汽車尺寸工程尺寸鏈分析方法及流程

檀竹培 王肖

摘要：在汽車生產制造的過程中，其車身的設計和開發有著重要的作用，如何有效的對汽車車身進行尺寸計算和控制顯得十分重要。本文主要通過利用各種尺寸工程的尺寸鏈分析方對車身進行尺寸計算，并提出一些車身定位策略，希望通過尺寸鏈分析提高汽車車身設計的可行性，進而提高汽車的質量。基于這一現狀，本文分析汽車尺寸工程尺寸鏈分析的方法及流程，并針對性的提出一些有效的對策，以供參考。

關鍵詞：尺寸鏈；尺寸鏈環；公差

汽車車身尺寸工程的主要目的是充分發揮尺寸鏈的作用和價值，進而保證汽車車身參數的精準度，并保證車身內外的美觀度，進而降低噪音，滿足客戶的基本要求，除此之外，還能在一定的程度上降低后期維護和檢修的成本，延長汽車車身的使用壽命，提高汽車的實用性能。

一、尺寸工程基本流程

汽車尺寸工程在施工的過程中與汽車車身的開發是同步的，所以說在車身開發之前需要對車身進行概念性的參數設計與造型設計，然后要對汽車的造型以及其他功能進行可行性的分析，接著接口進入白車身產品的開發階段，在這一階段主要完成定位的策略、公差及測點的確定，最后對設計完成的車身進行生產，并且根據實際的數據對車身進行尺寸管理。一般來說，尺寸工程的主要流程包括下面幾個步驟：第一，將汽車車身相關文件數據進行輸入，然后對其進行定位，并且對其進行相應的尺寸鏈分析，最后根據評測的最終結果制定出相應的尺寸工程文件，并對其進行相應的優化處理，從而保證其次尺寸工程的順利進行。

二、尺寸工程詳細方案

2.1尺寸工程輸入文件

首先，要收集汽車初始的定位信息以及汽車造型的相關信息，并將這些信息保存起來，以備不時之需。然后，要確保功能尺寸的輸入，功能尺寸主要包括汽車的裝配性、安全行呢以及功能性等等，這些都是保證汽車正常運行的基礎和保障。再次，將汽車車身進行裝配、焊接的流程圖進行輸入，并且再輸入之前對其進行多次確認。最后，基礎公差，基礎工程是尺寸鏈分析方法的基礎，所以說要保證基礎公差的正確輸入，這樣才能進行相應的尺寸鏈分析。

2.2定位分析

白車身都是由多個金屬零件通過焊接、裝配而成的，不同的零部件有著各自的特點和功能，而且每個零件在沖壓、檢驗以及焊接的過程中都需要對其進行固定，不然可能由于零件位置存在誤差，導致車身出現各種問題，所以說加強零部件的定位分析很有必要。在定位分析的過程中需要綜合多方面的因素僅考慮，包括對零部件的幾何角度、功能性以及可行性，在實際定位的過程中，要在保證定位穩定性的基礎上盡可能的減少定位的重復性。在定位的過程中需要遵守下面幾個原則：第一，充分定位，保證零部件在各個方向都不會發生移動；第二，避免過定位，盡可能的建設零部件在定位過程中同一個方向的多次定位，降低定位成本；第三，保證零部件和總稱定位的一致性。

2.3尺寸鏈分析

一般來說，在傳統的公差設計的過程中，工程師往往憑借自己的經驗和標準對其進行設計，但是這很有可能導致公差設計的不準確，為了有效的解決這一問題，使用尺寸鏈計算的方法對公差設計進行檢驗，從而提高了公差設計的準確性。尺寸鏈是由多個封閉的尺寸進行組合的，而且在組合的過程中按照一定的順序近排列，并且相互之間有著緊密的聯系。根據環的性質和組成可以分為封閉環和組成環。封閉環是在零部件完成焊接和裝配之后形成的環，被稱為封閉環，而且封閉環在一定的程度上可以反應機器的精度等級。而組成換則是指在尺寸鏈中對封閉環有一定影響的環，如果該環發生變化，與此同時封閉環也在同向發生變動，被稱為增環，相反即被稱為減環。在公差設計的過程中由于誤差的相互累積，最終導致公差設計出現較大的問題。而利用尺寸鏈分析法可以在一定的程度上減少誤差的累積，從而降低公差設計的誤差，進而提高公差設計的準確性。

2.4整改優化

當尺寸鏈完成結果分析之后，如果試制檢測的結果不符合相應產品的品質要求，那么就需要對其進行整改優化，直到試制檢測的結果符合產品的品質要求。整改優化的主要步驟包括：盡可能的減少鏈環的數量，從而有效的減少誤差的累積，降低公差的實際誤差；根據實際情況對尺寸目標值進行更改，如果有的尺寸目標值難以實現，而且該值對產品的品質沒有很大的影響，可以將其取消，避免實際操作的難度系數；對環進行相應的調整，可以通過人工調整安裝或者適當的加大環的孔徑來進行優化；根據實際的加工工藝條件，適當的減小鏈環的公差值，使其滿足質量要求。

2.5總成公差的設定

汽車車身在焊接的過程中可能有多種不同搞得工藝路線，這就導致其定位基準不同，而且其最終的裝配順序也有很大的差異。此外，在焊接過程中的總成公差不能直接根據經驗進行制定，而是要通過專業的公差計算公式進行累積計算，并且對其進行多次驗證才可以確定最終的總成公差。一般來說，尺寸鏈分析的主要方法有2D尺寸鏈計算法和3D仿真分析法，不同的分析方法有各自的特點和優勢，在實際應用的過程中根據實際情況選擇相應的分析方法。2D尺寸鏈計算法主要用于車身分總成以及總成公差制定的計算，而3D仿真分析則主要用于特定區域的專項分析。無論是哪種分析方法，其在應用的過程中都需要進行下面幾個方面的分析：1.每個零件的定位系統分析。2.相鄰零件總成的裝配順序分析。3.零件的搭接關系分析。

2.6尺寸工程文件輸出

完成整個汽車尺寸工程的整改和優化之后，就需要輸出最終的定位策略以及工程尺寸等等信息文件，最終輸出的尺寸工程文件是作為汽車實際生產的依據和保障，所以說要保障文件輸出的準確性，避免在文件輸出的過程中出現問題，從而影響后期汽車的實際生產效率和質量。

三、結語

在汽車尺寸工程的設計過程中還存在諸多問題，為了保證車身以及內外飾件的美觀度，加強對汽車尺寸工程的尺寸鏈分析很有必要。通過尺寸鏈分析可以綜合考慮汽車的多方面因素，進而設定一個合理的公差目標，然后在實際設計的過程中對其進行不斷的優化，從而保證汽車工程的順利進行，提高汽車工程的設計效率和質量。

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作者簡介： 檀竹培，出生年月：1985/1/18，性別：男，民族：漢，籍貫（精確到市）安徽省安慶市，當前職務：主任工程師，當前職稱：無，學歷：本科，研究方向：汽車尺寸工程、汽車外觀匹配