李 軍，劉 昭，洪印濤，冒小文

(重慶交通大學(xué) 機(jī)電與汽車工程學(xué)院,重慶 400074 )

?

轎車車身公差分析優(yōu)化系統(tǒng)研究

李 軍，劉 昭，洪印濤，冒小文

(重慶交通大學(xué) 機(jī)電與汽車工程學(xué)院,重慶 400074 )

提出了一款車身公差分析優(yōu)化系統(tǒng)。優(yōu)化系統(tǒng)可以運(yùn)用非合作博弈的納什均衡效用矩陣進(jìn)行公差分配優(yōu)化，進(jìn)行公差分析采用蒙特卡羅法驗(yàn)算所需測(cè)點(diǎn)間隙與高差，并預(yù)測(cè)超差率，針對(duì)分析結(jié)果的不同超差率，提供不同產(chǎn)品與工序更改方案，最后使用產(chǎn)生式規(guī)則和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)擴(kuò)充優(yōu)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)應(yīng)用本款軟件可以縮短設(shè)計(jì)周期，節(jié)約成本，提高公差水平。

車輛工程；車身；公差分析；尺寸工程

0 引 言

車身設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量的好壞直接影響到整車的產(chǎn)品質(zhì)量和性能，全球各大汽車廠商在提高車身制造質(zhì)量方面進(jìn)行了不斷的嘗試，取得了不少的成果。然而，我國(guó)轎車車身制造偏差仍然不夠穩(wěn)定，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界先進(jìn)水平[1-2]。

目前國(guó)外尺寸工程的發(fā)展主要有兩個(gè)方向：一個(gè)是以日本汽車行業(yè)為代表的通過(guò)經(jīng)驗(yàn)的積累，憑借全面質(zhì)量管理(TQM)，最終使車身制造綜合誤差控制在2 mm(6 sigma)以內(nèi)[3-4]；另一個(gè)是以美國(guó)、歐盟汽車行業(yè)為主的，以系統(tǒng)理論分析與研究為基礎(chǔ)的，通過(guò)專業(yè)的公差分析軟件對(duì)車身質(zhì)量進(jìn)行控制，為汽車生產(chǎn)提供了一整套行之有效的全新方法，被廣泛采用。國(guó)外先進(jìn)的三維公差分析軟件如3DCS和西門子公司的TC mockup軟件中VISVSA模塊等，對(duì)白車身零部件設(shè)計(jì)與分析計(jì)算提供了質(zhì)量的保障。近年來(lái)，我國(guó)很多汽車企業(yè)也開(kāi)始重視尺寸工程這一研究領(lǐng)域，但由于缺乏經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)的技術(shù)人員,使得主要工作集中在產(chǎn)品生產(chǎn)制造階段,對(duì)研發(fā)階段白車身零部件設(shè)計(jì)與分析計(jì)算較少，轎車車身制造偏差不穩(wěn)定，車身制造綜合誤差難于得到有效控制。筆者將運(yùn)用非合作博弈的納什均衡效用矩陣進(jìn)行公差的分配與優(yōu)化，公差分析采用蒙特卡羅法驗(yàn)算所需測(cè)點(diǎn)間隙與高差，并預(yù)測(cè)超差率，針對(duì)分析結(jié)果的不同超差率，提供不同產(chǎn)品與工序更改方案，以提高白車身制造中的公差水平[5]。

1 尺寸工程流程及實(shí)行中的問(wèn)題

1.1 尺寸工程流程

車身尺寸工程是一個(gè)覆蓋車身設(shè)計(jì)、零件制造和裝配全過(guò)程的概念。在車身開(kāi)發(fā)階段包括：①匯總DTS(Design Tolerance Specification)幾何尺寸任務(wù)書(shū)；②制定RPS(Reference Point System)基準(zhǔn)定位系統(tǒng)；③公差分析；④產(chǎn)品與工序優(yōu)化；⑤制定監(jiān)測(cè)計(jì)劃與質(zhì)量目標(biāo)[6]。

