进行多点分析求平均值，并根据多点分析结果计算平行度和对称度，判断是否满足DTS目标要求。软件分析计算结果表明，有18处DTS位置存在风险，通过对影响公差的原因进行寻源，并且评估各个环节在整个公差积累中所占的比重，以此为依据对工艺方案和结构进行优化，最终优化了13处位置，其余5处通过调整DTS目标，以满足最终指标要求。

3 结语

在白车身制造过程中对尺寸工程的应用，一方面有效的支撑了项目开发，为车身精度提升做出了非常大的贡献。

参考文献：

[1]曾锋.尺寸工程技术在车辆制造中的应用[J].时代汽车，2017（10）：15-16.

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