车身尺寸工程

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车身尺寸工程车身尺寸工程王德伦王德伦20072007--66--22221 内容概述内容概述¢¢汽车设计中的基准点系统汽车设计中的基准点系统ò定义了产品设计、公差分配、工艺、检测和装配的定位系统¢¢车身公差分配车身公差分配ò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。¢¢统计误差分析统计误差分析ò基本统计量、导出量和基本方法¢¢测量系统评估测量系统评估ò量具、量仪和检具重复性精度2 基准点系统基准点系统为什么零件要定位？为什么零件要定位？3 基准点系统基准点系统为保证一致性！为保证一致性！4 基准点系统基准点系统哪些零件需要定位？哪些零件需要定位？5 基准点系统基准点系统所有的零件！所有的零件！6 基准点系统基准点系统紧固不就是定位吗？紧固不就是定位吗？7 基准点系统基准点系统紧固不等于定位！紧固不等于定位！8 基准点系统基准点系统什么是定位？什么是定位？9 基准点系统基准点系统定位：定位：限定刚体的六个自由度限定刚体的六个自由度ΣF=010 基准点系统基准点系统刚体的空间六个自由度刚体的空间六个自由度ΣF=011 基准点系统基准点系统¢¢定位规则：定位规则：33、、22、、11规则规则Y1,Y2X1Z1,Z2,Z312 基准点系统基准点系统¢¢符合定位规则的一面两销方式符合定位规则的一面两销方式Y2X1-Y1-Z1Z3Z213 基准点系统基准点系统¢¢一面两销方式一面两销方式x,y,z14 基准点系统基准点系统¢¢一面两销方式优点：一面两销方式优点：ò可靠ò容易实现ò容易维护¢¢一面两销方式缺点：一面两销方式缺点：ò精度低15 基准点系统基准点系统符合定位规则的边界方式符合定位规则的边界方式¢¢边界定位方式优点边界定位方式优点ò精度高¢¢边界定位方式缺点：边界定位方式缺点：ò可靠性差16 基准点系统基准点系统什么是过定位？什么是过定位？采用多于六个采用多于六个定位元素定位元素ò过定位的原则：只能起到局部控制零部件过定位的原则：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形状的作用，不能与主定位元素形成干涉ò由于冲压件刚度差，需要过定位由于冲压件刚度差，需要过定位ò多于六个定位元素的那部分定位称为辅助多于六个定位元素的那部分定位称为辅助定位定位17 基准点系统基准点系统¢¢车身坐标系（车身坐标系（国标规定：车辆姿态为满载）18 基准点系统基准点系统¢¢基准点：建立在汽车坐标系中零件的定基准点：建立在汽车坐标系中零件的定位点位点X1X1、、Y1Y1、、Z1Z1Y2X1-Y1-Z1Z3Z219 基准点系统基准点系统¢¢基准点的特点：基准点的特点：ò基准点是建立在汽车坐标系中的单位矢量基准点是建立在汽车坐标系中的单位矢量ò单位矢量方向尽量与汽车坐标轴重合单位矢量方向尽量与汽车坐标轴重合ò每个零件只有一个基准点每个零件只有一个基准点ò所有的基准点以及相关的规定形成了基准所有的基准点以及相关的规定形成了基准点系统点系统ò基准点系统是一种标准基准点系统是一种标准20 基准点系统基准点系统大众的RPS系统VW0105521 基准点系统基准点系统大众的RPS系统VW0105522 基准点系统基准点系统大众的RPS系统VW0105523 基准点系统基准点系统大众的RPS系统VW0105524 基准点系统基准点系统大众的RPS系统VW0105525 基准点系统基准点系统大众的RPS系统VW0105526 基准点系统基准点系统大众的RPS系统VW0105527 基准点系统基准点系统¢定位应用举例：紧固不等于定位！定位应用举例：紧固不等于定位！零件1零件228 基准点系统基准点系统¢由于制造误差造成的安装困难和一致性差由于制造误差造成的安装困难和一致性差29 基准点系统基准点系统¢合理的定位系统保证了装配的一合理的定位系统保证了装配的一致性致性主定位孔过孔副定位孔30 基准点系统基准点系统¢合理的定位系统保证了装配的一合理的定位系统保证了装配的一致性致性主定位孔过孔副定位孔31 基准点系统基准点系统¢合理的定位系统保证了装配的一合理的定位系统保证了装配的一致性致性主定位孔华普车副车架紧固件用孔副定位孔32 基准点系统基准点系统¢合理的定位系统保证了装配质量和效率合理的定位系统保证了装配质量和效率定位销螺母33 