1.2 實(shí)行過(guò)程中存在的問(wèn)題

通常國(guó)內(nèi)汽車制造廠在新車型的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中尺寸鏈計(jì)算與公差分析、產(chǎn)品與工序優(yōu)化是由專門的尺寸管理團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)。在整個(gè)過(guò)程中，車身覆蓋件的每一間隙與高差都需要專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行大量的分析及數(shù)據(jù)處理，其中大部分是重復(fù)性的工作，并要求技術(shù)人員有相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)積累。當(dāng)推出車身結(jié)構(gòu)相似的新車型時(shí)，技術(shù)人員還要進(jìn)行相似的繁雜重復(fù)的工作。在公差分配問(wèn)題上，傳統(tǒng)的方法是以成本最低作為優(yōu)化的主要準(zhǔn)則，忽略了質(zhì)量與成本的關(guān)系，而成本時(shí)常會(huì)制約質(zhì)量的提高。

現(xiàn)有尺寸鏈計(jì)算和公差分析手段大體上有“估算+試生產(chǎn)+修正”、“手工計(jì)算”、“借用軟件完成”三種?！肮浪?試生產(chǎn)+修正”設(shè)計(jì)和制造周期長(zhǎng)，而且成本非常高，很少使用。手工計(jì)算效率低、精度不夠、容易出錯(cuò)，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、不合格品多。借用相關(guān)二維尺寸鏈計(jì)算及公差分析軟件，雖縮短計(jì)算時(shí)間，提高準(zhǔn)確、可靠性，可避免人為錯(cuò)誤，但是需要對(duì)每個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行單獨(dú)分析，并繪制尺寸鏈圖和進(jìn)行驗(yàn)算分析，還要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)提供修改方案，之后再重復(fù)計(jì)算，這對(duì)企業(yè)技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)和熟練度要求較高。而國(guó)外先進(jìn)的三維公差分析系統(tǒng)，動(dòng)輒要上百萬(wàn)，而且國(guó)內(nèi)可以操作相關(guān)軟件的技術(shù)員相對(duì)較少。

2 轎車車身公差分析優(yōu)化系統(tǒng)

針對(duì)存在問(wèn)題，系統(tǒng)針對(duì)汽車覆蓋件而專門開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)，通過(guò)車身產(chǎn)品信息樹(shù)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)樹(shù)建立數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)車身公差分析的簡(jiǎn)潔化；采用蒙特卡羅法進(jìn)行公差分析，以提高模擬的精度；最后，嘗試采用基于非合作博弈論的研究思想，結(jié)合尺寸鏈裝配函數(shù)和“成本-公差”函數(shù)作為優(yōu)化目標(biāo)對(duì)公差進(jìn)行合理分配。

2.1 優(yōu)化系統(tǒng)流程

轎車車身公差分析優(yōu)化系統(tǒng)可以較大的簡(jiǎn)化公差分析過(guò)程并自動(dòng)識(shí)別出靈敏度較大的結(jié)果，根據(jù)結(jié)果的偏差大小提供不同的產(chǎn)品與工序修改方案(系統(tǒng)工作流程見(jiàn)圖1)。具體流程為：

第1步，操作人員根據(jù)系統(tǒng)提示輸入車型結(jié)構(gòu)等必要信息；

第2步，系統(tǒng)按照輸入數(shù)據(jù)基于非合作博弈算法中的納什均衡對(duì)公差進(jìn)行優(yōu)化分配，并結(jié)合供應(yīng)商實(shí)際條件修正公差數(shù)據(jù)；

第3步，分析出尺寸鏈類型，在不需要技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)判斷情況下，自動(dòng)繪制尺寸鏈圖和計(jì)算出相應(yīng)的所求測(cè)點(diǎn)間隙與高差值；

第4步，對(duì)裝配后的車身間隙和高差利用蒙特卡羅法進(jìn)行模擬裝配，并計(jì)算出超差率；

第5步，根據(jù)公差結(jié)果進(jìn)行判斷分析，如果不滿足DTS要求，則根據(jù)偏差率提供的產(chǎn)品與工序優(yōu)化方案進(jìn)行調(diào)整；

第6步，對(duì)重新選擇的方案反復(fù)進(jìn)行第2至第5步，直至符合條件；

第7步，系統(tǒng)將每次輸出的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)，為日后處理結(jié)構(gòu)相似新車型時(shí)提供數(shù)據(jù)支持，即可直接在類似項(xiàng)目中略微改動(dòng)即可。

