文档介绍：重庆理工大学
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1 绪论
车身公差分配在车身工程中的重要性
乘用车的车身是整车的重要组成部分,是整车其它零部件的载体,其制造成本约占整车的 40%~60%,通常有 300~500 个具有复杂空间曲面的薄板冲压件,在 55~75 个装配站的生产线上大批量、快节奏的焊装而成,夹持点达 1 700~2 500 个, 焊点达 4 000~5 000 个,中间环节众多,各种装配偏差源也就无可避免。一般汽车企业只生产车身和动力总成,有的甚至只是生产车身。可见车身的质量在乘用车制造厂有多么重要的地位,现代乘用车多采用承载式车身,即没有车架,所有的零部件都是直接安装在车身上。车身的制造尺寸偏差直接影响汽车整车的性能,如外观、性能、品质、寿命、噪声、及密封等,最终影响公司的产量和利润[1]。
车身工程是个庞大而复杂的系统工程,从设计到制造的每一个阶段都影响车身的综合尺寸精度。主要涉及冲压件工艺的分析、检具的设计及使用、焊接的工艺性
分析及夹具的设计、冲压件公差的正确设定等诸多方面[20]。一份对全世界汽车产品关键质量问题调查的报告表明约有 41%的汽车产品质量问题是由车身综合制造尺寸偏差造成的。为了获得满足完全互换的零部件,车身尺寸精度问题一直是汽车工
程部门最为关心的问题之一。尤其是在当今轻量化的趋势要求下,为了减轻重量, 当略有超载或有制造偏差时,就会丧失安全性和耐久性等功能。而安全性和耐久性正是衡量汽车产品的质量的最重要的指标[2]。
伴随着社会和经济的发展,人们对汽车的外观、品质和质量等指标要求越来越高。车身的几何尺寸精度将直接影响整车的外观、性能和品质。主要表现在外观和功能上。车身外表面应该光滑、平顺和连续,表面形状应能很好的符合造型设计师
的设计意图并满足客户对美的要求,同时还要考虑到车身的结构和制造工艺。而功能性障碍主要表现在零部件定位不准确、连接不可靠、车门漏雨、风噪声比较大和车门关闭困难等,也会影响汽车产品的质量。所以,提升车身制造精度是实现整车
质量的关键问题,车身的尺寸精度问题也就成为汽车界最为关心的问题之一。因此, 系统性的实施尺寸工程可以监控和改善车身的制造精度[2]。到目前为止,车身的误差传递以及公差分配理论还没有形成系统的理论。所以本课题针对车身公差分配技
术进行深入的研究。冲压件的品质直接影响车身的焊接进而影响到车身的装焊精度[24]。衡量车身质
量有很多的指标,其中最重要的一个指标就是车身的几何尺寸精度。冲压件的几何
尺寸精度是通过车身的装配关系来影响着车身的几何尺寸精度。为了保证车身的精
度,首先要保证冲压件的精度,而冲压件的精度等级是冲压件的制造部门要完成的主要工作。为了保证车身的精度,理论上要求冲压件的公差值越小越好,但是生产
的实际中冲压件的精度会受到冲压工艺能力的限制,过分的提高对冲压件的制造精度的要求是不可行的。一方面冲压工艺本身能力有限,另一个方面较高的冲压精度往往会造成冲压成本的大幅度提高。我们分配的原则是在满足车身几何精度要求的
同时,降低对冲压件的几何精度的要求,从而有利于减小产品的成本。车身尺寸工程的主要内容就是:在设计阶段给定冲压件的相应的公差要求,根据车身装配结构来验证车身的综合装配累计误差能否满足人们对车身的几何和尺寸精度要求。验证
的方法是,根据车身的结构,求出车身的综合装配误差的范围。如果车身的综合装配累积误差超过工程师预先对车身公差的要求,则要调整冲压件的公差值,然后再进行验证,多次重复这个过程,直到车身综合装配累计误差小于车身公差的要求。
如果不在设计阶段给定冲压件的公差,在生产中有可能导致车身累积的装配误差超过了对车身公差的要求,此时冲压件的模具已经开发完成,到时候再想调整冲压件的公差,势必要修改模具。修改模具会造成大量的人力、财