基准点系统基准点系统¢¢小结小结¢33--22--11规则规则¢坐标平行规则坐标平行规则¢统一性规则统一性规则¢尺寸标注规则尺寸标注规则¢基准点尺寸图基准点尺寸图34 基准点系统基准点系统¢¢小结小结¢基准点系统是定位系统的具体体现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控制至售后服务全过程¢适用的范围：所有零部件适用的范围：所有零部件35 车身公差分配车身公差分配11、原则：、原则：òò依据产品外观和功能的要求，考虑到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，合理制造系统的经济性的制造能力，合理地给零部件分配公差。地给零部件分配公差。36 车身公差分配车身公差分配¢¢公差分配不合理或不指定公差的后果公差分配不合理或不指定公差的后果ò如果一份减速机的零件图不指定公差：如果一份减速机的零件图不指定公差：ò零件能装到一起吗？零件能装到一起吗？••滚动轴承孔和轴配合不符合要求；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；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；箱体两个轴孔的中心距不符合要求；••。。。。。。。。。。。。ò结论是：不负责任的设计！结论是：不负责任的设计！37 车身公差分配车身公差分配¢¢不给车身冲压件或者仪表板指定合理的不给车身冲压件或者仪表板指定合理的公差，结果会如何？公差，结果会如何？òò大量地修改冲压模具，大量地修改冲压模具，òò调整夹具；调整夹具；òò修改配套件模具修改配套件模具òò一年以上的质量整改时间一年以上的质量整改时间òò结论是：太昂贵！结论是：太昂贵！38 车身公差分配车身公差分配22、适用范围、适用范围¢适用于焊接，装配之前的所有零件。适用于焊接，装配之前的所有零件。39 车身公差分配车身公差分配33、具体依据：、具体依据：¢¢以内外观公差为依据；以内外观公差为依据；¢¢以功能要求为依据；以功能要求为依据；¢¢以总体技术要求为依据；以总体技术要求为依据；40 车身公差分配车身公差分配接合面类：接合面类：-打点焊来接合打点焊来接合--冲压的方式来接合冲压的方式来接合--二氧化碳焊接合二氧化碳焊接合--涂胶面涂胶面41 车身公差分配车身公差分配孔类：孔类：ò孔的圆径公差孔的圆径公差ò孔的中心位置公差孔的中心位置公差ò深度公差深度公差ò卡扣孔公差卡扣孔公差其他：其他：ò冲压件裁边公差冲压件裁边公差42 车身公差分配车身公差分配44、确定哪些公差？、确定哪些公差？¢确定零部件公差确定零部件公差¢确定模、检、夹具公差确定模、检、夹具公差43 车身公差分配车身公差分配5.5.公差分配工作流程公差分配工作流程44 例:外观公差表A±1.51.05.0制造能力分析车身结构公称尺寸ANO公差实现可能性YES设定模、检、夹具公差及验收标准分解公差B设计设计设计设定零部件公差制造制造制造模具夹具检具给车身设给部件设给单件设C定公差定公差定公差冲压焊装BBBEDC拟订车身验收拟订部件验收拟订单件验收品质基准书品质基准书品质基准书NO检查检查NOOKOKED45ENDEND 车身公差分配车身公差分配66、分配、分配公差的方法公差的方法--从部件指标向单件分解（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。46 车身公差分配车身公差分配（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¢¢公差公差=(=(A.part)+(B.part)+(C.partA.part)+(B.part)+(C.part))47 计算公差实例计算公差实例极限法概率法外观A零件的公差B零件的公差A零件的公差B零件的公差公差A零件的公B零件的公C零件的A零件的公B零件的C零件的公差差公差差公差差±0.35±0.5±0.5±0.35±0.7±0.23±0.23±0.23±0.4±0.4±0.4±0.5±0.5±0.7±0.7±1.0±0.33±0.33±0.33±0.58±0.58±0.58±0.75±0.75±1.06±1.06±1.5±0.5±0.5±0.5±0.86±0.86±0.8648 车身公差分配车身公差分配77、常见的典型应用场合、常见的典型应用场合公差推荐公差推荐（（公差手册公差手册））49 设定公差实例设定公差实例•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50 