圖1 轎車車身公差分析優(yōu)化系統(tǒng)流程

2.2 車身尺寸公差數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

車身結(jié)構(gòu)關(guān)系樹(shù)和產(chǎn)品信息樹(shù)是系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的重要組成部分，實(shí)現(xiàn)方法是依據(jù)樹(shù)形結(jié)構(gòu)的形式，按層級(jí)可把車身劃分為分總成、合件、組件和零件。車身機(jī)構(gòu)關(guān)系樹(shù)的實(shí)現(xiàn)應(yīng)用“子節(jié)點(diǎn)表”實(shí)現(xiàn)，表中每個(gè)分支節(jié)點(diǎn)均存儲(chǔ)其子節(jié)點(diǎn)，按照一定順序形成的一個(gè)連接表。以某車前門為例說(shuō)明車身結(jié)構(gòu)關(guān)系樹(shù)的實(shí)現(xiàn)方法，如圖2[7]。

圖2 某車型前門結(jié)構(gòu)關(guān)系樹(shù)實(shí)現(xiàn)方法

圖2中共有17個(gè)節(jié)點(diǎn)分別表示不同的零部件名稱，從每個(gè)節(jié)點(diǎn)中可以方便搜索其父節(jié)點(diǎn)，同時(shí)也可方便搜索其子節(jié)點(diǎn)。

在進(jìn)行車身尺寸公差設(shè)計(jì)中，零件的定位基準(zhǔn)信息及檢測(cè)需求以及功能特征是最重要的信息資料。定位基準(zhǔn)特征包含面定位特征和銷定位特征。對(duì)零件的檢測(cè)需求和功能特征有：點(diǎn)特征、幾何形狀尺寸特征，如孔的位置和孔徑大小等；配合面，如前后地板匹配面、前圍板和前圍下板的匹配面等。在每個(gè)節(jié)點(diǎn)處插入所需要的相應(yīng)零部件信息，則可以實(shí)現(xiàn)車身產(chǎn)品的信息樹(shù)，如圖3。

根據(jù)所選擇的車型結(jié)構(gòu)、相關(guān)特征、裝配順序和所要計(jì)算的分總成(包括車身外飾和內(nèi)飾)等相關(guān)信息,系統(tǒng)則可在數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行匹配,當(dāng)有相符合的數(shù)據(jù)時(shí)則可調(diào)取相關(guān)分總成的結(jié)構(gòu)關(guān)系樹(shù)和車身產(chǎn)品信息樹(shù)，列出需要技術(shù)人員填入的信息，包括DTS目標(biāo)值、相關(guān)部件公差值等信息。

2.3 公差分配

對(duì)于公差分配問(wèn)題,傳統(tǒng)的方法是以成本最低作為優(yōu)化主要原則,通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，汽車公差分配優(yōu)化中公差(質(zhì)量)與成本的問(wèn)題可以利用經(jīng)濟(jì)學(xué)中的非合作博弈理論解決與調(diào)和[8]，將相沖突的特點(diǎn)轉(zhuǎn)化為多目標(biāo)沖突環(huán)境下的博弈問(wèn)題，可分別采用尺寸鏈裝配函數(shù)和“成本-公差”函數(shù)作為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)。多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型可表示為：

(1)

式中：T0為目標(biāo)公差；C為達(dá)到目標(biāo)公差所需成本；L，H為各組成環(huán)公差的約束適量，L=(l1,l2,…,ln)，H=(h1,h2,…h(huán)n)；l0，h0為裝配功能要求約束。

首先將裝配質(zhì)量要求和成本轉(zhuǎn)換為對(duì)策環(huán)境中的博弈決策主體(Player，又稱博弈方)，再將公差設(shè)計(jì)變量轉(zhuǎn)化為各決策主體所對(duì)應(yīng)的策略(Strategy)，最后通過(guò)博弈效用矩陣(Payoffmatrix)的分析和求解，得到優(yōu)化問(wèn)題的納什均衡點(diǎn)(其解在設(shè)計(jì)變量有微小波動(dòng)的情況下仍然保持不變，且計(jì)算收斂速度快)，從而建立一套基于非合作博弈的公差分配方法，能有效解決成本與質(zhì)量的博弈問(wèn)題。具體流程見(jiàn)圖4。

