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        尺寸鏈在白車身的運(yùn)用

        2020-08-10 08:57:34周金量

        周金量

        摘 要:前期設(shè)計(jì)階段運(yùn)用尺寸鏈校核進(jìn)行容差分配,整車培育階段運(yùn)用尺寸鏈進(jìn)行問題解析,穩(wěn)定階段運(yùn)用尺寸鏈進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)整車品質(zhì)穩(wěn)定提升,打造精致車身。

        關(guān)鍵詞:白車身;尺寸鏈;公差

        1 前言

        隨著工業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,產(chǎn)品越來(lái)越精致化,汽車作為國(guó)家重要的支柱產(chǎn)業(yè),人們對(duì)汽車的審美要求也越來(lái)越高,如何打造精致白車身提升競(jìng)爭(zhēng)力,成為各大車企的重要戰(zhàn)略。打造精致性白車身設(shè)計(jì)到車身公差和零件公差的核算和分解,運(yùn)用尺寸鏈知識(shí)可以輔助完成這項(xiàng)工作,基于此,尺寸鏈在車企不斷得到運(yùn)用和推廣。

        2 尺寸鏈的概述

        尺寸鏈指的是在零件加工或機(jī)器裝配過(guò)程中,由相互聯(lián)系的尺寸形成的封閉尺寸組。

        3 尺寸鏈計(jì)算

        (1)極值算法。按規(guī)則對(duì)組成環(huán)極值加減運(yùn)算,求封閉環(huán)極值如果各組成環(huán)合格,則封閉環(huán)合格。

        (2)統(tǒng)計(jì)法。散差求和:組成環(huán)散差和等于封閉環(huán)散差,如果各組成環(huán)分布符合要求,封閉環(huán)分布符合要求。

        統(tǒng)計(jì)算法(概率法)求解思路:根據(jù)加工精度正態(tài)分布性(6σ原理),某個(gè)尺寸出現(xiàn)極大值和極小值的概率是非常小的,那么“所有增環(huán)都為極大或極小值,同時(shí)所有減環(huán)都為極小值或極大值”的概率將更小。

        因此可以適當(dāng)降低組成環(huán)的精度,即增大組成環(huán)的公差,以降低成本。具體計(jì)算方法為其中,T0為封閉環(huán)公差,Ti為各組成環(huán)公差。

        4 運(yùn)用尺寸鏈進(jìn)行尺寸校核(容差分配)

        (1)具體內(nèi)容:1)現(xiàn)狀把握,收集需要進(jìn)行尺寸校核模塊的相關(guān)約束條件。包括制造和裝配定位方式,制造和裝配工藝、手法,相關(guān)零部件和使用工裝夾具公差,測(cè)量點(diǎn)公差等。2)輸入相關(guān)約束進(jìn)行3DCS建模分析。3)3DSC輸出分析報(bào)告,針對(duì)分析報(bào)告找出風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)和對(duì)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)最大貢獻(xiàn)尺寸。4)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行容差重新分配。

        (2)尺寸校核實(shí)例:前輪外傾角尺寸校核。1) 現(xiàn)狀把握。不良項(xiàng)目:左/右前輪外傾角不合格。不良發(fā)生率:左前外傾角NG:0.17%,右前外傾角NG:0.07%?,F(xiàn)狀:左前外傾角NG的情況為超出上限值超差,實(shí)測(cè)15′(超出10′),右前外傾角NG的情況為超出下限值超差,實(shí)測(cè)-55′(超出-50′);前輪外傾角規(guī)格范圍:-20′±30′。2)3DCS建模分析。3DCS建模引用公差:副車架安裝孔 ±1.5;擺臂安裝孔及定位螺柱±1.5;轉(zhuǎn)向器 ±0.2 ;前懸與轉(zhuǎn)向器過(guò)孔±0.8;前懸與轉(zhuǎn)向器孔銷間隙±0.1;前懸安裝孔±0.5;前懸與前懸安裝孔孔銷間隙±1.0。3)3DCS建模計(jì)算結(jié)果。經(jīng)計(jì)算結(jié)果可知:前輪外傾角超差風(fēng)險(xiǎn)值為0.65%;在當(dāng)前公差設(shè)置下,影響最大的因素為前懸上轉(zhuǎn)向器安裝孔位置度。因此,為了改善前輪外傾角超差風(fēng)險(xiǎn)值,需重新優(yōu)化前懸上轉(zhuǎn)向器安裝孔位置度公差值,經(jīng)過(guò)驗(yàn)證,建議將前懸上兩安裝孔公差由0.8(±0.4)變更為0.4 (±0.2)。4)公差重新分配后計(jì)算結(jié)果。重新分配后,經(jīng)計(jì)算CPK值達(dá)到1.4,風(fēng)險(xiǎn)值為0,根據(jù)計(jì)算結(jié)果,外傾角公差為-20′±23′,滿足需求。