总成单件白车身设定公差实例设定公差实例开闭件车身主体对象中~小部件*开闭件±0.7(0.7)±0.5(车门类)±1.0*外观±0.7(0.7)±0.5（外覆盖件,顶盖）±1.0(1.0)*点焊面±1.5(1.0)±1.5±1.0±0.5*内饰件的接合面±1.5(1.5)*重要面*()为平均公差*普通面±1.5±1.0*裁边≤1.0≤0.7≤0.5*定位孔孔的位置≤1.5≤1.0≤0.7*一般孔51孔间距≤1.0≤0.5*重要孔 一、接合面的公差一、接合面的公差--1152 一、接合面的公差一、接合面的公差--2253 一、接合面的公差一、接合面的公差--3354 二、二、对板金翻边指定公差对板金翻边指定公差--11¢¢决定翻边宽度：以打焊时起码要决定翻边宽度：以打焊时起码要重叠的长度为根据重叠的长度为根据¢¢公差通过从图纸上的尺寸扣除翻公差通过从图纸上的尺寸扣除翻边的尺寸来决定边的尺寸来决定55 二、二、对板金翻边指定公差对板金翻边指定公差--22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56 二、二、对板金翻边指定公差对板金翻边指定公差--3357 二、二、对板金翻边指定公差对板金翻边指定公差--4458 二、二、对板金翻边指定公差对板金翻边指定公差--5559 二、二、对板金翻边指定公差对板金翻边指定公差--6660 三、一般形状部位的公差三、一般形状部位的公差--1161 三、一般形状部位的公差三、一般形状部位的公差--2262 四、外部公差四、外部公差¢¢对可能导致对可能导致回弹回弹,,变形的零件，另定处变形的零件，另定处于于自由自由状态的状态的检查检查公差。公差。¢¢用来在检具上测定压件用来在检具上测定压件63 四、外部公差四、外部公差64 五、裁边公差五、裁边公差¢¢①①若若裁边裁边公差和翻边的内容相同，就公差和翻边的内容相同，就采用采用翻遍翻遍幅度的公差幅度的公差¢¢②②若有移动，就采用移动公差表若有移动，就采用移动公差表¢¢③③一般冲压单件的一般冲压单件的裁边裁边公差为公差为±±1.01.0¢¢④④若无有面临干涉等的可能性，若无有面临干涉等的可能性，裁边裁边公差就决定为公差就决定为±±1.5,1.5,±±2.02.065 六、六、设定孔的公差设定孔的公差¢¢若需要设定圆径公差，就采用如下圆径若需要设定圆径公差，就采用如下圆径公差公差¢¢深度的公差深度的公差¢¢若在图纸上标定，或者对相应零件已设若在图纸上标定，或者对相应零件已设定深度的话，定深度的话，不用不用再设定深度。再设定深度。¢¢按照分析公差的结果来决定按照分析公差的结果来决定66 六、六、设定孔的公差设定孔的公差67 六、六、设定孔的公差设定孔的公差68 七、七、设定公差设定公差综合例子综合例子引擎舱盖引擎舱盖与与翼子钣翼子钣69 七、七、设定公差设定公差综合例子综合例子分析的结果70 公差分配小结公差分配小结¢¢车身公差分配与一般机械设计公差分配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向成熟车型学习¢¢要注意经验的积累要注意经验的积累¢¢要注意在车身品质培育阶段出现的尺寸要注意在车身品质培育阶段出现的尺寸或公差调整行为或公差调整行为71 SPCSPC统计过程控制统计过程控制¢¢统计过程控制统计过程控制(Statisticalproess(Statisticalproesscontrol)control)¢¢QS9000QS9000五大工具之一五大工具之一¢¢APQP,FMEA,MSA,SPC&PPAPAPQP,FMEA,MSA,SPC&PPAP72 SPCSPC¢¢用统计法来描述以及评价生产过程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用统计法来发现过程中内部参数之间的关系。关系。¢¢这里仅介绍基本概念和基本统计量的计这里仅介绍基本概念和基本统计量的计算方法算方法¢在后面的测量系统里介绍应用实例在后面的测量系统里介绍应用实例¢过程控制内容不介绍过程控制内容不介绍73 SPCSPC¢¢基本假设是：基本假设是：被研究的对象服从正态分布。被研究的对象服从正态分布。74 正态分布:NormalDistribution6σ5σ4σ3σ2σ1σ1σ2σ3σ4σ5σ6σSigma%is“O.K.”