圖4 “質(zhì)量-成本”非合作博弈公差分配優(yōu)化流程

2.4 公差分析

根據(jù)以上信息進(jìn)行公差分析，公差分析是保證設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型“可裝配性”的重要環(huán)節(jié)。在此階段，需要考慮零件、分總成和總成的公差能否滿足幾何尺寸任務(wù)書(shū)中最終的產(chǎn)品間隙和面差的規(guī)定，以及能否滿足產(chǎn)品的功能要求。公差分析的內(nèi)容是對(duì)產(chǎn)品的裝配順序、裝配工藝等進(jìn)行尺寸鏈的核算，從而驗(yàn)證設(shè)計(jì)的可行性[9]。

公差分析時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)繪制出目標(biāo)檢測(cè)區(qū)域的間隙和高差的尺寸鏈圖。由于組成環(huán)的尺寸具有某種特定的分布，尺寸分布極少達(dá)到極限值，各環(huán)尺寸關(guān)系是建立在實(shí)際尺寸分布中心的基礎(chǔ)上，按一定的概率確定其極限偏差。使用先進(jìn)的蒙特卡洛法，通過(guò)隨機(jī)變量的統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)分析及隨機(jī)模擬,可獲得近似結(jié)果。其基本思想是:為求解隨機(jī)問(wèn)題,將問(wèn)題的隨機(jī)因素視為隨機(jī)變量，并建立一個(gè)概率模型或隨機(jī)過(guò)程,使其目標(biāo)變量(如概率分布或數(shù)學(xué)期望)等于問(wèn)題的解，通過(guò)對(duì)模型或過(guò)程的觀察或抽樣試驗(yàn)來(lái)計(jì)算所求目標(biāo)變量的統(tǒng)計(jì)特征, 最后得到所求解的近似值。蒙特卡羅模法從理論上講是研究復(fù)雜車體裝配誤差的最為完善的方法。

2.5 公差判斷及產(chǎn)品與工序優(yōu)化

公差分析結(jié)果將體現(xiàn)在公差表和尺寸鏈校核表上。對(duì)分析結(jié)果Tos與DTS目標(biāo)值進(jìn)行校核對(duì)比，并結(jié)合產(chǎn)品與工序優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)結(jié)果Tos

如果公差分析不符合設(shè)計(jì)目標(biāo)，Tos>DTS時(shí)，則需要進(jìn)行產(chǎn)品或工序優(yōu)化，以滿足公差要求。若公差分析結(jié)果不符合設(shè)計(jì)目標(biāo)(幾何尺寸任務(wù)書(shū)中對(duì)外觀間隙面差的要求，以及產(chǎn)品的功能要求等，這種情況對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生較大風(fēng)險(xiǎn))，此時(shí)應(yīng)該采取相應(yīng)的行動(dòng)方案，即對(duì)產(chǎn)品與工序進(jìn)行優(yōu)化和改善。這些方案包括修正RPS定位基準(zhǔn)系統(tǒng)、裝配工序、公差和設(shè)計(jì)變更等。如果這些方案最終無(wú)法解決問(wèn)題，則需要對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)和返修代價(jià)進(jìn)行預(yù)估，產(chǎn)生相應(yīng)的行動(dòng)預(yù)案，及時(shí)為生產(chǎn)時(shí)可能出現(xiàn)的問(wèn)題準(zhǔn)備解決預(yù)案。

本系統(tǒng)會(huì)對(duì)超差率進(jìn)行分類和自行判斷，并提出建議性的優(yōu)化方案，包括設(shè)計(jì)變更、修正RPS、修正裝配工序、修正公差、修正設(shè)計(jì)目標(biāo)值，以供設(shè)計(jì)人員選擇。選擇后系統(tǒng)會(huì)根據(jù)所選擇的方案再次進(jìn)行公差優(yōu)化，其分析的過(guò)程直到滿足DTS目標(biāo)值為止。

3 轎車車身公差案例分析

應(yīng)用本系統(tǒng)對(duì)某款轎車車身前罩與翼子板間的高差進(jìn)行公差模擬裝配預(yù)測(cè)并根據(jù)模擬結(jié)果進(jìn)行公差分析。結(jié)構(gòu)關(guān)系如圖5，目標(biāo)高差FLUSH的DTS目標(biāo)值為-1.0±1.0(U/D表示翼子板與發(fā)動(dòng)機(jī)罩高差的方向)，超出DTS目標(biāo)值范圍的模擬結(jié)果將被視為不符合要求。