        5 運(yùn)用尺寸鏈進(jìn)行復(fù)合問題解析

        (1)方法步驟。1)現(xiàn)場(chǎng)問題點(diǎn)反饋,或者VQ指摘,并現(xiàn)場(chǎng)實(shí)車確認(rèn)問題點(diǎn)。2)列出尺寸鏈(關(guān)鍵點(diǎn):確定基準(zhǔn),一般以車身坐標(biāo)系基準(zhǔn)作為尺寸鏈基準(zhǔn);鏈環(huán)找對(duì);知道組成環(huán)公差)。3)使用檢具、三座標(biāo)測(cè)量等方法測(cè)量各組成環(huán)的偏差值并進(jìn)行尺寸鏈計(jì)算,找出超差的尺寸環(huán)。4)根據(jù)尺寸鏈分析計(jì)算結(jié)果制定改善對(duì)策,原則上是通過(guò)將超差的尺寸環(huán)改善到合格范圍內(nèi),來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)尺寸環(huán)合格;在超差尺寸鏈難以修改時(shí),在保證不引發(fā)二次不良的前提下允許通過(guò)修改其他尺寸環(huán)達(dá)到目標(biāo)尺寸合格。

        (2)運(yùn)用實(shí)例:側(cè)圍與油箱口段差改善。1)不良現(xiàn)狀把握。不良項(xiàng)目:側(cè)圍與油箱口段差不良。不良發(fā)生率:100%。不良現(xiàn)狀:油箱蓋與側(cè)圍配合位置3段差,油箱蓋低1.0~1.5mm,或下角位4號(hào)點(diǎn)反凸0.5mm (DTS基準(zhǔn)-0.5±0.5mm)。

        2) 尺寸鏈分析。

        A0:側(cè)圍與油箱蓋段差 封閉環(huán);? A1:側(cè)圍外板斷面精度,增環(huán);A2:油箱蓋單品精度,減環(huán);A3:鎖舌位置;A4:安裝調(diào)整;A0=A1-A2-A3-A4。

        3)尺寸鏈計(jì)算。理論計(jì)算校核:

        均方根法:

        理論計(jì)算油箱蓋段差也很難滿足DTS要求,需人工調(diào)整進(jìn)行偏差吸收;不良主要原因?yàn)閭?cè)圍外板存在1mm極差,焊裝出車無(wú)法調(diào)整到1mm以內(nèi),而且調(diào)整工時(shí)太長(zhǎng)易造成油箱蓋鈑金。

        4)對(duì)策制定。①松螺母二次調(diào)整和進(jìn)行油箱蓋預(yù)彎,存在油箱蓋變形風(fēng)險(xiǎn);②側(cè)圍外板極差優(yōu)化;③整車外觀基準(zhǔn)優(yōu)化,外觀基準(zhǔn)由-0.5±0.5mm優(yōu)化為-0.5±1.0mm。

        6 運(yùn)用尺寸鏈進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控

        (1)方法步驟。1)列出需要監(jiān)控模塊裝配尺寸鏈,制作監(jiān)察表。2)定期將各尺寸環(huán)實(shí)際測(cè)量精度輸入到監(jiān)察表,計(jì)算出封閉環(huán)精度。3)當(dāng)計(jì)算得出的封閉環(huán)超出公差時(shí),提前進(jìn)行分析預(yù)判是否會(huì)導(dǎo)致相關(guān)裝配外觀不良并進(jìn)行實(shí)車儀裝確認(rèn)。4)根據(jù)實(shí)車儀裝狀態(tài)確定超差點(diǎn)是否需要改善。若實(shí)車裝配OK,列為風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn),持續(xù)跟蹤變化趨勢(shì),如無(wú)惡化,可暫時(shí)不做改善;若實(shí)車裝配NG,則應(yīng)該馬上調(diào)查原因,并進(jìn)行對(duì)策改善。(2)運(yùn)用實(shí)例:尾門尺寸監(jiān)察表。

        7 結(jié)束語(yǔ)

        通過(guò)本文學(xué)習(xí),可以了解尺寸鏈如何在汽車制造過(guò)程中運(yùn)用。通過(guò)尺寸鏈在前期設(shè)計(jì)階段的公差校核,品質(zhì)培育階段的問題解析,以及品質(zhì)維護(hù)階段的質(zhì)量監(jiān)控,有助于精致白車身的打造和維護(hù),此外,還有助于尺寸鏈本身的推廣。

        參考文獻(xiàn):

        [1]劉亮,張杰,喬濤.簡(jiǎn)析汽車白車身尺寸開發(fā)與控制[J].時(shí)代汽車,2019(05):127-129.

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