缺陷(PPM)Cpk+/-399.7327001+/-499.9937631.33+/-599.999943.571.67+/-699.9999998.002275 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：76 正态分布:NormalDistribution95直径25+/-0.01序号直径分段频数124.990-24.9922224.992-24.9946324.996-24.99810424.998-25.00016525.000-25.00223625.002-25.00418725.004-25.00612825.006-25.0087925.008-25.010177 正态分布NormalDistributionnx∑ii=1¢数学期望µ=(x样本参数，n:样本数量）i:nn2(x−µ)∑i¢方差2i=1σ=(x样本参数，n:样本数量）i:n¢标准差σ设计偏差UDL−LDL¢Cpcp==过程能力指数过程偏差6σMin(µ−LDL,UDL−µ)过程能力指数，同时反¢Cpkc=pk映过程数学期望的偏移。3σUDL:UpperDesignLimit,上限LDL:LowerDesignLimit,下限78 过程能力指数的几何表达过程能力指数的几何表达0下偏差上偏差LDLUDLCpk<1过程能力指数Cp>1.33但是Cpk<1,即有废品3σ3σμ79 SPCSPC小结小结¢统计误差分析ò基本统计量的最优无偏估计•数学期望X-bar----Æμ•标准差：S----------Æσò基本导出量：工艺能力指数•Cp没考虑系统误差设计偏差UDL−LDLc==p过程偏差6σ•Cpk考虑了系统误差Min(µ−LDL,UDL−µ)c=pk3σ80 SPCSPC应用实例应用实例丰田RV4车身制造过程特性？？？81 SPCSPC应用实例应用实例平均值:X-bar标准差:S抽检其过程的产物统计分析丰田RV4车身制造过程特性？？？82 SPCSPC应用实例应用实例平均值:X-bar标准差:S抽检其过程的产物统计分析估计数学期望:E方差:σ丰田RV4车身制造过程特性？？？83 SPCSPC应用实例应用实例¢¢测量竞标车的关键几何尺寸测量竞标车的关键几何尺寸¢¢评估过程能力指数或公差评估过程能力指数或公差¢¢样本尺寸：至少五辆竞标车样本尺寸：至少五辆竞标车¢¢测量数据：五套测量数据：五套¢¢数据处理：平均值和标准差数据处理：平均值和标准差¢¢假设假设CpCp求公差，或假设公差求过程求公差，或假设公差求过程能力指数能力指数CpCp84 测量系统评估测量系统评估测量系统包括：测量系统包括：¢¢量具，量仪量具，量仪¢¢检具或测量测量支架检具或测量测量支架85 测量系统评估测量系统评估¢¢测量系统的重复性精度（测量系统的重复性精度（量仪、检具或量仪、检具或测量支架）测量支架）òòGRGR------GuagerepeatabilityGuagerepeatability重复性精度重复性精度òòGR&RGR&R------Guagerepeatability&Guagerepeatability&reproduceabilityreproduceability双重复性精度双重复性精度86 适用范围适用范围¢¢量仪量仪¢¢量具量具¢¢检具或测量支架检具或测量支架¢¢夹具夹具¢¢工装工装87 量具或量仪量具或量仪GRGR¢¢同一个操作者，使用量仪或同一个操作者，使用量仪或量具对同一个标定用件进行量具对同一个标定用件进行NN次测量次测量¢¢设设NN次测量数据的标准差为次测量数据的标准差为σσ则：则：GR=6GR=6σσ88 夹具、检具或测量支架夹具、检具或测量支架GRGR¢¢同一个操作者，使用量仪或同一个操作者，使用量仪或量具对同一个零件进行量具对同一个零件进行NN次次测量，每次测量需要重复装测量，每次测量需要重复装上和夹紧零件动作上和夹紧零件动作¢¢设设NN次测量数据的标准差为次测量数据的标准差为σσ则：则：GR=6GR=6σσ89 重复性精度重复性精度GRGR的评价的评价¢¢各公司都有相关的规定各公司都有相关的规定¢¢通常：通常：GR<25%*GR<25%*测量精度测量精度““测量精度测量精度””是指：是指：量具、量仪、检具、测量支架、量具、量仪、检具、测量支架、夹具和工装等的测量或定位精度夹具和工装等的测量或定位精度90 总结总结讲座的主题？讲座的主题？91 总结总结一致性一致性92 总结总结主要手段？主要手段？93 总结总结定位定位94 总结总结评价方法？评价方法？95 总结总结统计测量和检验统计测量和检验96 谢谢！谢谢！97