對(duì)前罩與翼子板間高差進(jìn)行模擬，根據(jù)提示輸入車身公差基本參數(shù)值(表1),DTS目標(biāo)值(-1.0±1.0)及模擬次數(shù)(5 000次)。車身公差基本參數(shù)根據(jù)不同整車廠裝配件的公差標(biāo)準(zhǔn)而不同，DTS目標(biāo)值在車身設(shè)時(shí)被確定，模擬次數(shù)可根據(jù)不同要求進(jìn)行設(shè)定。

圖5 前罩與翼子板間的高差

公差設(shè)定公差數(shù)值/mm白車身安裝點(diǎn)位置度公差±1.00白車身安裝點(diǎn)面輪廓度公差±0.70板件(單件)面輪廓度±0.50鈑金件(單件)孔位置度±0.50背門玻璃面線輪廓度±0.70工裝定位銷位置度±0.10??

根據(jù)車身產(chǎn)品信息樹(shù)和車型結(jié)構(gòu)關(guān)系樹(shù)得到前罩與翼子板高差關(guān)系，確定組成裝配尺寸鏈的組成環(huán)A1，B1，C1，D1，E1(表2)及封閉環(huán)X(代表前罩與翼子板間高差的公差)，并繪制尺寸鏈圖(圖6)。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中零部件公差符合正態(tài)分布，規(guī)定各組成環(huán)符合正態(tài)分布。

表2 組成環(huán)相關(guān)數(shù)據(jù)

圖6 前罩與翼子板關(guān)系尺寸鏈

依據(jù)尺寸鏈關(guān)系，應(yīng)用蒙特卡羅法進(jìn)行5 000次模擬裝配。模擬完成后，對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理，得出高差結(jié)果分布(圖7)，橫坐標(biāo)表示高差值的范圍，縱坐標(biāo)表示不同高差值范圍對(duì)應(yīng)的模擬結(jié)果次數(shù)，從圖上可以看出模擬結(jié)果分布圖符合正太分布，均值為-0.004 195，標(biāo)準(zhǔn)差為0.565 174 1，紅線為擬合的正態(tài)分布曲線。通過(guò)對(duì)模擬結(jié)果的分析得出模擬裝配5 000次，其中有381次超出技術(shù)要求上下限(±1 mm)要求，超差率(PNC)為7.62%。

圖7 高差值分布

企業(yè)可以此作為對(duì)車身設(shè)計(jì)的參考，根據(jù)結(jié)果判定是否接受此設(shè)計(jì)。本次模擬只針對(duì)前罩與翼子板的高差進(jìn)行模擬，其他的待測(cè)點(diǎn)都可進(jìn)行相同的模擬，操作人員只需根據(jù)提示輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)，即可得到模擬結(jié)果，為企業(yè)節(jié)省了大量的人力物力，減少了由于設(shè)計(jì)帶來(lái)的不必要損失。

4 結(jié) 語(yǔ)

筆者創(chuàng)新的提出綜合運(yùn)用車身結(jié)構(gòu)及信息數(shù)據(jù)庫(kù)、基于非合作博弈思想的分配模型、采用蒙特卡羅法進(jìn)行模擬裝配驗(yàn)算的公差分析模型和產(chǎn)品與工序優(yōu)化方案的轎車車身公差分析優(yōu)化系統(tǒng)，并通過(guò)實(shí)際例子對(duì)本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)和公差分析模型進(jìn)行模擬分析。通過(guò)模擬分析結(jié)果驗(yàn)證本系統(tǒng)可以有效地在車身設(shè)計(jì)階段對(duì)偏差進(jìn)行有效地識(shí)別和管理，并對(duì)裝配過(guò)程中的誤差進(jìn)行預(yù)判，從而大量地節(jié)約成本、減少缺陷，減少試制階段的設(shè)計(jì)變更，為后續(xù)制造質(zhì)量提供良好的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。本系統(tǒng)主要面向國(guó)內(nèi)汽車制造企業(yè)的車身公差分析與優(yōu)化，適合國(guó)內(nèi)自主品牌的實(shí)際情況，對(duì)于中小汽車企業(yè)具有廣泛的應(yīng)用前景。

[1] 黃金陵.汽車車身設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007. Huang Jinling.Design of the Automobile Body [M].Beijing:China Machine Press,2007.

