汽車車身與白車身的了解
- 2018-09-27 15:57:00
- 陸啟蒙 原創
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【摘要】車身本體即白車身,它包含了加強板、車身的梁柱、覆蓋件等構件。同時,白車身還加裝了發動機罩、車門及翼子板,這些構件可用來承載上側車身,構成了根本的載體。制作白車身的步驟中,會涉及多樣的復雜原理,例如人機工程、振動噪聲、車身外在的造型原理、空氣動力學的根本機理。制造白車身時用到的尺寸工程可以配置最合適的零配件尺寸,優化設計計算。針對于白車身的制造,解析了尺寸工程的適用原理。結合車身制造的真實情況,探析具體的尺寸工程應用。
制造白車身需要經過復雜的多個步驟,各個制造流程都隱含了某種偏差。為了提升精度并且縮減車身本體的偏差,就有必要預先擬定各類構件的尺寸規格。受到工藝約束,制作出來的沖壓件并沒能確保最合適的精度。這種狀態下,就要給出預先設定好的公差及尺寸,借助于尺寸工程來確保車身的穩定性。具體在運用中,尺寸工程包含了解析公差的專用軟件、計算的尺寸鏈等。經過多步驟的運算,在現有工藝狀態下符合了制作車身的精確度,確保車身整體的安全及穩固性。
1、尺寸工程的內涵
在工程領域內,尺寸工程被看作新概念,用于限定車身構件的尺寸。從根本內涵來看,尺寸工程整合了零件外形、產品的工裝、制造及裝配車身的整體流程,這種工程因而表現為系統性。日常的生產中,尺寸工程可用于限定各類型白車身制作,杜絕了裝配時的偏差[1]。對于常見性的裝配干涉,也可有效予以解決。這是由于,常規制作某一類車身的過程中,都很難徹底摒除隱含的偏差。如果出現誤差,那么累積性的誤差將會干擾至后續的裝配流程,造成裝配障礙。
初期在設計時,尺寸工程就杜絕了潛在性的零配件尺寸偏差。這樣做,妥善防控了后續裝配時的干擾,從根本上提升了診斷及監控偏差的能力。同時,尺寸工程還可用作優化車身,它整合了各步驟內的制作工藝。優化了系統性的公差,這種基礎上提升了裝配零配件的精準度,縮減了耗費的總成本及裝配周期。針對于批量較大的車身配件制造,這種工程更體現為高層次的適用價值[2]。
2、尺寸工程中的要點
2.1 總體的流程
從總體來看,尺寸工程可分成較多階段,包含初期擬定方案、詳細設計車身、后期的測試、車身制成后的投產。詳細來看,尺寸工程設定了如下的流程:
第一步,是擬定精確的整車尺寸。在這個步驟內,注重設定合適的配合公差。針對于關鍵性的車身間隙、通用的表面公差都要予以限定。同時,還需依照現有的制造水準及工藝能力,限定精確的目標公差[3]。
第二步,是設計細化的公差并且定位基準。在這個步驟內,設計目的即為構建定位體系。針對于零配件及整車,都要妥善予以定位,設定形位公差。需要描繪圖紙,在圖紙上顯示出制作白車身的精確公差。定位基準及選定的公差關系到后期設計及制作車身的夾具。經過初期的設置,汽車構件大致符合了給出來的尺寸精度。
第三步,是借助于仿真軟件來構建模型,檢查初期的設計。經過仿真檢驗,即可判斷出各步驟內的裝配偏差,因此也判斷出白車身各部位的尺寸狀態。經過全方位的調整,減低了額外成本,防控隱藏的車身缺陷。確定了模型后,即可著手去核查樣品。針對于尺寸的波動,需要實時予以監控。一旦測出誤差,就要及時整改。
第四步,經過檢測之后,評價并統計制造車身的過程能力。針對于外觀及整車內側,也要評價總體性的焊接質量。在后續階段內,要反復去修正初期設定的尺寸目標。由此可見,調整整車尺寸的關鍵步驟即為初期設計[4]。
2.2 尺寸鏈的檢定
在以往設計時,常常傾向于憑借經驗。然而,制作白車身的流程中隱含了不可確定的多樣要素。如果批量生產,很易增添額外的更多損耗。若能構建必要的尺寸鏈用來檢定公差,即可縮減至最小數值的尺寸偏差。具體而言,尺寸鏈包含了封閉性的某一組尺寸組合,依照給出來的次序來排列尺寸。從幾何特性來看,尺寸鏈包含了平面性的、空間性及線性這樣的三類。依照不同的特性,尺寸鏈又可分成組成環及封閉環的兩類鏈條。具體在測定時,累積起來的偏差構成了尺寸鏈的制約關系。針對于組成環,可調控它的精度,把這種精度限制于可掌控范圍中。
2.3 解析尺寸的常見方法
從目前來看,可選取統計法或極值法用來解析白車身尺寸。相比而言,極值法體現為高效及簡便的優勢,可適用于多環節內的車身裝配。然而,針對于環數較少或精度較低的裝配,則很難予以適用。統計分析法相比更為科學,它構建于概率論基礎上。一旦符合了特定環數,則可縮減至最低限度的分配公差。對于轎車車身,常用這類方法來解析尺寸。
3、選取應用的實例
在具體制造時,選取了某型號轎車,運用尺寸工程來解析。選取了白車身的翼子板及前罩這兩個部分,具體解析了裝配步驟中的分配高差。若高差沒能限制于給定范圍內,則需重設高差并且再次調整。在確定尺寸鏈時,先要解析精確的裝配高差,對此選用了封閉環的解析方式。例如,翼子板構成了組成環,可選取多層焊接的固定方式,由此解析了輪廓表面的高差[5]。
經過詳盡的解析,選用特定軟件用來調控前罩等的構件尺寸。白車身各點都配備了不同定位,計算可得不同方位的約束關系,這種基礎上再去簡化線性關系。尺寸鏈最好構建為線形,輸入參數而后再次予以驗證。經過仿真驗算,即可保存分析得出的數值結果。(圖3)
4、結語
設計及制作白車身的過程中,有必要采納尺寸工程的根本原理來提升總體的裝配質量,確保整車的最佳精度。初期在設置尺寸時,應當確保精度,這種基礎上再去縮短總體研發的時限。經過優化運算,配備了各部位最合適的配件尺寸,而后進入裝配流程。這樣做,即可符合設置的工藝尺寸要求。未來的實踐中,還需深入運用尺寸工程的相關原理,在根本上提高了白車身制作的質量,縮減車身零配件的尺寸偏差。
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