汽车研发:GD&T车身设计尺寸链与公差分析标准

漫谈君 汽车大漫谈 2019-09-16

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老司机们看韩国的小姐姐都长得一个样,就是一个模子刻出来的,这说明什么人家技术好呀,误差做的很小,让你都分辨不出来,哈哈话说汽车也有误差的,其中尺寸和公差就是很关键的!



今天

漫谈君就带你一起来看看

车身设计尺寸链与公差分析标准

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在汽车研发过程中,为了保证装配件在白车身上的正确安装及其正常工作,需要将造型的要求和零部件与总成的设计转化为具体的尺寸要求。本文列举了一些关于车身设计尺寸链与公差分析标准,希望能对读者有所帮助。



定义

利用总成装配间隙、外观间隙、面差分析示意图将造型的要求和零部件与总成的设计转化为具体的尺寸要求,这些尺寸具体可表现为以下的几种:

1

间隙

2

面差/段差


3

平行度


间隙与面差的公差补充在零部件的图纸上,增加的小标记就是为了保证外观质量。

间隙与面差分析应该符合造型的要求。间隙与面差分析使用的截面将会用做尺寸链计算的基础以及整车检测参考标准。

正确的尺寸链的计算及其在产品和工艺改进方面尽可能的应用,都是为了保证最终能满足设计上对表面质量的要求。这一点也需要在模夹具的开发与制造过程中加以确认。




功能分析

所有安装在白车身上的配件都要遵守相应的功能条件,以保证它们在白车身上的正确安装及其正常工作。为了在白车身研发的过程中始终都考虑到这些条件,我们将这些信息应该集中反映到图纸上来,这些图纸被称为“车身件功能分析图纸”,必须包含以下信息。



我们用ISO标准来规范的表示这些条件:

作为设计过程中应该遵守的一个规范性文件,其集中体现了为确保配件正确安装和运行所需遵循的所有几何尺寸方面的限制条件

此文件中涉及到的所有功能条件都需要与尺寸链的结果进行对比。所有的白车身上通过尺寸链分析得出的限定条件,都应该补充到车身功能分析图纸中,而且必须保证各个配件(风窗,座椅的滑动槽,车顶的滑动槽等)的正常工作。



配件供应商应该对相关的功能条件与设计人员交流、沟通:缺少供应商的相关信息,功能分析图是不会完整的。



定位基准

定位基准是为了保证在装配阶段,各零部件和分总成不会移动。也就是说通过定位销和支持件来锁死六个自由度,同时也满足各零部件的灵活性。

基准的建立应该在工艺方法图纸中有所描述,图纸上也必须反映出在X,Y,Z(车身坐标)三轴上的主次定位。同样有可能需要用到各零部件和分总成的功能区域(见功能分析图纸)。


我们利用基准面可以用来协助几何尺寸人员以及工艺人员的工作,比如设备供应商、工装夹具供应商的工作。图纸一定要通俗易懂。



尺寸链

尺寸链是在功能分析(功能条件图)或间隙与面差分析的基础上用来制定条件公差的。

公差的计算以工艺(总装,焊接)本身和产品(零部件)本身为基础,得出的结果在零部件和分总成的图纸上做出标注,并且应该和功能分析图纸对照(装配可行性和部件能否正常工作)。一旦遇到不协调的地方应该进行相应的优化方案,比如安装顺序,定位基准,零部件或配件的重新设计等等。

尺寸链是由一个个有代表性的“环”组成的。不同的“环”对应的公差,由工艺(冲压工艺,焊接工艺)标准来确定。

为了正确开始尺寸链的计算,必需了解工艺(安装顺序,定位基准等)和设计(典型截面,3D数模文件等)的要求。




公差示意图

公差图纸是对正确建立零部件数模的必要补充。按照工艺方法图纸中的基准来制定的公差,应该是通过尺寸链核对过的,满足其需求的。

公差图是对设计阶段几何尺寸工作的小结,同时也给接下来的工业及生产阶段(零部件的生产加工)提供了参考材料。



制造过程

在工业化过程中,几何尺寸分析包括公差图上指明的条件和整车的尺寸链的要求。为此,如下工作是必要的。



通过这些分析,采取对应的更正和/或优化方案,最终满足重复性(即总是出现相同的缺陷)的目的,然后再满足工具的性能要求(缺陷消除)。这些工作是按照下面的循环来实现的,并且必须尽量满足项目开始时车辆预定的质量要求。




常用指在公差范围参考表

参考表按照正负对称分布,可作为设计输入初值,补偿后可不对称。

根据不同零件不同的设计要求和不同的工艺水平,可根据实际情况调整,本表只供参考之用,本表分为四级水平。



其中工艺水平1是国内非常差的工艺水平,出现在生产条件和投资规模的汽车厂或虽很好汽车厂但车型档次很低的情况。






写在最后

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说明:文中部分图片、信息来源于网络,

由漫谈君根据经验整理,仅供学习、交流!

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