基于3dcs的车门外观间隙面差仿真分析

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1、基于3DCS的车门外观间隙面差仿真分析东风柳州汽车有限公司综合工艺部广丙柳州545005［摘要L为了保证车门外观间隙面差满足公差设计要求，采用3DCS三维偏差分析软件，建立车门外观DTS误差概率模型，对车门外观间隙面差进行偏差仿真分析，可以精准地验证汽车开发前期零部件公差分配的合理性，识别出影响车门外观间隙面差的主要因素，对车门装配质量的管控有指导意义。关键词：DTS、窗框间隙面差、3DCS、仿真公差分析、敏感度分析1前言DTS英文全称为DimensionalTechnicalSecification,翻译成中文为“尺寸工程技术规范”，这是对整车级别尺寸精度的

2、技术定义，一般括整车外观DTS和内饰的DTS。整车外观DTS直接面对用户的评价，是汽车外观造型的重要组成部分，同时也是车身工艺水平的最终体现。在实际生产中，存在多种影响因素导致整车外观DTS超差，零部件的制造及装配偏差是其中最主要的影响因素，因此有必要在设计阶段进行整车外观DTS的偏差分析，以验证零部件制造及装配偏差是否满足设计要求，并输出关键控制要素清单，进而有效管控整车外观DTS。3DCS软件采用蒙特卡罗模拟法［1］进行公差模拟分析，采用随机模拟和统计试验的方法求解，用该方法得到的结果比较符合实际生产情况。木文基于3DCS三维偏差分析软件，建立车门外观DT

3、S误差概率模型，分析零部件制造及装配偏差对车门外观DTS的影响。2车门外观间隙面差3DCS仿真分析2.1间隙面差测量的创建木次以前后车门窗框间隙面差作为分析对象，车门其他部位以此类推,在3DCS模型中创建车门窗框间隙面差的测量，如图1所示。图1前后车门窗框间隙面差2.2车门装配把前后车门和侧围当成一个整体，按照装配关系和装配流程，其中车门自带定位螺栓，铰链通过自定位方式装配到车门上，然后与车门一起通过装具装配到车身上，其中装具基准设计门洞相关孔面上。依据3-2-1定位原则，用DCS点或者特征点来定义定位元素的连接关系，最终将零部件的偏差传递到测量接口上。2.3

4、仿真公差分析根据整车外观DTS定义，前后车门窗框间隙为4.5±1.8mm，前后车门窗框面差为0±1.8mm,仿真模拟装配5000次，基于以下假设：零件的公差均服从正态分布；所有的零部件均被认为是刚体，不存在变形；不考虑装配力、热膨胀、焊接变形和冋弹的影响。在装具辅助装调条件下，考虑在重力作用下车门下垂的情况，根据侧围总成、前后门总成、铰链、装具等公差进行DTS尺•、?链校核，前后门上窗框的间隙面差仿真公差分布图分别如图2、图3所示。由仿真分析结果得出，前后门上窗框间隙统计偏差±3σ=±1.82

5、mm，前后门上窗框面差统计偏差±3σ=±2.02mm，间隙超差率为0.255%,面差超差率为2.53%,在可接受范围内(≤3%)o在实际生产中，将前后门上窗桐的间隙面差测量值进行统计分析，与仿真分析结果相近，满足设计要求。图3前后门上窗框面差仿真公差分布图2.4敏感度分析敏感度分析是分析和测量相关的每个公差，识别公差对每个测量的贡献率。前后门上窗框间隙偏差灵敏度分析结果见图4,可以看出，前门窗框间隙配合面轮廓度(2.0mm)、后门窗框间隙配合面轮廓度(2.0mm)对前后门上窗框间隙偏差影响最大,贡献率均达到31.3

6、6%,艿次是后门上铰链安装贴合面轮廓度(0.8mm)贡献率为6.42%,前门铰链上的安装定位孔位置度(φ0.8mm)贡献率为6.25%,前门上铰链安装贴合面轮廓度(0.8mm)贡献率为5.49%。图4窗框间隙偏差灵敏度分析前后门上窗框面差偏差灵敏度分析结果见图5,可以看出，前门后中部包边面轮廓度(2.0mm,磁铁调平处)、后门前中部包边面轮廓度(2.0mm，磁铁调平处)对前后门上窗框面差偏差影响最大，贡献率均达到16.42%，其次前门上窗框面差配合面轮廓度(2.0mm)贡献率为16.0%,后门上窗框面差配合面轮廓度(2.0mm)贡献率为16.0%，后门

7、上铰链安装贴合面轮廓度(0.8mm)贡献率为4.60%。图5窗框面差偏差灵敏度分析3结论在汽车设计阶段，对车门外观间隙面差进行3DCS仿真分析，能够较精准地验证零部件制造及装配公差分配的合理性，识别出影响车门外观间隙面差重要因素，对管控车门外观DTS有指导意义。由前后门上窗框间隙面差偏差灵敏度分析结果，可知前后门窗桐制造偏差对前后门上窗桐间隙面差影响最人，因此在实际生产中，严格控制前后门窗框的制造偏差，可奋效降低前后门上窗框间隙面差超差风险。参考文献[1]马振海，李应军，胡敏.基于三维偏差分析技术的尺、？公差设计应用.世界制造技术与装备市场,2010,(5),

8、83〜87.作者简介：周武智19871