車身開發中的尺寸工程技術之我見

侯振邦

摘 要：隨著汽車工業的不斷發展，對車身的設計要求越來越高，尺寸工程技術的概念應運而生。本文就是從設計、制造、裝配、質量控制、公差一體化管理角度提出尺寸工程的系統的框架，并且是基于現在整個車型的開發工作，詳細介紹整個尺寸公差設計的工作的流程，而且實現具體化操作，從而為保障整個車身的質量提供新的思路。

關鍵詞：尺寸工程；車身開發；開發方式

隨著新世紀的到來，我國汽車工業迅速發展，產業規模的不斷擴大，競爭市場也在日益激烈。因此為了更好地滿足現在市場的需求，企業不僅要使汽車具有更加先進的性能，而且要保障汽車要有美觀的外形，而車身外觀要想美觀就要重視車身精度的控制。而且想要保證車身的精度就是要更好的應用尺寸工程。這樣我們就可以保證汽車在大量的量產的過程之中，保障質量，將車身制造的缺陷降低到1%以下，從而提高企業的市場競爭力。

一、尺寸工程概述

（一）尺寸工程的概念

所謂的尺寸工程也叫作尺寸管理，是根據現在既定或者預期的制造能力大小，設計并且進行欠當的加工、裝配工藝以及開發合理的定位，最終使產品可以達到既定的匹配和功能的要求。此外，尺寸工程還包括通過尺寸鏈條分析或者功能虛擬仿真技術對上述的尺寸設計或者尺寸要求進行預防等一系列評估活動。同時尺寸活動還包括時間跨度較長、設計相關技術接口復雜以及拉動不同部門的協調運轉的特點。

（二）尺寸流程工程

尺寸工程是一個車身設計、零件制造和裝配全過程的尺寸管理的活動，并且貫穿在整個的車身的設計的過程之中。尺寸過程總體來說就是以下這幾個階段。首先，要進行方案設計。汽車企業要仔細研究整個車身的造型，根據現在制造能力和工藝水平制定現在的目標，然后確定整個車身的內外區域的縫隙面差以及車身最重要的尺寸結構的要求，設計出尺寸工程進行的整體的工程。其次，具體設計階段。現在最重要的就是進行定位基準以及公差設計，這是用于指導和約束供應商設計，可以明確地規定零部件的尺寸要求的精度要求。再次，試制階段。這個階段就是根據現在尺寸公差對車身的零部件進行設計并且進行復合型的審查，進行試制。最后，我們在經過現在試制階段，調整好問題之后，對這個車身進行進行量化生產，解決試生產、量產車型的綜合尺寸的的問題，促進美觀的車型可以順利生產出來。

二、尺寸工程詳細設計方案

（一）尺寸工程輸入文件

首先，我們要完成基本的模型，確定初始的定位和造型設計等信息，并且還要更好地掌控車身的裝配性、密封性、操作功能性以及道路行駛能力等基本要求，進行整體的把控。其次，設計好整體的工作流程，包括裝配、焊接工藝等問題，為以后車身設計做好充足的保障。最后，充分利用基礎公差是尺寸鏈條的基礎，要充分的參考本公司的實際，國家基本的標準以及國外先進的經驗，設計良好的尺寸公差。

（二）定位分析

首先 ，要進行車身的拆解和功能分析。相關的技術人員，要根據車身組裝的相反的順序，自頂向下拆卸汽車，從而分析出車身設計是否滿足現在的要求，并且對車身的不同的部分進行識別和分類，為車身本身的定位提出準確的尺寸鏈條的分析。其次，進行定位約束。要盡量選用優先性的定為特征，找到對精確度要求較高的部分，確保這些有高精度要求的零部件可以順利完成。然后將定位與功能的方向之上，把定位約束放在與車身關系最密切的位置之上，保障車身的高精度和高穩定性。保障在車身設計之中尺寸技術得到更好的應用。

（三）尺寸鏈分析

相關的部門首先要判斷定位分析方案以及功能尺寸的可行性，就要通過尺寸鏈條的分析，常用的統計方法就是概率法和極限法。比如如何定義翼子板與前門總成形成GAP的相鄰型面面輪廓度的匹配。查看DTS的定義，翼子板與前門總成：GAP為5±1.5，公差為±1.5。翼子板是單個的沖壓成型零件，型面精度較高，可以試定義為±0.5。前門總成是包邊成型零件，型面精度較低，可以試定義為±1.0，這樣基本上能保證達到DTS的要求。

（四）整體的優化原則

這個原則就是指在經過尺寸鏈條的分析之后，發現分析結果不符合相關的要求，不符合企業要求的標準，就需要進行優化調整，一直到分析檢測結果達到相關的標準之后。第一，明確優化原則。我們要盡量減少鏈環數減少現在的積累誤差。明確兩個零部件直接關聯連接和鏈環數最少，并且要保障現在兩個零部件之間的連接為最優 ，最大程度的調整現在線裝配機罩的裝配精度，較少人工過程之中的不穩定性和操作程度。第二，更改目前很難達到的目標值，并且降低對以后車身設計品質影響不大的尺寸目標。第三，將多鏈環積累的誤差通過加大孔以及人工調整等方式進行量化的過程。第四，要根據實際的技術水平和現有的工藝水平，適當減少鏈環公差，滿足車身的質量要求。

（五）尺寸工程文件輸出

這個步驟是在通過優化整改之后，最終輸出的定位戰略、功能尺寸、公差以及測量文件等目標。尺寸的輸出文件，對企業的試生產。測量以及產品的試用檢驗都具有較大意義。比如以測量為例。第一，虛擬檢測。通過尺寸鏈條的分析得出各個零部件公差合格的情況，并且可以對試制階段進行明確的分析，對沒有達成的情況進行優化改進，并且分析原因，繼續優化改進，較少試制期間的工作費用。第二，三坐標測量。可以利用現在焊接裝置或者簡易的支架裝置，以及現有的尺寸輸出文件，通過三坐標測量的方式判斷零部件的尺寸的合格性，減少某些檢具的投入，從而減少成本，提高效率。

三、結語

目前，在我國尺寸工程大范圍應用在車身設計的領域，解決現在大量美學與汽車裝配之間的難題，達到現在所要求的最優的周期和最好的產品質量輸出的要求。同時在研究之中，我們具體制定了尺寸工程的流程、規范以及模板，建立體系化的尺寸工程的技術的開發體系，設計一系列的特定的裝配方法和工程設計的車身結構，保證功能尺寸的合格、降低產品成本。總之相對于傳統對于汽車車身的和設計來說，尺寸工程技術的應用 ，為實現更好地 車身設計指明一條光明的道路，促進我國汽車行業更好、更快的向前發展和進步。

參考文獻：

[1]田學強，胡文亮，張昆等.車身總成檢具的開發及應用[J].汽車工藝與材料，2013.

[2]趙長明，張彥，趙金升等.淺談功能尺寸在整車中的應用[J].汽車工藝與材料，2015.

[3]舒幫富.尺寸工程技術在車身開發中的研究與應用[J].汽車工程師，2015.