[2] 林忠欽.汽車車身制造質(zhì)量控制技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005. Lin Zhongqin.Control Technique of Automobile Body Manufacturing Quality [M].Beijing:China Machine Press,2005.

[3] 宋曉琳,周水庭.汽車車身制造工藝學(xué)[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,2006. Song Xiaolin,Zhou Shuiting.Automobile Body Manufacturing Technology [M].Beijing:Beijing Institute of Technology Press,2006.

[4] 肖敏紅.江鈴某車型白車身制造質(zhì)量控制研究[D].長(zhǎng)春:吉林大學(xué),2011. Xiao Minhong.The Research of Manufacture Quality Control of BIW about JMC [D].Changchun:Jilin University,2011.

[5] 楊思源,涂雄,李軍.尺寸工程在白車身制造過(guò)程中的應(yīng)用[J].重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2012,26(6):18-23. Yang Siyuan,Tu Xiong,Li Jun.Research on dimension in the body-in-white’s manufacturing [J].Journal of Chongqing University of Technology:Natural Science,2012,26(6):18-23.

[6] 胡磊,阮維.尺寸管理在車身開(kāi)發(fā)階段的應(yīng)用[J].汽車科技,2010(5):69-72. Hu Lei,Ruan Wei.Precise control technique of BIW with dimensional management [J].Automobile Science & Technology,2010(5):69-72.

[7] 何小佳,金隼.轎車白車身GD&T計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2008(12):15-18. He Xiaojia,Jin Sun.The research on computer-aided design system of auto-body GD&T [J].Machinery Design & Manufacture,2008(12):15-18.

[8] 鄭丞,金隼,來(lái)新民,等.基于非合作博弈的公差分配優(yōu)化[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào),2009,45(10):159-164. Zheng Cheng,Jin Sun,Lai Xinmin,et al.Tolerance allocation optimization based on non-cooperative game analysis [J].Journal of Mechanical Engineering,2009,45(10):159-164.

[9] 胡敏,楊虹,來(lái)新民.轎車內(nèi)飾裝配質(zhì)量控制技術(shù) [J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程,2000,29(3):29-31. Hu Min,Yang Hong,Lai Xinmin,et al.The quality control of interior trimming assembly for cars [J].Machinery Design & Manufacture,2000,29(3):29-31.

[10] Hoffmann P.Analysis of tolerances and process inaccuracies in discrete part manufacturing [J].Computer-Aided Design,1982,l4(2):83-88.

[11] Singh P K,Jain P K,Jain S C.A genetic algorithm-based solution to optimal tolerance synthesis of mechanical assemblies with alterative manufacturing processes:Focus on complex tolerancing problems [J].International Journal of Production Research,2004,42(24):5185-5215.

Study on Tolerances Analysis of Body-in-White and Optimize the System

Li Jun, Liu Zhao, Hong Yintao, Mao Xiaowen

(School of Mechatronics & Automobile Engineering, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China)

A system that could assign and analyze the tolerance of sheet-metal automatically in the design period was proposed. The proposed system used non-cooperative game to optimize tolerance allocation and used Monte-Carlo method to detect whether the gap and flush was appropriate or not. Furthermore, the super slip was predicted. According to the different super slips, different improved plans of product and procedure were provided. Finally, production rule and relationship data base were used to enlarge the optimization data base. The proposed system can save the time of designing cycle and costs, and improve the level of tolerance management and quality.

vehicle engineering; body-in-white; tolerance analysis; dimensional engineering

10.3969/j.issn.1674-0696.2015.01.35

2013-04-25；

2013-07-10

重慶市教委自然科學(xué)項(xiàng)目(KJ090408)；重慶交通大學(xué)研究生教育創(chuàng)新基金項(xiàng)目(20120108)

李 軍(1964—)，男，重慶人，教授，主要從事汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排放與控制方面的研究。E-mail:cqleejun@sina.com。

TH16;U46

A

1674-0696(2015)01-162-05